• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.70-71
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• 2003

산소-요오드 화학레이저(Chemical Oxygen iodine Laser： COIL)는 화학반응에 의해 발생되는 막대한 에너지를 변환시켜 레이저발진을 일으키는 기술로서 화학반응물의 양에 비례하여 출력을 높일 수 있어서 MW급 이상의 고출력이 가능한 레이저이다. 화학반응에 의해 레이저빔이 발생되는 COIL은 화학반응량에 비례하여 높은 화학에너지를 발생시키게 되며, 빛 에너지로 변환되어 고출력레이저가 가능해 진다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.102-103
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• 2000

화학레이저는 화학연료의 반응에서 생성되는 막대한 화학에너지를 이용하여 레이저를 발생시키며, 반응하는 화학연료의 양에 따라 수천 kW의 고출력을 낼 수 있는 가장 강력한 레이저이다. 화학레이저인 Chemical Oxygen-Iodine Laser(COIL)는 염소기체(Cl$_2$)를 염기성 과산화수소수 용액과 반응시켜 고에너지의 여기산소(O$_2$($^1$$\Delta$))를 생성시키고 여기산소가 다시 요오드 원자와 반응하면서 1.3 $mu extrm{m}$ 파장의 레이저를 발생시킨다.(1)-(2) 이와같은 COIL 레이저는 발진효율이 높고 포화 강도가 높아 수십 kW 급의 고출력이 용이하게 이루어 질 수 있으며 광섬유 전송시 광손실이 가장 적어 레이저 빔의 원격 전송에 의한 재료가공에 적합한 레이저이다. 가공용레이저로 많이 사용하는 $CO_2$ 레이저에 비해 발진 파장이 짧으므로 재료의 광흡수율이 높아 일반 산업분야의 용접/절단에서 기존의 $CO_2$ 레이저를 대체할 것으로 기대되는 상용성이 큰 레이저이다.(3)-(4) 또한 COIL은 우수한 집속 특성을 유지하면서도 고출력의 개발이 가능하다. 이미 외국에서는 비록 단시간 동안 동작하지만 수백 kW급이 실현되었으며 수천 kW 급 고출력 항공기탑재형 COIL 이 수백 km의 거리에서 미사일을 요격하기위해 지금 개발중에 있다.(5) 일반 산업용 광섬유에 의해 쉽게 전송되는 파장인 1.315 $\mu\textrm{m}$ 인 수십 kW 급 COIL 은 조선 등의 중공업산업용 및 원자력 제염/해체분야에서 다용도 기술로서 광범위하게 사용될 것이다. COIL은 다양한 재료와 다양한 두께의 구조물 절단, 표면처리 그리고 용접에도 이용될 수 있다. COIL의 산업화는 빠르게 발전하고 있으며 산업용으로써 장시간 연속사용이 가능한 20-30 kW급 시설이 곧 개발될 것으로 기대된다. 따라서 개발될 고출력 화학레이저가 앞으로 원자력시설의 해체시 작업자의 안전성 향상에 크게 기여할 수 있게 되었다.(6) 여기서는 화학레이저인 COIL 장치와 기본적인 원리, 그리고 염소유량에 따른 출력특성등을 살펴보기로 하겠다. (중략)

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.591-593
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• 2007

최근 에너지효율이 높은 고출력 HF 레이저에 대한 관심이 다시 높아지고 있다. 레이저점화방식의 최적설계와 출력특성의 향상을 위해 정확한 이론해석 모델이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 최신의 반응정수를 적용한 HF 화학레이저 모델을 구축하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.9-12
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• 2004

수치해석을 통하여 불화중수소 화학레이저의 연료 및 산화제 분사 압력 비에 따른 밀도반전 등의 레이저 발진 성능 특성 변화에 대하여 알아보았다. 이 현상은 DF 여기분자의 분포 및 최대 소신호 이득계수, 레이저빔 출력에 대한 분석을 통해 해석이 이루어진다. 본 연구의 주요 결과로써, $D_2$ 분사 압력이 높아질수록 불화중수소 화학레이저 발진에서 중요한 부분을 차지하는 $DF^{(1)}-DF^{(0)}$ 진동 에너지 전이에서, 강한 레이저빔을 생성할 수 있는 여기분자 분포 및 최대 소신호 이득계수가 나타난다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2003

화학레이저는 혼합현상을 이용하는 확산형태의 화학반응을 이용하게 된다. 따라서, 화학레이저 공동 내에서 산화제(F)와 연료(D$_2$)가 기저부에 의해서 분리되어 유입된다. 초음속 연소현상에서 혼합 및 연소특성에 큰 영향을 주는 기저부의 화학레이저 시스템에서의 분포역전현상에 초점을 맞추어 기저부의 크기를 0.4mm, 0.8mm, 1.6mm로 변화시켜가면서 수치해석을 수행하였다. 결과로서 분포역전현상이 두드러지게 기저부의 크기가 커짐에 따라서 넓은 영역에서 발생하게된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.78-84
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• 2005

