• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.761-765
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• 2023

We analyzed the absorption spectra of acetone in the 3.37 ㎛ mid-infrared range using the off-axis integrated cavity output spectroscopy technique to develop a real-time, in-line breath analysis device. The linear relationship between acetone concentration and absorption increase was confirmed as 0.32%/ppm, indicating that the developed device allows for a quantitative analysis of acetone concentration in exhaled breath. To further confirm the feasibility of using our device for breath analysis, we measured the acetone concentration of human breath samples at the sub-ppm level.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.708-713
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• 2023

A robust all-fiber nonlinear amplifying loop-mirror-based mode-locked femtosecond laser is demonstrated. Power-dependent nonlinear phase shift in a Sagnac loop enables stable and power-efficient mode-locking working as an artificial saturable absorber. The pump power is adjusted to achieve the lowest intensity noise for stable long-term operation. The minimum pump power for mode-locking is 180 mW, and the optimal pump power is 300 mW. The lowest integrated root-mean-square relative intensity noise of a free-running mode-locked laser is 0.009% [integration bandwidth: 1 Hz-10 MHz]. The long-term repetition-rate instability of a free-running mode-locked laser is 10^-7 over 1,000 s averaging time. The repetition-rate phase noise scaled at 10-GHz carrier is -122 dBc/Hz at 10 kHz Fourier frequency. The demonstrated method can be applied as a seed source in high-precision real-time mid-infrared molecular spectroscopy.

• 한국광학회지
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• 제26권3호
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• pp.162-167
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• 2015

본 논문에서는 적외선 파장대에서 렌즈의 변조전달함수(MTF)를 칼날 주사방식으로 측정하는 적외선 MTF 측정장치를 구성하고 평가하였다. 측정장치는 물체부, 평행광을 만들어주는 시준부, 형성된 상을 분석하는 분석부로 나뉜다. 광원으로는 텅스텐 필라멘트 광원을 사용하였으며 중적외선 영상을 검출하기 위해 MCT를 사용하였다. 이 장치를 사용하여 ZnSe 재질의 f 수가 5인 표준렌즈의 MTF를 중적외선 파장대인 $3{\sim}5{\mu}m$에서 측정하고 Zemax 프로그램을 통해 계산한 이론값과 측정값 차이를 비교하여 차단주파수(Cut-off frequency)인 50 1/mm까지 전구간에서 ${\pm}0.035$이내임을 확인하였다. 또한 측정값의 신뢰도를 확인하기 위한 A형 측정불확도를 계산한 결과 MTF의 대표 공간 주파수인 20 1/mm에서 0.002으로 동일한 조건 하에서 측정 시 측정값의 변화가 거의 없음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.22-29
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• 2011

InAs/GaSb 제2형 응력초격자(SLS)를 활성층에 탑재한 [$320{\times}256$] 초점면 배열(FPA) 적외선 열영상 모듈을 제작하고 열영상을 구현하였다. p-i-n형으로 설계된 소자의 활성층(i) 구조는 300 주기의 [13/7]-ML [InAs/GaSb]-SLS로 구성되어 있고, p와 n 전극층에는 각각 60주기의 [InAs:Be/GaSb]-SLS와 115 주기의 [InAs:Si/GaSb]-SLS 구조를 채용하였다. 시험소자의 광반응(PR) 스펙트럼으로부터 피크 파장(${\lambda}_p$)과 차단 파장(${\lambda}_{co}$)은 각각 ${\sim}3.1/2.7{\mu}m$과 ${\sim}3.8{\mu}m$이고 180 K 온도까지 동작을 확인하였다. 단위 화소의 간격/메사는 $30/24{\mu}m$ 규격으로 설계되었으며, [$320{\times}256$]-FPA는 표준 광묘화법으로 제작하였다. $18/10{\mu}m$의 In-bump/UBM 공정과 flip-chip 결합 기술을 적용하여 FPA-ROIC 열영상 모듈을 완성하였으며, 중적외선용 영상구동 회로 및 S/W를 활용하여 열영상을 시연하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권3호
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• pp.50-61
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• 2011

중대형 터치스크린의 일반적인 방법으로 적외선을 이용하고 있지만 이 방법은 터치인식장치의 설치가 어렵고, 응용의 범위가 제한적이며, 멀티포인트 방식에서 좌표오류가 발생하는 문제점을 가진다. 가시광선을 이용하는 일반 카메라를 이용한 터치 스크린의 경우 접촉이 일어난 위치 이외에서 접촉 물체의 색상정보를 이용할 수 있기 때문에 적외선을 사용하는 터치스크린보다 활용성이 뛰어나다. 또한 적외선 터치스크린에 비하여 설치가 간편한 장점을 가진다. 그러나 주변의 색상 및 조도에 따라서 인식 성능이 달라지고, 스크린의 반사광도 인식되는 문제점을 안고 있어 지금까지 큰 호응을 얻지 못하고 있다. 본 논문에서는 일반 카메라를 사용하는 터치스크린의 구조, 접촉 물체의 인식 및 싱글 포인트 및 멀티 포인트의 좌표 연산과정에 대하여 연구한다. 이 방법은 싱글 포인트의 터치스크린에서 적외선 카메라방식과 동일한 인식성능을 보였다. 멀티 포인트 터치스크린은 접촉 물체의 거리정보를 이용하여 기존의 터치스크린이 가지고 있는 고스트 포인트(Ghost point)를 해결하였으나, 싱글 포인트 터치스크린에 비하여 인식성능이 감소하였다. 실험 결과에 따르면 싱글 포인트 터치스크린의 수행속도를 개선할 경우 적외선 카메라방식을 대체 가능함을 알 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_4호
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• pp.1391-1401
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• 2019

