• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 1999.07a
• /
• pp.150-150
• /
• 1999

재료의 광학적 특성을 변화시키기 위한 표면 코팅의 사용을 잘 알려져 있다. 그리고 이러한 광학 코팅은 우리가 주위에서 볼 수 있는 렌즈에서부터 레이저반사경 다 나아가 다양한 광학 필터에 이르기까지 빛의 간섭을 이용한 광학 박막의 코팅은 폭넓게 이용되고 있다. 그러한 응용가운데 불필요한 표면 반사를 방지함으로써 전체 투과율을 강화시키기 위한 무반사(Anti-Reflection) 코팅은 오늘날 광대역 무반사 특성 등 다양한 광학적 요구에 따라 하나 또는 그 이상의 층을 형성함으로써 극적으로 성취할 수 있다. 본 실험은 기존 많이 활용되는 증발법 그리고 스퍼터링 방법과는 달리 고진공하에서 증착 변수를 효과적으로 제어, 박막을 형성할 수 있는 자체 제작된 단일 IBS(Ion Beam Sputtering) 시스템을 이용하여 우수한 광학적 특성을 갖는 광학 재료로써 무반사용 다층박막 형성하기 앞서 MgF2, ZrO2 (yttria stabilized zirconia) 단층 박막을 제조하였으며, 각 증착 변수에 따른 결정학적 및 광학적 특성을 관찰하였다. 본 실험에 사용된 제조 장비로 Kaufman type 2.5inch의 이온 건이 장착된 Ion Beam sputtering 시스템으로 초기 진공도는 5$\times$10-6orr이며, 이온 빔의 전류 밀도는 Fareday cup을 이용했다. 6inch 크기의 ZrO2(yttria stabilized zirconia), MgF2 타겟트를 이용하여 Si(100), glass 기판위에 박막을 성장시켰다. 각 타겟트에 대한 증착변수로 이온 에너지, 기판온도, Ar 가스량을 변화시키면서 박막을 제조하였다. 제조된 박막의 광학적 특성으로 가시 영역에서 투과율의 변화는 자외/가시광선 분광 분석기 (UV/VIS specrophotometer)를 이용하여 측정했다. 그리고 박막의 조성 및 결정학적 구조는 AES EDS와 XRD로 확인하였다. 이온 빔 전압 500V, 빔 저류 55mA일 때 온도는 상온에서 30$0^{\circ}C$까지 승온 후 MgF2 박막의 XRD분석결과 우세한 결정성을 관찰할 수 없었으며, 이 때의 광 투과도는 가시영역에서 80~90%의 값으로 측정되었다. 추후 증착된 막의 결정성을 위해 열처리를 실시하고, 각 증착조건에 대한 결과는 학회 발표시 보고한다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.11 no.3
• /
• pp.141-150
• /
• 2002

Titanium oxide thin films were deposited by DC reactive magnetron sputtering(RMS) with Ar ion-beam assistance using end-Hall ion source at low oxygen partial pressure and long target-to-substrate distance. The optical and structural properties of deposited films were investigated by the measurement of measured transmittance and reflectance, atomic force microscope(AFM), and X-ray diffraction(XRD). The results show that the Ax ion-beam assisted RMS for titanium oxide thin films induces the higher packing density, lower absorption, and smoother surface than the conventional RMS, suggesting that it can be employed in deposition of optical dielectric coatings.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.134.1-134.1
• /
• 2014

