• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.95-98
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• 1997

Gauss 초기함수 $e^{-\sigma}$$^{2}$$x^{2}$/에 $e^{-q{\omega}}$$_{0}$ vertical bar x vertical bar를 곱하여 선폭을 더욱 예리하게 하여 역문제(Inverse Problem)로 동함수를 구하고 다시 유한구경에서 결상하는 광파의 회절강도 분포를 구하였다. 이 광학계의 OTF를 구하고 이 값을 변조하지 않은 Gauss 동함수의 (OTF)$_{1.0}$ 의 값과 비교한 결과 변조된 Gauss 동함수의 OTF가 (OTF)$_{1.0}$ 보다 같거나 작음을 보였다. 회절 역문제취급에서 Gauss함수의 선폭을 무조건 예리하게 한다하여 OTF가 향상되지 않는다는 사실을 증명하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.107-111
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• 2020

최근 고령화 사회가 진행이 되면서 건강과 진단에 대한 많은 관심이 증대되고 있다. 정확한 진단이 가능한 guided surgery를 위한 다양한 바이오 이미징 시스템 분야가 중요하게 대두되면서 정확한 측정과 실시간 확인 등이 가능한 형광 이미징 시스템이 중요한 분야로 대두되었다. 현재 사용되고 있는 부분은 NIR-I이 주를 이루고 있으나 분해능의 향상 및 깊고 정확하게 형광을 확인하기 위해서 NIR-II 부분의 연구를 많이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 NIR-I과 NIR-II의 차이점과 광학적인 특성, 그리고 형광영상 시스템의 SBR(signal to background ration)에 대해서 NIR-II의 미(Mie) 산란을 유한요소(FEM)법을 이용하여 확인을 하였으며 최종적으로 Skin phantom을 제작 및 Fluorescence를 측정을 함으로써 SBR이 NIR-I보다 NIR-II 영역에서 16.2배 더 높은 것을 확인하였다. 형광 이미징 시스템의 SBR 증대는 NIR-I영역대 보다 NIR-II영역이 효과를 이룰 것으로 확인이 되며 이를 통해 guided surgery나 bio-sensor, 또한 형광을 이용한 전자부품의 결함을 확인할 수 있는 디바이스 등의 다양한 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권2호
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• pp.233-244
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• 2012

The Korea Astronomy and Space Science Institute and the Department of Astronomy at the University of Texas at Austin are developing a near infrared wide-band high resolution spectrograph, immersion grating infrared spectrometer (IGRINS). The compact white-pupil design of the instrument optics uses seven cryogenic mirrors, including three aspherical off-axis collimators and four flat fold mirrors. In this study, we introduce the optomechanical mount designs of three off-axis collimating mirrors and one flat slit-viewer fold mirror. Two of the off-axis collimators are serving as H and K-band pupil transfer mirrors, and are designed as system alignment compensators in combination with the H2RG focal plane array detectors in each channel. For this reason, the mount designs include tip-tilt and parallel translation adjustment mechanisms to properly perform the precision alignment function. This means that the off-axis mirrors' optomechanical mount designs are among the most sensitive tasks in all IGRINS system hardware. The other flat fold mirror is designed within its very limitedly allowed work space. This slit-viewer fold mirror is mounted with its own version of the six-point kinematic optics mount. The design work consists of a computer-aided 3D modeling and finite element analysis (FEA) technique to optimize the structural stability and the thermal behavior of the mount models. From the structural and thermal FEA studies, we conclude that the four IGRINS mirror mounts are well designed to meet all optical stability tolerances and system thermal requirements.

