• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.7
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• pp.680-687
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• 2008

This paper presents map creation algorithm and initial attitude estimation method for the proposed optical head tracker system. The optical head tracker system consists of the IR stereo cameras and infrared LEDs as features on the helmet. In order for the stereo camera to track the luminous LEDs, it must take in to account the light radiation from the LEDs to determine the position of the center points. The proposed map creation algorithm makes map data about the position of features center points on the helmet frame. Also, initial attitude estimation method is proposed to estimate the initial attitude and position of a pilot head from the camera frame by the use of the feature pattern on the helmet. Therefore, the head motion can be expressed with respect to the body frame of a flight.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.44.4-45
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• 2009

과학기술위성 3호의 주탑재체인 MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System) 적외선우주관측카메라의 인증모델이 조립을 마치고 현재 성능시험이 진행 중이다. MIRIS 적외선광학계는 구경 80mm의 광시야(f/2) 굴절식 망원경으로서, 총 5매의 렌즈로 구성되어 있다. 렌즈들은 S-FPL53, S-TIH6, Fused Silica 등의 재료를 사용해 가공되었으며, MIRIS 관측 파장대역($0.9\sim2.0{\mu}m$)에서 투과율이 극대화되도록 반사억제 코팅이 적용되었다. MIRIS 광학계 및 광기계부 설계에 있어서의 주요 고려사항은, 1) 상온에서 조립된 상태에서 발사 시 위성체가 받는 충격과 진동을 견뎌낼 것, 그리고 2) 발사 후 위성 궤도상에서의 복사냉각을 통해 180K로 열수축된 상태에서 최적의 광학성능을 발휘할 것 등이다. 이러한 설계 개념을 바탕으로 MIRIS 광학계를 제작하였으며, 조립된 인증모델은 진동시험 및 열진공시험을 통과하였다. 이 발표에서는 MIRIS 적외선우주관측카메라 광학계의 인증모델 제작 과정과 부품별 시험, 그리고 조립 후 상온 및 저온성능시험 결과에 대하여 논의 한다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.19 no.4
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• pp.287-293
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• 2008

The collimator which makes a collimated beam, is an essential instrument for assembly and evaluation of telescopes. Recently, the Cassegrain type collimator has been widely used for its compact size as the focal length of high resolution cameras becomes longer. However, this kind of collimator has a disadvantage in that the secondary mirror is a heat source which can degrade the evaluation accuracy for an IR camera system. In this paper, we present the fabrication and measurement process for an off-axis parabolic mirror with the physical diameter pf 1 m, effective diameter 930 mm, and the focal length 6 m. After four months of works we obtained the final surface wave-front error of 30.4 nm rms ($\lambda$/138, ${\lambda}=4.2\;{\mu}m$), which is capable of evaluation of an IR camera as well as a visible camera.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.45.2-45.2
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• 2009

과학기술위성 3호의 주탑재체인 MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System)는 우주관측카메라, 지구관측카메라로 구성되어 있으며, 우주관측카메라는 구경 80mm(f/2)의 광시야 굴절식 광학계로 구성되어 있다. 지상과 우주에서 사용하는 적외선 망원경의 경우 열잡음을 줄이기 위해 광학계과 검출기를 냉각하게 되는데, MIRIS의 경우 공간과 무게를 줄이기 위해 복사 냉각을 위한 passive cooling 방법으로 설계를 하였다. 우주관측 카메라의 광학계를 200K 이하로 냉각하기 위하여, 관측시야 밖에서 입사하는 불필요한 photon 들을 반사시키기 위한 winston cone baffle, 위성체로부터 유입되는 열을 차단하기 위한 30층의 MLI(Multi Layer Insulation), 광학계와 구조물의 지지를 열전달율이 낮은 GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)로 설계하여 제작하였다. 우주관측 카메라를 열진공 챔버 내부에 설치하고 우주공간과 비슷한 환경을 조성하여 광학계가 200K 이하로 냉각되는 것을 확인 하였으며 그 실험 결과에 대해 논의 하고자 한다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.45.1-45.1
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• 2009