콜로이달 리소그래피는 나노미터 크기의 나노구를 자가조립에 의해 정렬시킴으로써, 파장이하 크기의 주기 구조를 저비용으로 쉽게 구현할 수 있는 패터닝 기법이다. 콜로이달 리소그래피나 소프트 리소그래피와 같이 대면적 패터닝이 가능한 공정을 태양전지를 위한 반사방지 및 광 포획 증대 구조에 적용함으로써, 기존 성능을 크게 향상시켰다. 본 연구에서는, 유한차분 시간영역 수치해석법을 이용하여 반사 방지 및 광 포획 증대 구조에 대한 이론적 검증 및 설계를 진행하였고, 콜로이달 리소그래피 및 반도체 공정을 통해 샘플을 제작하였으며, 제작된 샘플의 성능을 적분구를 겸비한 자외선 가시광 근적외선 영역 분광기를 통해 평가하였다. 반사방지 나노섬을 겸비한 나노 원뿔대 언덕형 굴절률 소자를 구현함으로써, 300나노미터 이하의 구조체를 사용하지 않고도 근자외선 영역을 포함하는 태양광 에너지의 손실을 최소화할 수 있는 광대역 방사방지 구조체를 제시하였다. 나노 원뿔대가 격자상수 이상의 파장에 대한 언덕형 굴절률을 제공하고, 4분의 1파장 나노섬 반사방지막이 격자 상수 이하의 근자외선 태양광을 추가적으로 흡수하여, 근자외선 영역에서의 평균 반사율을 3.8% 수준으로 달성 할 수 있었다. 또한, 낮은 양호계수를 갖는 속삭임 회랑 공진기 어레이를 이용하여, 박막 태양전지에 적합한 유전체 기반 광포획 증대 나노구조를 제시하였다. 나노반구, 나노고깔, 나노구, 함몰형 나노구 어레이 형태를 가지며, 500nm의 주기를 갖는 유전체 표면 텍스쳐드 구조를 초박형 비정질 실리콘 필름(100nm) 위에 제작하여 광대역 광 포획 증대 효과를 실험적으로 평가하였다. 구조들 중 함몰형 나노구 어레이가 결합된 비정질 실리콘 박막이 가장 높은 성능을 보였으며, 구조가 없는 경우 대비 약 67.6%의 가중 흡수율 증가를 나타내었다. 특히, 함몰형 나노구 어레이 구조 중 폴리메틸메타아크릴레이트로 제작된 평판형 함몰층은 나노구 비정질 박막 실리콘 사이의 접착력 및 기계적 강성을 향상시켰을 뿐 아니라, 함몰층 내부로 회절되고 산란된 빛들이 도파모드 효과에 의해 부가적인 광 포획 증대를 가져옴으로써, 가장 높은 광 포획 효과를 얻을 수 있었다. 유전체 기반 나노 구조들은 간단하고 저비용이며, 대면적으로 쉽게 제작할 수 있는 자가 조립 기반 콜로이달 리소그래피 및 소프트 리소그래피 기술을 이용하여 제작되었다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.34 no.6_1
• /
• pp.981-996
• /
• 2018

In agriculture, remote sensing data using earth observation satellites have many advantages over other methods in terms of time, space, and efficiency. This study analyzed the changes of reflectance and vegetation index according to atmospheric correction of images before using satellite images in agriculture. Top OF Atmosphere (TOA) reflectance and surface reflectance through atmospheric correction were calculated to compare the reflectance of each band and Normalized Vegetation difference Index (NDVI). As a result, the NDVI observed from field measurement sensors and satellites showed a higher agreement and correlation than the TOA reflectance calculated from surface reflectance using atmospheric correction. Comparing NDVI before and after atmospheric correction for multi-temporal images, NDVI increased after atmospheric corrected in all images. garlic and onion cultivation area and forest where the vegetation health was high area NDVI increased more 0.1. Because the NIR images are included in the water vapor band, atmospheric correction is greatly affected. Therefore, atmospheric correction is a very important process for NDVI time-series analysis in applying image to agricultural field.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.8 no.6
• /
• pp.445-449
• /
• 1997

The complex refractive indices of $Ge_2Se_2Te_5$ which show reversible phase change between the crystalline phase and an amorphous one depending upon the annealing process have been determined in the spectral range of 0.7-4.5 eV. The $Ge_2Se_2Te_5$ films were DC sputter deposited on the crystalline silicon substrate. The spectro-ellipsometry data of a thick film were analyzed following the modelling procedure where the quantum mechanical dispersion relation were used for the complex refractive indices of both the cryastalline phase $Ge_2Se_2Te_5$ and and amorphous phase $Ge_2Se_2Te_5$, respectively. On the other hand, with the surface micro-roughness layer whose effective thickness was determined from AFM analysis, the spectro-ellipsometry data were numerically inverted to yield the complex refractive index of $Ge_2Se_2Te_5$ at each wavelength. With these set of complex refractive indices, the reflectance spectra were calculated and those spectra obtained from the numerical inversion showed better agreement with the experimental reflection spectra for both the cryastalline phase and an amorphous phase. Finally, the thin $Ge_2Se_2Te_5$ film which has the optimum thickness of 26 nm as the medium for optical recording was also analyzed and the quantitative result of the film thickness and the surface microroughness has been reported.