환형 노즐을 갖는 불화중수소 화학레이저 시스템에서 레이저빔 발진은 불소 원자와 중수소 분자의 혼합을 통해서 얻어진다. 초음속 연소기에서 연료의 분사각이 성능에 큰 영향을 미친다는 연구에 근거하여, 혼합률을 증진시키기 위한 연구로서 주유동과 일정각을 가지고 분사되는 중수소의 불소 원자와의 혼합률 증진에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 중요 결과로서 중수소 분사각(10, 20, 40도)이 커짐에 따라서 최대 소신호 광학이득계수와 레이저 공동내의 압력이 상승하게 된다. 또한, 광학이득계수와 공동압력의 관점에서 불화중수소 화학레이저 발진을 위한 최대 성능은 20~40도 사이의 중수소 분사각에서 나타난다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.57.1-57.1
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• 2010

레이저 색소 분자간의 회합을 막음으로써 높은 레이저 효율을 갖는 고체 색소 레이저를 제조하기 위해 레이저 색소인 DCM을 유-무기 하이브리드 재료에 화학적으로 결합시켰다. 수산화기를 기능기로 갖는 DCM을 합성하여 이를 솔-젤반응의 전구체로 활용하였다. 유기실란을 DCM과 함께 솔-젤반응을 시킴으로써 DCM이 결합된 유무기 하이브리드 재료를 제조하였다. DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료는 유기물과 무기물의 특성을 각각 갖고 있기 때문에 용액공정을 통해 고체 색소 레이저를 단시간에 제작할 수가 있을 뿐만 아니라 열적 및 광학적으로 우수한 특성을 보여주었다. Nd:YAG 레이저를 여기광으로 이용하여 DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료의 레이저 효율을 측정하여 DCM을 유기용매에 녹인 색소 레이저의 레이저 효율과 비교하였다. DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료는 DCM의 농도가 높아질 수록 유기용매를 이용한 색소 레이저에 비해서 더 높은 레이저 효율을 가지는 것을 관찰하였다. 이는 DCM이 결합된 유-무기 하이브리드 재료에 각각의 DCM 분자가 실록산 망목구조와 화학적으로 결합이 되어있기 때문에 하이브리드 재료에 안정적으로 존재할 수 있게 되고 망목구조에 둘러쌓여 분자간의 회합이 방지되는 효과를 가지게 되기 때문이다.

• 광학세계
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• 통권174호
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• pp.34-36
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• 2019

본 호에서는 광을 사용한 재료표면의 고기능화에 착안해서 레이저 광을 이용한 패터닝(patterning)과 코팅기술을 주제로 해서 특집을 기획했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1673-1680
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• 2003

It is essential to operate chemical lasers with supersonic ejector system as the laser output power goes up. In this research, ejector design parameter study was carried out for optimal ejector design through understanding the ejector characteristics and design requirements for chemical lasers operating. Designed ejector was 3D annular type with 2$^{nd}$ -throat geometry and pressurized air was used for primary flow. Ejector design was carried out with two steps, quasi-1D gas dynamics was used for first design and commercial code was used to verify the first design. In this study, to get the effect of ejector geometry on its performance, three cases of primary nozzle area ratio and 2$^{nd}$ -throat cross sectional area and two cases of 2$^{nd}$ -throat L/D ratio experiments were carried out. Primary and secondary pressures were measured to get the mass flow rate ratio, minimum secondary pressure, ejector starting pressure and unstarting pressure at every case. In the result, better performance than design level was shown and optimal ejector design method for chemical lasers was obtained.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.789-795
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• 2016

이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 조사하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 알루미늄과 산소의 화학 반응을 레이저 분광분석법을 이용하여 연구를 수행 하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ($6.88{\times}10^{10}-6.53{\times}10^{11}W/cm^2$)의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 분광분석을 통하여 알루미늄과 산소의 원자/분자 신호 분석과 현상이 일어나는 플라즈마 환경의 특성 연구를 위해 들뜸 온도(2200K~6600K) 및 전자밀도($3.15{\times}10^{15}{\sim}2.38{\times}10^{16}cm^{-3}$) 계산, 그리고 알루미늄 표면의 크레이터(Crater) 분석을 수행하였다. 본 연구는 고 레이저 복사 조도 환경하에서 발생되는 화학 반응과 플라즈마의 특성을 파악하는 방법을 제시하고 있다.