주시 토모그래피의 한계인 분해능을 극복하기 위하여 새로운 영상화 기법이 요구되며 그 중의 하나가 파형 역산이다. 파형 역산은 위상뿐만 아니라 파동의 진폭을 동시에 이용하므로 지하구조를 고해상으로 영상화할 수 있는 기법이다. 그러나 파형역산은 전파와 역전파의 모형반응 계산이 요구되므로 많은 계산 시간이 요구된다. 본 연구에서는 파형역산 기법에서 효율적인 합성 파동장 계산을 위하여 속도-응력법을 이용하였다. 시추공 영상화 기법들의 분해능을 알아 보기 위하여 수치모형에 적용, 비교하여 파형역산과 주시 토모그래피의 분해능을 살펴보았다. 파형역산의 분해능 한계는 Schuster가 유도한 구조보정의 분해능 한계와 유사함을 알 수 있었다. 시추공의 기하학적인 문제로 인한 커버리지의 부족의 문제는 VSP자료를 적용함으로서 해결할 수 있어 수평적인 분해능이 향상되었다. 또한 구현된 알고리듬의 현장적용성을 평가하기 위하여 실제와 유사한 이론모형에 적용해보았으며 이 때 발생하는 비선형성을 줄이기 위해 초기치로 주시역산 토모그램을 적용하여 좋은 결과를 얻었다.
본 실험에서 사용된 균주는 유류에 오염된 지역의 토양시료로부터 직접 분리하였는데 본 실험에서는 백색 콜로니를 형성하는 W균주와 황색 콜로니를 형성하는 Y균주 그리고 두 균주의 복합균주인 WY 균주를 사용하였다. 단일 균주보다는 복합균주를 사용하였을 때 디젤유의 분해가 더 효과적이었으며 질소원의 첨가가 분해에 제한인자로 작용하였다. 비록 토양시스템의 분해효율은 액체상에서의 분해능에 비해 다소 떨어지지만, 통기의 조건 및 질소원의 첨가등으로 그 능력을 어느 정도 향상시킬 수 있었다. 한편 디젤유의 분해에는 생물학적인 측면 뿐 아니라 증발이나 휘발에 의해서도 상당량 감소하였는데 교반에 의해 또 오염토양의 제조공정중에 상당량이 휘발하는 것으로 보이며, 디젤의 용해도가 낮기 때문에 침출되는 양도 적을 것이라고 보여지고 이는 다른 논문에서도 보고된 바 있다(21, 22) 앞서 언급한 것처럼 본 실험에서는 통기와 질소원의 첨가를 통해 미생물에 의한 디젤유의 분해능을 향상시켰는데, 이 뿐만 아니라 더욱 효과적인 디젤유의 분해를 위해서는 복잡한 토양시스템에 관계된 여러 요소들을 최적화하여 분해능을 향상시키기 위한 실험이 수행되어야한다.
본 논문에서는 도선의 결함 유무와 결함 위치를 측정하는 방법으로 널리 사용되고 있는 시간 영역 반사파 처리 기법(Time Domain Reflectometry : TDR)의 성능 향상을 위하여 가우시안 형태를 가지는 입력 신호와 상호 상관 관계 함수를 이용한 신호 처리 방법을 제안한다. 일반적으로 TDR은 입력 신호와 반사 신호의 시간 지연을 측정해서 결함 위치를 측정하게 되므로, TDR 방법으로 결함 위치를 측정하는데 있어 시간축 분해능의 정도에 따라 측정 방법의 성능이 크게 좌우된다. 따라서, 본 논문에서는 제한된 시간축 분해능에서 결함 위치 측정의 정확도를 향상시키기 위해 가우시안 형태를 갖는 입력 신호 및 반사 신호와의 상호 상관관계 함수를 사용한다. 한편, 실제 도선에 적용하여 기존의 TDR 방법과 측정 성능을 비교 분석함으로써 본 논문에서 제안하는 방법의 우수성을 검증한다.