• The Journal of the Korea Contents Association
• /
• v.16 no.7
• /
• pp.31-41
• /
• 2016

Atmospheric correction as a preprocessing work should be performed to conduct accurately landcover/landuse classification using hyperspectral imagery. Atmospheric correction on airborne hyperspectral images was conducted and then the effect of atmospheric correction by comparing spectral reflectance characteristics before and after atmospheric correction for a few landuse classes was analyzed. In addition, land cover classification was first conducted respectively by the maximum likelihood method and the spectral angle mapper method after atmospheric correction and then the results were compared. Applying the spectral angle mapper method, the sea water area were able to be classified with the minimum of noise at the threshold angle of 4 arc degree. It is considered that object-based classification method, which take into account of scale, spectral information, shape, texture and so forth comprehensively, is more advantageous than pixel-based classification methods in conducting landcover classification of the coastal area with hyperspectral images in which even the same object represents various spectral characteristics.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.38 no.6_1
• /
• pp.1285-1300
• /
• 2022

Turbidity, the measure of the cloudiness of water, is used as an important index for water quality management. The turbidity can vary greatly in small river systems, which affects water quality in national rivers. Therefore, the generation of high-resolution spatial information on turbidity is very important. In this study, a turbidity retrieval model using the Korea Multi-Purpose Satellite-3 and -3A (KOMPSAT-3/3A) images was developed for high-resolution turbidity mapping of Han River system based on eXtreme Gradient Boosting (XGBoost) algorithm. To this end, the top of atmosphere (TOA) spectral reflectance was calculated from a total of 24 KOMPSAT-3/3A images and 150 Landsat-8 images. The Landsat-8 TOA spectral reflectance was cross-calibrated to the KOMPSAT-3/3A bands. The turbidity measured by the National Water Quality Monitoring Network was used as a reference dataset, and as input variables, the TOA spectral reflectance at the locations of in situ turbidity measurement, the spectral indices (the normalized difference vegetation index, normalized difference water index, and normalized difference turbidity index), and the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)-derived atmospheric products(the atmospheric optical thickness, water vapor, and ozone) were used. Furthermore, by analyzing the KOMPSAT-3/3A TOA spectral reflectance of different turbidities, a new spectral index, new normalized difference turbidity index (nNDTI), was proposed, and it was added as an input variable to the turbidity retrieval model. The XGBoost model showed excellent performance for the retrieval of turbidity with a root mean square error (RMSE) of 2.70 NTU and a normalized RMSE (NRMSE) of 14.70% compared to in situ turbidity, in which the nNDTI proposed in this study was used as the most important variable. The developed turbidity retrieval model was applied to the KOMPSAT-3/3A images to map high-resolution river turbidity, and it was possible to analyze the spatiotemporal variations of turbidity. Through this study, we could confirm that the KOMPSAT-3/3A images are very useful for retrieving high-resolution and accurate spatial information on the river turbidity.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.08a
• /
• pp.62-63
• /
• 2000

다양한 분야의 요구에 따라 반사율이 99.995% 이상인 고반사 저손실 반사경의 제작이 가능해 지면서 반사경의 산란, 투과, 흡수 및 손실 등을 측정하는 여러 측정 방법들도 더불어 연구되어 왔다. 적용 분야에 따라 사용될 반사경의 특성이 결정되는데 그 중 중력파 측정 장치$^{(1)}$ , 광자 감쇠 분광기$^{(2)}$ 등의 분야에서는 투과, 산란 및 흡수가 모두 작은 저손실 반사경을 요구한다. 한편 링 레이저 자이로스코프의 경우 반사경의 산란이 곧 lock-in을 결정하여 성능을 제한하는 중요한 변수가 된다. 따라서 이 응용의 경우 반사경의 산란을 정확히 측정하는 일은 중요하며 위치에 따른 산란분포 정보를 알면 링 레이저 자이로스코프의 성능 예측과 개선이 더욱 쉬워진다. 산란을 측정하는 직접적인 방법에는 ARS(angle resolved scattering)과 TIS(total integrated scattering)이 있는데, 본 연구에서는 TIS 측정 장비를 반사경의 위치에 따른 산란분포까지 측정할 수 있도록 mapping 기능을 첨가하고 이온빔 스퍼터링에 의해 제작된 저산란 반사경을 측정하기 위해 높은 분해능을 갖도록 구성하였다. 반사경의 응용분야의 필요에 의해 45$^{\circ}$ 산란을 측정하였다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.224-224
• /
• 2021

