• 한국대기환경학회지
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• 제13권5호
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• pp.355-360
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• 1997

The atmospheric concentration of dimethylsulfide (DMS), known as the predominant volatile organic. sulfur compound, is determined at subnanogram level by a combined application of non-cryogenic preconcentration method and gas chromatography with flame photometric detection (GC/FPD). The volatile DMS in air is preconcentrated using a trapping tube containing adsorbent like Molecular Sieve 5A (or gold-coated sands). The tube is then connected to the GC/FPD system via a six-way rotary valve, thermally desorbed at 40$0^{\circ}C$, separated on OV101 column, and detected by a flame photometric detector. The DMS peak elutes at about 2.5 mins and is integrated electronically. The analytical precision, if expressed in terms of relative standard error, is around 5%. The detection limit of our GC/FPD system is ca 1 ng of DMS. Details of our analytical system are presented.

• 천문학회보
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• 제39권2호
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• pp.91.1-91.1
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• 2014

IGRINS (the Immersion GRating INfrared Spectrometer) is a high resolution wide-band infrared spectrograph developed by the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) and the University of Texas at Austin (UT). This spectrograph has H-band and K-band science cameras, both of which use Teledyne's $2.5{\mu}m$ cutoff $2k{\times}2k$ HgCdTe HAWAII-2RG CMOS science grade detectors. Teledyne's cryogenic SIDECAR ASIC boards and JADE2 USB interface cards were installed to control these detectors. We performed lab experiments and test observations to optimize and evaluate the detector systems of science cameras. In this presentation, we describe a process to optimize bias voltages and way to reduce pattern noise with reference pixel subtraction schemes. We also present measurements of the following properties under optimized settings of bias voltages at cryogenic temperature (70K): read noise, Fowler noise, dark current, and reference-level stability, full well depth, linearity and conversion gain.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제38권3호
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• pp.132-137
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• 2013

기존에 많이 사용된 반도체 검출기의 분해능은 통계학적 이론으로 그 분해능의 한계가 따른다. 이러한 이유로 최근에 반도체 검출기가 갖는 에너지 분해능의 한계를 뛰어넘는 저온 검출기를 이용하여 다양한 방사성 핵종 분석을 시도하고 있다. 본 논문에서는 $2{\times}2{\times}0.05mm^3$ 크기 금막 흡수체에 입사하는 에너지 때문에 흡수체의 온도가 상승하는 원리를 이용해 $^{241}Am$ 알파 선원의 에너지를 측정하였다. 흡수체의 온도 변화 측정에는 자기양자센서인 Au:Er를 이용하였으며 이는 순수한 Au에 핵스핀이 0 인 $^{168}Er$을 수백 ppm을 첨가하여 얻은 상자성 합금이다. 알파 입자 흡수에 의한 미세한 온도증가를 측정하기 위해서 희석식 냉동기보다 작동이 편리한 무냉매 자기냉동기를 이용해 mK 온도 영역의 저온환경을 구성하였다. $^{241}Am$ 선원 측정 결과 5.5 MeV에서 6.8 keV의 FWHM의 에너지 고 분해능을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.59-65
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• 2004

적외선 소자로부터 생성되는 신호의 잡음 특성의 향상, 즉 좋은 영상을 얻기 위해서 적외선 영상신호 취득회로(ROIC)에서는 안정적인 기준 전압원이 필요하다. 본 논문은 극저온인 77K에서 동작하는 적외선 영상신호 취득회로(readout integrated circuit)를 위한 밴드갭 회로를 처음으로 제작한 후 측정, 평가하여 그 실용 가능성을 입증하고 있다. 밴드갭 회로는 대표적인 전압 기준회로로서 기존에 발표된 대부분의 밴드갭 회로는 실온에서 동작하는 것이며, 액체질소 온도 77K에서는 그 특성이 적합하지 않다. 본 논문에서는 극저온에서 동작하는 밴드갭 회로 설계를 위하여, 그에 맞는 회로를 선택하여 온도변화에 따른 사용되는 소자들의 파라미터에 대한 이론정립을 통한 그것의 특성을 살펴보고, 이러한 특성들을 고려하여 저온동작에 적합도록 하였다. 이 회로는 Hynix 0.6um standard CMOS 공정을 통해서 제작되었으며, 측정된 출력전압($V_{out}$)은 60K에서 110K까지 1.0396$\pm$0.0015V로서 기존의 실온에 동작하던 밴드갭 회로보다 더 높은 안정도를 보여주었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1312-1316
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• 2004

The Stirling refrigerators have been widely used for the cooling of the infrared detector and HTS to the cryogenic temperature. The Stirling refrigerator with the rotary compressor are applicable to the cooling device for the compact mobile thermal imaging system, because the refrigerators have the compact structure and light weight. The typical performance factors of the Stirling refrigerator are the cool-down time, cooling capacity at the desired temperature and the input power. And the above performance factors are depends on the thermal insulation characteristics of the Dewar. In this study, the steady thermal load of the Dewar and the performance of the Stirling refrigerator were measured. The results show the dependency of the input power and the charging pressure on the performance of the refrigerator.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권11호
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• pp.9-17
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• 2002

최근에 초전도 산업과 저온 작동 정밀 센서 기술의 발전으로 극저온 냉동기 또는 극저온 한제에 의해 냉각된 저온 용기의 저온 유지 기술이 필요하게 되었다. 또한 의료용 MRI, 야간 투시경용 적외선 센서, 이동통신무선기지국용 초전도 필터 등과 같이 일반인들도 극저온을 이용하게 되어 보다 사용하기 쉽고 안정적인 저온용기가 요구되고 있다. 저온용기의 저온 유지 기술은 진공 및 복사 단열 기술 뿐만 아니라 극저온 발생기술과 진공 발생 기술이 같이 고려되어야 하는 복합기술로서 앞으로 전자, 정보 통신, 나노, 바이오 산업 등에도 널리 활용될 수 있는 기반 기술로 자리 매김 할 것으로 보여 관련 연구자들의 많은 노력과 관심이 요구된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.279-285
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• 2012

