• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
• /
• v.17 no.6
• /
• pp.1237-1242
• /
• 2022

Fugitive dust, which accounts more than 50% of fine dust, is an air pollutant, that is generated by a lot in construction work(29.5%) and the law provides standards for facility installation and measures to control this. However, small-scale construction sites are not subject to management standards, and the law to measure and manage fugitive dust generated from construction sites is insufficient. In this paper, we designed and implemented the method to easily measure and monitor fugitive dust using the digital optical method for turbidity of dust. We presented the method to measure the turbidity of fugitive dust using the digital optical method and measured the actual turbidity of fugitive dust at the construction sites after implementing the fugitive dust measurement system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.127-127
• /
• 2014

인체 내 소량의 생체성분(혈액, 소변 등)을 감지하는 바이오센서 기술은 질병 진단뿐만 아니라 예방 및 관리로 의료서비스 확대, 개인 맞춤형 진료 및 의료비 감소 효과를 가져올 수 있는 기술이다. 광바이오센서는 광학적인 측정방법을 이용하여 다양한 생화학물질들의 상호 반응을 검출해 낼 수 있는 바이오센서로 현재 활발하게 연구가 진행되고 있다. 광 바이오센서는 생체성분 내에 존재하는 전하를 가진 많은 이온들 및 Salt 농도 등에 영향을 받지 않기 때문에 나노 와이어를 이용한 FET (field-effect transistor)형 바이오센서에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 일반적으로 광 바이오센서는 형광물질, 인광물질, 발색물질, 방사선 물질 등의 발광물질을 인식물질에 표지하여 인식물질과 분석물질과의 반응유무를 표지된 발광물질의 광학 신호를 감지하여 분석물질을 검출해내는 표지식 광 바이오센서 기술이 상용화되고 있다. 그러나 이러한 분석 방법은 민감도는 우수하지만 분석 시간이 매우 느리고, 고가의 분석 장비 및 복잡한 제조 공정 등의 단점들을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 생화학 반응 유무를 표지물질 없이 광학적 방식으로 직접 측정할 수 있는 비표지식 광 바이오센서 기술이 최근 들어 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 가진 주기적 공진 격자 표면에서 일어나는 바이오 항원-항체 반응에 대한 공진 반사 파장을 측정하여 생체성분 내에 존재하는 바이오 항원을 고감도로 검출할 수 있는 비표지식 공진반사광 바이오센서 기술을 소개하고자 한다. 공진반사광 바이오센서를 이용하여 human serum내에 존재하는 심근경색 마커인 troponin I (cTnI), creatine kinase MB (CK-MB), myoglobin (MYO)을 0.1 ng/mL 이하의 농도까지 고감도로 측정할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.311-312
• /
• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.157-169
• /
• 2023

Augmented reality (AR) using a head mounted display (HMD) is used in various fields such as military, medicine, manufacturing, gaming, and education. In this paper, we discuss the design and fabrication of the AR optical system, which is most essential for HMD. The AR optical system for HMD requires a wide transparent area in which the augmented image of the display and the real world can be viewed at the same time. To this end, an AR optical system was designed and manufactured by dividing it into three parts according to each characteristic. Also, the refractive index of the ultra-violet (UV) adhesive layer required to make the three optical systems into one complete AR optical system was considered from the design stage to minimize the optical path shift phenomenon when the input light source passes through the UV adhesive layer. In addition, when designing the AR optical system, two aspheric surfaces were used to compensate for off-axis aberration and to be suitable for mass production. Finally, for HMD mass production, an aspheric AR optical system with a thickness of 11 mm, a diagonal field of view of 40°, and a weight of 11.3 g was designed and manufactured.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.294-295
• /
• 2000