광학원격탐사를 통해 취득할 수 있는 초분광 영상은 관련 기술의 발전으로 다양하게 활용이 되고 있다. 특히 초경량 UAV를 기반으로 초분광 센서를 적용한 광학원격탐사는 광범위하게 분포하는 국내 제방의 불안정 요소를 탐지하는데 보다 효과적일 것으로 판단되며 대상에 대한 광역모니터링을 통해 많은 자료를 얻을 수 있고, 고해상도 영상 자료를 활용한 세밀한 분광 및 공간정보 분석이 가능하다. 본 연구에서는 제방 균열 평가를 위해 UAV를 활용하여 안동댐 하류 제방 균열을 대상으로 고해상도 초분광 영상을 취득하였으며, 기 개발된 제방 균열 평가 소프트웨어를 이용하여 조도와 최대강도 데이터에 따른 제방 균열 평가를 실시하였다. 연구지역의 지질은 중생대 백악기의 일직층으로써 적색이암, 셰일, 역질사암 등이 주를 이루고 있으며 제방 내 토양은 대부분 입도가 균일하며 일부 역암이 관찰되는 지역으로 조립토가 주를 이루고 있다. 기 개발된 소프트웨어의 특징은 측정된 데이터를 바탕으로 균열 여부를 판별할 수 있는 프로그램으로써 측정지점마다 별도의 조도와 최대강도 데이터가 주어졌을때, 해당 데이터에 대한 균열 여부를 판별할 수 있다. 주요기능은 제방 균열 여부 판단, 데이터 입력 및 판단을 출력하기 위한 GUI 인터페이스를 제공한다. 연구 결과 제방 균열 평가 소프트웨어를 적용하여 균열과 비균열에 대한 탐지가 가능한 것으로 나타났다. 특히 비균열 포인트의 경우 암석이나 토양의 성질, 빛의 반사에 따라 일부 차이가 있지만 균열은 매우 유사한 반사율 정보를 보이는 것으로 나타났다.

• Korean Journal of Remote Sensing
• /
• v.34 no.6_1
• /
• pp.1055-1066
• /
• 2018

Vegetation indices on the basis of optical characteristics of vegetation can represent various conditions such as canopy biomass and physiological activity. Those have been mostly developed with the large-scaled applications of multi-band optical sensors on-board satellites. However, the sensitivity of vegetation indices for detecting vegetation features will be different depending on the spatial scales. Therefore, in this study, the investigation of photochemical reflectance index (PRI), known as one of useful vegetation indices for detecting photosynthetic ability and vegetation stress, under the three spatial scales was conducted using multi-spectral camera installed in unmanned aerial vehicle (UAV),field spectrometer, and leaf reflectometer. In the leaf scale, diurnal PRI had minimum values at different local-time according to the compass direction of leaf face. It meant that each leaf in some moment had the different degree of light use efficiency (LUE). In early growth stage of crop, $PRI_{leaf}$ was higher than $PRI_{stands}$ and $PRI_{canopy}$ because the leaf scale is completely not governed by the vegetation cover fraction.In the stands and canopy scales, PRI showed a large spatial variability unlike normalized difference vegetation index (NDVI). However, the bias for the relationship between $PRI_{stands}$ and $PRI_{canopy}$ is lower than that in $NDVI_{stands}$ and $NDVI_{canopy}$. Our results will help to understand and utilize PRIs observed at different spatial scales.