위상잠금 열화상에서는 일반적으로 변조된 주파수의 광램프를 쓰고 있다. 하지만 램프의 광도 분포는 입력신호가 평단(flat)특성임에 불구하고 심지어 불균일하여 검사 시편내에 측면 열유동을 만들어낸다. 이러한 열유동은 원치 않는 효과로서 측면의 분해능을 감소시키는 등과 같이 관심 결함구조의 영상에 부정적인 영향을 미친다. 본 고에서 검토되는 방식은 열원으로서 LCD 프로젝터와 같은 것을 이용하여 각 가진픽셀에 개별적으로 진동진폭, 광도 오프셋, 위상지연 등을 할당하는 방법에 대한 접근기술이다. 이러한 반복적인 자체학습 과정에 의한 조명 패턴을 통하여 측면 열유동이 제거되고 분해능이 향상되도록 제공하는 것이다.
An interferometric microscope with an improved lateral resolution is presented. The nanometer resolution XY stage is integrated into standard temporal phase shifting interferometer. The nanometer resolution XY stage is used to position specimen in subpixel of CCD detector, therefore CCD detector's sampling is improved. Two scanning algorithms and those simulation results are also presented. The simulation results show that scanning algorithms improve CCD detector's sampling significantly, and interferometeric microscope's lateral resolution is improved also.
자동차의 조향 장치에서 연비 절감과 조향성능의 향상을 위해 연구되고 있는 전동식 파워스티어링 시스템은 기존의 유압식에 비해 소음과 진동이 발생하는 단점을 가지고 있다. 이를 감소시키기 위해 토크 리플을 줄이는 것이 관건이고, 토크 리플을 발생시키는 큰 원인 중 하나가 위치 센서 분해능 제한이다. 본 논문에서는 가격 절감을 위해 낮은 분해능의 위치 센서로 전동식 파워스티어링 시스템의 토크 리플을 저감하기 위해 위치 추정 기법을 제안하고, 실험을 통해 이를 검증하였다.
일반적인 라만 분광 시스템은 회절 한계로 인해 공간 분해능이 떨어지며, 시료의 양이 적을 경우에 굉장히 미약하게 발생하는 라만 신호의 검출 감도가 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS)를 구축하였다. 구축한 TERS 시스템은 뾰족한 금속 탐침을 시료 위에 근접시켜 금속 탐침 내에 존재하는 전자와 여기 광 간의 플라즈몬 공명 현상에 의한 광 안테나 효과를 유도하여 라만 분광 시스템의 공간 분해능을 수십 나노미터 정도로 향상시켰으며, 기존의 라만 분광 시스템에서는 검출되지 않는 미약한 라만 신호를 검출할 수 있었다. 구축한 TERS 시스템을 이용하여 탄소나노튜브를 비롯한 다양한 반도체 시료의 라만 스펙트럼 및 라만이미지를 측정하였고, 금속 탐침이 시료위에 근접되지 않은 경우의 측정 결과와 라만 신호의 세기 및 라만 이미지의 공간 분해능을 비교하여 제안하는 TERS 시스템의 효용성을 검증하였다.
기존 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 높은 동작 주파수의 LLC 공진형 컨버터를 구동하는 경우 낮은 동작 주파수 분해능과 계산 속도에 의해 출력 전압 제어성능과 동특성에 한계가 생긴다. 이를 해결하기 위해 기존의 분해능 및 계산 속도 부족에 의한 영향을 분석하고 Field Programmable Gate Array (FPGA)를 설계하여 높은 동작 주파수 분해능 및 동특성을 얻고자 제안한다. FPGA를 이용한 성능향상을 DSP (TI - TMS 38335)와 FPGA (Xilinx XC7A100T)를 사용하여 비교 분석하고자 한다.
빔형성 방법은 측정 범위의 제한에 의해 분해능이 제한되므로, 공간상에 분포되어 있는 소음원에 적용할 경우 소음워싱 형상을 스므딩(smoothing)시켜 표현하는 문제점을 갖게 된다. 특히 기계소음과 같은 저주파수 소음에서는 분해능의 향상이 한계를 갖게 되므로, 빔형성 방법의 적용이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 빔형성 방법에서의 스므딩 현상과 평판의 음향파워 방사 형태와의 관계를 살펴 봄으로써, 낮은 분해능을 갖는 빔형성 방법의 적용가능성을 보이고자 한다. 이 경우 구면파를 가정한 빔형성 방법의 분해능을 조정하므로써, 빔형성 파워의 형태가 아음속(subsonic) 및 초음속(supersonic) 음향 방사의 형태를 따르는 평판에서의 음향 방사파워의 형태가 됨을 알 수 있으며, 단순지지된 평판의 방사음장에서 이를 수치적으로 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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