• 한국광학회지
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• 제22권1호
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• pp.46-52
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• 2011

본 연구에서는 레버 증폭 구조를 이용한 플렉서 기반의 나노 스테이지를 설계, 제작하였다. 제작된 나노 스테이지를 샘플 스테이지로 채용한 공초점현미경을 개발하였다. 2차원 이미징의 구현을 위해서, 기존의 공초점현미경은 레이저를 이미징 평면상에 스캐닝하는 방식으로 구현된다. 본 연구에서는 백 나노미터의 구동정밀도를 가지는 나노 스테이지 위에 놓인 샘플을 2차원으로 스캐닝하면서 2차원 이미지를 구현할 수 있는 공초점현미경을 개발하였다. 플렉서 기반의 나노 스테이지는 이중 판스프링, 변위증폭 레버, PZT 엑추에이터 그리고 변위 센서로 구성 되어 있다. 스테이지의 구동 성능 해석을 위해 상용 유한요소 해석 프로그램을 이용하였다. 현미경에 사용되는 광원은 적색광 레이저이며, 레이저는 여러 광학요소를 거쳐 샘플스테이지의 샘플에 입사되고, 반사된 빛은 광센서인 PMT(Photo Multiplying Tube)로 계측되게 된다. 계측된 빛의 크기를 이용하여서 2차원 이미징을 구현하였다. 개발된 공초점 현미경으로 생쥐 귀의 피부조직을 관찰하여 현미경의 이미징 성능을 검증하였다. 설계된 샘플 스테이지는 기존의 공초점 현미경의 기계적인 Beam 스캐너를 대신함으로써 현미경의 광경로 및 전체시스템을 간소화 하였다.

• 한국안광학회지
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• 제13권1호
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• pp.65-69
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• 2008

목적: Doublet 반사경을 이용한 조준사격용 도트 사이트 장치의 개발. 방법: Sigma 2000 광학 설계 프로그램으로 Singlet 반사경과 Doublet 반사경을 설계하여 비교 검토하였다. 결과: 유한광선수차 분석에서 기존 Singlet 반사경을 사용한 도트 사이트 장치에 비해 시차(parallax)가 제거된 유효 시야가 3.3배 확대되는 성능을 보인다. Doublet 반사경을 사용하는 경우 광학계의 중심 두께가 기존 Singlet 반사경을 사용한 경우보다 2배 이상 두꺼워지기 때문에 목표점이 관측자의 망막에 결상할 때 Singlet 반사경의 경우와 같이 제1면과 제3면의 곡률반경을 동일하게 할 경우에는 배율 변화가 나타난다. 이를 극복하기 위해 Doublet 반사경인 경우에는 어포칼 조건을 만족하는 것이 필요하다. 결론: 기존의 Singlet 반사경의 방식보다 시차(parallax)가 제거된 유효 시야가 3.3배 확대되는 성능을 가지는 Doublet 반사경을 이용한 조준사격용 도트 사이트 장치를 개발하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권4호
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• pp.218-223
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• 2014

This paper presents a method of controlling the stiffness of a tungsten probe for an atomic force microscope (AFM) in order to provide high-quality phase contrast images in accordance with sample characteristics. While inducing sufficient deformation on sample surfaces with commercial Si or $Si_3N_4$ probes is difficult because of their low stiffness, a tungsten probe fabricated by electrochemical etching with appropriately high stiffness can generate relatively large elastic deformation without damaging sample surfaces. The fabrication of the tungsten probe involves two separate procedures. The first procedure involves immersing a tungsten wire with both ends bent parallel to the surface of an electrolyte and controlling the stiffness of the tungsten cantilever by decreasing its diameter using electrochemical etching in the direction of the central axis. The second procedure involves immersing the end of the etched tungsten cantilever in the direction perpendicular to the surface of the electrolyte and fabricating a tungsten tip with a tip radius of 20-50 nm via the necking phenomenon. The latter etching process applies pulse waves every 0.25 seconds to the manufactured tip to improve its yield. Finite element analysis (FEA) of the stiffness of the tungsten probe as a function of its diameter showed that the stiffness of the tungsten probes greatly varies from 56 N/m to 3501 N/m according to the cantilever diameters from $30{\mu}m$ to $100{\mu}m$, respectively. Thus, the proposed etching method is effective for producing a tungsten probe having specific stiffness for optimal use with an AFM and certain samples.