과학기술위성 3호의 주탑재체인 MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System)는 우주관측카메라 (Space Observation Camera, SOC)와 지구관측카메라 (Earth Observation Camera, EOC)가 독립적인 시스템으로 구성되어 있다. 지구관측카메라는 유효 구경 100 mm, F/5의 광학계로 3-5 마이크론 파장영역을 관측하며, 국내에서 개발된 적외선 검출기의 우주 인증 시험과 유사시 한반도 적외선 감시를 주요 목적으로 하고 있다. 고도 700km에서 지상을 볼 때 약 42m/pixel의 공간분해능을 나타낼 것으로 기대하고 있다. 지구관측카메라의 인증 모델(Qualification Model)은 냉동기를 제외한 모든 부품이 국내기술로 제작되었으며, 미러 본딩 및 릴레이 렌즈 조립 기술, 적외선 영상 검교정 기술 등 다양한 경험과 도전을 제공했다. 이 발표에서는 지구관측카메라 인증모델을 이용하여 수행한 주요 시험 과정을 소개한다. 국내 회사 (주)i3 system에서 제작된 적외선 검출기는 $320\times256$ HgCdTe array (평균 양자효율 80% 이상) 이며 77K에서 정상적으로 운영된다. Micro Stirling Cooler에 의해 듀어는 전원을 켠 후 5분 이내에 검출기 운영온도인 77K까지 내려간다. 적외선 광학계의 정렬, 시스템 MTF 측정, 흑체 측정 및 검교정 작업을 수행한 후 야외에서 다양한 경우에 대해 Field Test를 진행했다. 이 발표에서는 Field Test 과정과 이를 통해 얻은 결과를 발표하고, FM (Flight Model) 제작에 있어 수정해야 할 사항들을 제안해 본다.

• Progress in Medical Physics
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• v.5 no.1
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• pp.13-24
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• 1994

In the conventional thermograph systems, expensive infrared lens systems are usually used for accomodating infrared beams to high speed optical scanners. In this study, a cheap focussing mirror with a two dimensional scanner are used for the development of medical infrared thermograph system in which high speed imaging is not critically required. The infrared thermograph system can be used for two dimensional imaging of human skin temperature by measuring the amount of infrared lights radiating from it. It has been experimentally proven that the accuracy of temperature measurements using the developed system is under 0.1$^{\circ}C$ with image matrix size of 256${\times}$240, and imaging time of 4 seconds.

• The Optical Journal
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• s.107
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• pp.25-29
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• 2007

초정밀 가공기술은 선진국에서 기술이전을 회피하는 가장 심한 분야로 광산업의 핵심부품인 반사경, 비구면 렌즈, 광통신매체의 가공과 관련하여 국내의 초정밀 관련 기술의 한계에 의하여 전적으로 수입에 의존하고 있다. 이에 한국기초과학지원연구원은 2005년부터 기존의 측정분석위주의 단순지원에서 국가적 수요에 대응하는 대형첨단연구장비의 국산화를 위한 기술개발에 역점을 두고 있다. 이를 위한 기반기술로써 초정밀 가공 및 측정장비의 설치운영을 통한 첨단 연구장비의 핵심부품을 개발하고 있다. 특히 천문관측용 적외선(IR) 광학계의 초정밀가공기술 개발을 통한 항공우주용 광학계의 국산화 기술 향상에 기여하고 있다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.102-103
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• 2003

최근에 주야간 관측이 가능한 열상카메라에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 특히 열상카메라는 빛이 전혀 없는 야간에도 선명한 영상을 획득할 수 있기 때문에 야간 영상획득을 위하여 반드시 사용하여야만 한다. 이러한 열상카메라는 가시광 보다 파장이 10배 또는 20배 가량 긴 파장을 사용하기 때문에 광학계 설계측면에서나 적외선 렌즈의 가공 측면에서 허용공차를 크게 할 수 있다는 유리한 점이 있다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.07a
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• pp.373-374
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• 2008

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2006.07a
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• pp.543-544
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• 2006