3차원 영상은 정보전달의 효과 면에서 기존의 어떠한 디스플레이보다 월등한 것으로 평가되고 있으며, 입체 TV/영화, 게임, 의료, 관광, 전시, 회의 등의 여러 분야에서 다양하게 응용되리라 기대된다. 이에 따라 3차원 영상을 구현하기 위한 여러 방법들이 활발히 연구되고 있다. 홀로그래피 방법은 이론적으로 완전한 입체 영상을 구현할 수 있으나, 광원으로 레이저를 사용해야 하는 등 현재로서는 해결해야 할 문제들이 많다. 양안 시차를 이용한 stereoscopy 방법은 multi-view 방식이 꾸준히 연구되고 있지만, 시점의 위치가 고정되고 눈의 피로도가 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 최근 주목받고 있는 IP(Integral Photography) 방법을 이용한 3차원 동영상 디스플레이 기술에 대한 기초 연구 수행 결과를 논의하고자 한다. Photographic 기술을 이용한 IP 방법은 1908년 Lippmann에 의해 처음 제안되었다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.316-317
• /
• 2000

펄스형 $CO_2$레이저는 적외선 영역인 10.6 $mu extrm{m}$ 파장의 매우 안정된 고출력 펄스를 방출시킬 수 있으므로 산업용, 군사용, 의료용, 각종 물리.화학의 기초 연구용 등의 광범위한 응용 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 금속의 정밀절단, 심용접에서는 수 십 Hz로부터 수 kHz의 펄스 출력이 필요하다. 펄스방식은 Normal Pulse와 Super Pulse로 크게 나눌 수 있다. Normal Pulse의 경우에는 Pulse의 파고치가 연속파의 파고치와 동일하기 때문에 펄스시의 평균 출력은 연속파의 경우보다 낮다. Super Pulse의 경우에는 Pulse 파고치를 연속파의 파고치보다 훨씬 높게 할 수 있으므로 평균 출력은 낮지만 첨두 출력이 높아서 유리 등 세라믹 재료의 가공에 널리 사용된다$^{(1)}$ (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.08a
• /
• pp.100-101
• /
• 2000

최근에 100Hz 이하의 펄스 반복율을 가지는 20 W급 출력의 의료용 및 마킹용 펄스 $CO_2$레이저의 수요가 증가함에 따라 유지와 보수의 편리성은 물론 사용자의 편의성을 충족시키기 위한 레이저 전원장치의 소형화, 출력 제어의 용이성 및 저가격화 등에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존의 펄스형 $CO_2$레이저의 전원장치는 원하는 펄스 반복율에 맞도록 스위칭 소자를 "on"-"off"하여 콘덴서에 충전된 에너지를 고압 펄스 트랜스를 통해서 레이저 방전관에 인가하는 방식이다. 즉 DC를 스위칭 과정을 통해 펄스 에너지로 변환시킨 후 방전관에 그 펄스에너지를 공급하는 형태이다$^{(1)}$ . (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2003.07a
• /
• pp.174-175
• /
• 2003

안정 동위원소는 원자력, 정밀전자, 제약 및 의료 분야 등에서 다양하게 사용되고 있다(그림1 참고). 원자로의 핵반응 조절을 위해 chemical shim으로 사용되는 B-10과 low activation 내부식성 재료인 감손 아연(Zn depleted in Zn-64)은 원자력 분야에서 사용되는 대표적인 안정 동위원소이다. 정밀 전자 분야에서 low alpha lead (LAL： Pb-210이 제거된 납)는 고집적 반도체 패킹 시 soft error를 줄이는 솔더 물질로 사용되고 있고, Si-28 은 열전도도가 높은 새로운 반도체 소재로 부각되고 있다. (중략)

• The Journal of Natural Sciences
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.9-16
• /
• 2007

The electro-optic Q-switching device for medical high power laser depends on the relation between the population inversion and the Q-switching time. The polarization changes in applied voltage must be experimented to use each $LiNbO_3$ crystal for Q-switching in high power laser.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.57-62
• /
• 2015

Recently, thermography camera have been using for body-temperature monitoring. We report on fabrication of prototype thermography camera using the chalcogenide-glass lens and the camera test by analysis of thermal image. In this work, it was found out that thermography camera discerned body-temperature between 20 and $50^{\circ}C$ with noise equivalent temperature difference(NETD) of 87.7mK. It is confirmed that thermography camera using the chalcogenide-glass lens is applicable to the body-temperature monitoring system.