LNGC 주기관의 크랭크 챔버 내 유증기 폭발 방지를 위해 기존의 이산화탄소 가스인젝터가 부착된 오일미스트 감지기 외에 불활성가스 시스템을 설치할 필요가 있다. 특히, LNGC 선박은 액체질소를 손쉽게 확보할 수 있는 장점이 있기 때문에 액체질소를 이용한 불활성가스 시스템을 도입하기 위한 설계 기초 단계로서 해석적 연구를 시행하였다. 또한 액체질소 최소 소모량 시스템을 개발하기 위하여 층상류 모델을 적용하였으며, 층상류 흐름에 미치는 유로관경, 포화압력과 선박동요에 따른 배관 기울기 등의 영향에 대해서도 조사하였다. 또한 질소와 같은 극저온 유체들과 여기에 사용된 예측 모델과의 비교 검토를 통하여 극저온 유체에 대해서도 모델의 유효성을 검증하였으며, 액체질소 불활성가스 시스템의 액체질소를 가스로 상변환 시키는데 소요되는 가열기의 열부하도 예측할 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.39.2-39.2
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• 2010

In this paper, I present the domestic development of near infrared camera systems for the ground telescope and the space satellite. These systems are the first infrared instruments made for astronomical observation in Korea. KASINICS (KASI Near Infrared Camera System) was developed to be installed on the 1.8m telescope of the Bohyunsan Optical Astronomy Observatory (BOAO) in Korea. KASINICS is equipped with a $512{\times}512$ InSb array enable L band observations as well as J, H, and Ks bands. The field-of-view of the array is $3.3'{\times}3.3'$ with a resolution of 0.39"/pixel. It employs an Offner relay optical system providing a cold stop to eliminate thermal background emission from the telescope structures. From the test observation, limiting magnitudes are J=17.6, H=17.5, Ks=16.1 and L(narrow)=10.0 mag at a signal-to-noise ratio of 10 in an integration time of 100 s. MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System) is the main payload of the STSAT-3 in Korea. MIRIS Space Observation Camera (SOC) covers the observation wavelength from $0.9{\mu}m$ to $2.0{\mu}m$ with a wide field of view $3.67^{\circ}{\times}3.67^{\circ}$. The PICNIC HgCdTe detector in a cold box is cooled down below 100K by a micro Stirling cooler of which cooling capacity is 220mW at 77K. MIRIS SOC adopts passive cooling technique to chill the telescope below 200K by pointing to the deep space (3K). The cooling mechanism employs a radiator, a Winston cone baffle, a thermal shield, MLI of 30 layers, and GFRP pipe support in the system. Opto-mechanical analysis was made in order to estimate and compensate possible stresses from the thermal contraction of mounting parts at cryogenic temperatures. Finite Element Analysis (FEA) of mechanical structure was also conducted to ensure safety and stability in launching environments and in orbit. MIRIS SOC will mainly perform the Galactic plane survey with narrow band filters (Pa $\alpha$ and Pa $\alpha$ continuum) and CIB (Cosmic Infrared Background) observation with wide band filters (I and H) driven by a cryogenic stepping motor.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.31.2-31.2
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• 2011

IGRINS (Immersion GRating INfrared Spectrometer) is a high resolution wide-band infrared spectrograph developed by Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) and the University of Texas at Austin (UT). The slit-viewing camera is one of four re-imaging optics in IGRINS including the input relay optics and the H- and K- band spectrograph cameras. Consisting of five lenses and one Ks-band filter, the slit viewing camera relays the infrared image of $2'{\times}2'$ field around the slit to the detector focal plane. Since IGRINS is a cryogenic instrument, the lens barrel is designed to be optimized at the operating temperature of 130 K. The barrel design also aims to achieve easy alignment and assembly. We use radial springs and axial springs to support lenses and lens spacers against the gravity and thermal contraction. Total weight of the lens barrel is estimated to be 1.2 kg. Results from structural analysis are presented.

• 분석과학
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• 제34권5호
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• pp.202-211
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• 2021

Volatile organic compounds (VOCs) in hazardous air pollutants (HAPs) have been regulated by the Air Pollution Control Act (1978) and their atmospheric concentrations have been monitored in 39 monitor sites in Korea. However, measurement standards of volatile organic compounds (VOCs) in HAPs at ambient levels have not been established in Korea. Primary reference gas mixtures (measurement standards) at ambient levels are required for accurately monitoring atmospheric VOCs in HAPs and managing their emissions. In this study, primary reference gas mixtures (PRMs) at 5 nmol/mol were developed in order to establish primary national standards of VOCs in HAPs at ambient levels. Primary reference gas mixtures (PRMs) were prepared in pressurized aluminum cylinders with special internal surface treatment using gravimetric method. Analytical methods using gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) coupled with a cryogenic preconcentrator were also developed to verify the consistency of gravimetrically prepared HAP VOCs PRMs. Three different columns installed in the GC-FID were evaluated and compared for the retention times and separation of eighteen target components in a chromatogram. Results show that the HAP VOCs PRMs at 5 nmol/mol were consistent within a relative expanded uncertainty (k=2) of less than 3 % except acrylonitrile (less than 6 %) and the 18 VOCs were stable for 1 year within their associated uncertainties.