• 전기학회논문지
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• 제63권4호
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• pp.495-501
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• 2014

Piezoresistive-type, capacitive-type, and optical-type sensors have mainly been used for measuring a strain. However, in building a sensor network for remote monitoring using these conventional sensors there are disadvantages such as the complexity of a measuring system including wireless communication circuitry and high cost. In this paper, we demonstrates a highly-sensitive surface acoustic wave (SAW) strain sensor which is advantageous to harsh environments and wireless network. We designed and fabricated the SAW strain sensor. The SAW strain sensor attached on a specimen was tested with a tensile tester. The strain on the sensor surface was measured with a commercial strain gauge and compared with that obtained from strain analysis. The central frequency shift of the SAW sensor was measured with a network analyzer. The sensitivity of the SAW strain sensor is 134 $Hz/{\mu}{\varepsilon}$ which is high compared to previous results.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.40-48
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• 2019

본 연구에서는 건설 현장에서 발생하는 미세먼지의 정확한 측정을 위한 새로운 개념의 알고리즘을 제안한고 검증한다. 기존 측정법의 한계를 보완하기 위하여 초음파 산란 기반 측정법을 제안하였으며, 유한 차분법을 통하여 알고리즘의 활용 및 그 정확성을 검증하고자 하였다. 미세먼지와 같은 다중 산란을 일으키는 현상에 대하여 수학적 모델링을 수행하였고 신호의 감쇠율, 평균 자유 거리, 산란 반경으로 미세먼지의 단위 밀도를 예측할 수 있는 알고리즘을 도출하였다. 2-D 시간 이력해석을 통하여 미세먼지 부피비에 따라 알고리즘을 검증하였으며 신호 해석을 위한 신호처리 기법을 나타내었다. 해석 결과, 알고리즘의 오차는 개수밀도 단위 최소 0.7, 최대 24.9를 보였다. 오차율을 줄이기 위해 미세먼지의 산란 반경을 주파수별로 도출하여야 하는 추후 연구가 필요함을 토의하였다.

• 천문학회지
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• 제25권1호
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• pp.23-46
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• 1992

The electrical, mechanical and optical capabilities have been tested of the microdensitometer PDS 1010GMS at the Korea Astronomy Observatory. The highest stage of scan speed 255 csu (conventional speed unit) is measured to be 47 mm/s. At this speed the position is displaced by $4{\mu}m$ to the direction of scanning and the density is underestimated by $0.4{\sim}0.7D$. Standard deviation in the measured density is proportional to $A^{-0.46}$, where A is the area of scan aperture. The accuracy of position repeatability is ${\pm}1{\mu}m$, and that of density repeatability is ${\pm}(0.003{\sim}0.03)D$. Callier coefficient is determined to be 1.37; the semispecular density is directly proportional to the diffuse density up to 3.5D. Because the logarithmic amplifier has a finite response time, the densities measured at high scan speeds are underestimated to the degree that speeds higher than 200 csu are inadequate for making an accurate astronomical photometry. After power is on, an about 5 hour period of warming is required to stabilize the system electrically and mechanically as well. On the basis of this performance test, we have determined the followings as the optimum scan parameters for the astronomical photometry: For the scan aperture $10\;\sim\;20{\mu}m$ is optimal, and for the scan speed. $20\;{\sim}\;50$ csu is appropriate. These parameter values are chosen in such a way that they may keep the density repeatability within ${\pm}0.01D$, the position displacement under $1{\mu}m$, and the density underestimation below 0.1D even in high density regions.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권3호
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• pp.321-328
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• 2012

We have designed a 30 cm cryogenic space infrared telescope for astronomical observation. The telescope is designed to observe in the wavelength range of 0.5~2.1 ${\mu}m$, when it is cooled down to 77 K. The result of the preliminary design of the support structure and support method of the mirror of a 30 cm cryogenic space infrared telescope is shown in this paper. As a Cassegrain prescription, the optical system of a 30 cm cryogenic space infrared telescope has a focal ratio of f/3.1 with a 300 mm primary mirror (M-1) and 113 mm secondary mirror (M-2). The material of the whole structure including mirrors is aluminum alloy (Al6061-T6). Flexures that can withstand random vibration were designed, and it was validated through opto-mechanical analysis that both primary and secondary mirrors, which are assembled in the support structure, meet the requirement of root mean square wavefront error < ${\lambda}/8$ for all gravity direction. Additionally, when the M-1 and flexures are assembled by bolts, the effect of thermal stress occurring from a stainless steel bolt when cooled and bolt torque on the M-1 was analyzed.