• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.24-30
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• 2006

광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 제13회 정기총회 및 2002년도 동계학술발표회
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• pp.114-115
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• 2002

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.236-237
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• 2002

원자력 발전소에서 사용되는 연료의 효율을 증가시키기 위해서는 반응로에서 연소된 연료에 잔존하는 미량의 란탄족 (lanthanide)과 악티늄족 (actinide) 원소를 측정하고, 동위원소 성분비를 분석하는 작업이 필요하다. 이러한 미량원소 측정에는 흡수분광학 (absorption spectroscopy) 방법이 주로 사용되고 있다. 최근 들어 단일 종 모드 (single-longitudinal mode) 반도체 레이저가 개발되면서 미량원소 분석을 위한 분광 기술이 급속히 발전하고 있다. 반도체 레이저는 동작시킬 때 전력소모가 적고, 설치 공간이 작다는 점 때문에 현장 적용이 용이하므로 미량원소 측정 연구의 광원으로 많이 활용되고 있다. (중략)

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.97-103
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• 2006

This work forcus on the development of gas sensor that measure the concentrations of exhaust gas using diode laser. Each diode laser for exhaust gas measurement is set to work at near-IR using both DA and WMS methods. Also use of fiber-coupled optical elements makes such a sensor rugged and easy to align. On-line data acquisition and processing can be performed with a PC running LabVIEW software, and absorption signals are measured simultaneously by multiplexing method. Finally, It were experimentally compared WMS (Wavelength Modulation Spectroscopy) with DA (Direct Absorption) for the accuracy.

• 한국가스학회지
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• 제27권1호
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• pp.70-77
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• 2023

인체의 건강과 환경 오염으로 인해 대기환경 규제가 강화되었고 배출가스 저감 목표가 높아지면서 가스 측정법에 관한 관심이 늘어나고 있다. 측정법에는 표본 방식이 주로 사용되고 있으나 공간적 시간적 측정 한계로 인해, 실시간 In-situ 방식인 레이저 흡수분광법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 파장 변조 분광법을 연구하였고 무보정 알고리즘에 대하여 설명하였다. 개발된 알고리즘은 46개의 다중 흡수선을 반영할 수 있도록 변경하였고 가시광선과 중적외선 영역의 광 흡수 신호 분석에 적용하였다. 추가로 레이저 변조 매개변수에 대한 차이를 분석하였고 다양한 농도 조건의 O₂, NO 가스 측정 실험을 통해 성능을 검토한 결과, 선형성은 R²_O2=0.99999, R²_NO=0.99967로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.222-227
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• 2003

Recent advances in room-temperature, visible and near-IR diode laser sources for telecommunication, optical data storage applications are enabling combustion diagnostics system based on diode laser absorption spectroscopy. In contrast to some traditional sampling-based gas-sensing instruments, tunable diode laser absorption spectroscopy system is advantageous because of their non-invasive nature, high sensitivity, fast response time and real-time measurement capability. So, combined with fiber-optics and high sensitive detection strategies, compact and portable sensor system arc now appearing for a variety of applications. The objective of this research is to take advantage of distributed feed-back diode laser and measure the $CO_{2}$ concentration (by using direct absorption and wavelength modulation spectroscopy methods). In addition to survey spectra of $CO_{2}$ bands and spectroscopic parameters between 1565 and 1579 run were computed at temperatures between 296 and 1200 K (by using HITRAN 2000 database). It experimentally found out that the features of direct absorption and wavelength modulation spectroscopy methods.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.15-24
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• 2015

$CH_4$는 $CO_2$ 및 $N_2O$와 더불어 중요한 온실가스로서 지속적이고도 체계적인 감시가 요구된다. 에디 공분산 기술 기반의 $CO_2$ 플럭스의 관측은 이미 세계적으로 관측망이 구축되어 관측부터 자료처리에 이르기까지 모든 과정이 표준화되어 있을 뿐 아니라 체계적으로 잘 문서화되어 있다. 그러나 미량 기체인 $CH_4$의 경우, 레이저 기반의 고속반응 분광계를 필요로 할 뿐 아니라, 이에 수반되는 플럭스 자료의 처리 과정이 표준화되어 있지 않다. 본 연구 노트에서는 최근에 상용화된 개회로 파장 변조 분광계를 사용하여 에디 공분산 방법으로 논에서 관측한 $CH_4$ 플럭스 결과를 보고하였다. 모내기 전과 직후의 각 5일간 연속 관측한 자료를 KoFlux 프로토콜에 따라 상용화된 $EddyPro^{TM}$ 프로그램을 사용하여 자료를 처리하였다. 이 후처리 과정에서 세 가지 주요 보정, (1) 주파수 반응 보정, (2) 공기 밀도 보정, (3) 분광 보정의 효과를 정량화 하였다. 보정 효과는 밤과 낮에 따라 차이를 보였고, 메탄플럭스가 작을수록 보정 효과가 컸다. 전반적으로 보정 후에 메탄 플럭스는 평균 20-25% 정도 증가하였다. 국가농림기상센터(www.ncam.kr)에서는 분광 보정과 빈 자료 메우기를 포함한 $CH_4$플럭스 자료 처리가 포함된 업데이트된 KoFlux 프로그램을 일반 사용자에게 제공할 예정이다.