KOMPSAT-3A는 2015년 한국항공우주연구원(KARI)이 발사한 고해상 광학위성으로 0.55 m 급 전정색영상(PAN), 2.2 m 급 다중 분광 영상(MS) 그리고 5.5 m 급 중적외선 영상(MIR_OR)을 제공한다. 그러나 보안 또는 군사적인 문제로 인해 공간 해상도 5.5 m MIR_OR 영상은 33 m 공간해상도로 down-sampling된 MIR_rd 영상으로 제공된다. 본 연구에서는 가상의 고주파(HP) 영상과 최적 융합 계수를 이용하여 MIR_rd 영상의 공간해상도를 복원하는 방법을 제안하였다. MS 영상과 MIR_rd 영상을 이용하여 가상의 MIR_OR^fus 영상을 제작하였으며, 이를 실제 MIR_OR 영상과 비교 분석하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 MS 영상의 공간해상도와 MIR_rd 영상의 분광정보를 효과적으로 조합 하였다는 것을 보여주었다.

• 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.

• 한국지형학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-19
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• 2020

A river bed which is submerged in water at high flow and becomes part of the river at low flow, serves as a bridge between the river and the land. The channel bar creates a unique ecosystem with vegetation adapted to the particular environment and the water pool forms a wetland that plays a very important role in the environment. To evaluate anthropogenic impacts on the river bed in the Middle Yeongsangang River, the fluvial landforms in the stream channel were analyzed using multi-temporal remotely-sensed images. In the aerial photograph of 2005 taken before the construction of the large weirs, oxbow lakes, mid-channel bars, point bars, and natural wetlands between the artificial levees were identified. Multiple bars divided the flow of stream water to cause the braided pattern in a particular section. After the construction of the Seungchon weir, aerial photographs of 2013 and 2015 revealed that most of the fluvial landforms disappeared due to the dredging of its riverbed and water level control(maintenance at 7.5El.m). Sentinel-2 images were analyzed to identify differences between before and after the opening of weir gate. Change detection was performed with the near infrared and shortwave infrared spectral bands to effectively distinguish water surfaces from land. As a result, water surface area of the main stream of the Yeongsangang River decreased by 40% from 1.144km² to 0.692km². A large mid-channel bar that has been deposited upstream of the weir was exposed during low water levels, which shows the obvious influence of weir on the river bed. Newly formed unvegetated point bars that were deposited on the inside of a meander bend were identified from the remotely sensed images. As the maintenance period of the weir gate opening was extended, various habitats were created by creating pools and riffles around the channel bars. Considering the ecological and hydrological functions of the river bed, it is expected that the increase in bar areas through weir gate opening will reduce the artificial interference effect of the weir.

• 천문학논총
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• 제27권4호
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• pp.117-122
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• 2012

The interstellar dust grains are formed and supplied to interstellar space from asymptotic giant branch (AGB) stars or supernova remnants, and become constituents of the star- and planet-formation processes that lead to the next generation of stars. Both a qualitative, and a compositional study of this cycle are essential to understanding the origin of the pre-solar grains, the missing sources of the interstellar material, and the chemical evolution of our Galaxy. The AKARI/MIR all-sky survey was performed with two mid-infrared photometric bands centered at 9 and $18{\mu}m$. These data have advantages in detecting carbonaceous and silicate circumstellar dust of AGB stars, and the interstellar polycyclic aromatic hydrocarbons separately from large grains of amorphous silicate. By using the AKARI/MIR All-Sky point source catalogue, we surveyed C-rich and O-rich AGB stars in our Galaxy, which are the dominant suppliers of carbonaceous and silicate grains, respectively. The C-rich stars are uniformly distributed across the Galactic disk, whereas O-rich stars are concentrated toward the Galactic center, following the metallicity gradient of the interstellar medium, and are presumably affected by the environment of their birth place. We will compare the distributions of the dust suppliers with the distributions of the interstellar grains themselves by using the AKARI/MIR All-Sky diffuse maps. To enable discussions on the faint diffuse interstellar radiation, we are developing an accurate AKARI/MIR All-Sky diffuse map by correcting artifacts such as the ionising radiation effects, scattered light from the moon, and stray light from bright sources.

• 천문학논총
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• 제32권1호
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• pp.213-217
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• 2017

The recent updates of the North Ecliptic Pole deep ($0.5deg^2$, NEP-Deep) multi-wavelength survey covering from X-ray to radio-wave is presented. The NEP-Deep provides us with several thousands of $15{\mu}m$ or $18{\mu}m$ selected galaxies, which is the largest sample ever made at these wavelengths. A continuous filter coverage in the mid-infrared wavelength (7, 9, 11, 15, 18, and 24 µm) is unique and vital to diagnose the contributions from starbursts and AGNs in the galaxies out to z=2. The new goal of the project is to resolve the nature of the cosmic star formation history at the violent epoch (e.g. z=1-2), and to find a clue to understand its decline from z=1 to present universe by utilizing the unique power of the multiwavelength survey. The progress in this context is briefly mentioned.