• 한국광학회지
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• 제25권4호
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• pp.193-199
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• 2014

본 연구에서는 FDTD와 광선추적기법을 결합한 시뮬레이션을 활용해 광원으로 설정된 쌍극자의 진동 방향, 유리기판에 적용된 Mie 산란입자와 Pillow 렌즈가 광결정 구조가 포함된 OLED의 광추출효율에 미치는 영향을 조사하였다. 쌍극자 광원의 진동방향이 OLED 표면에 대해 수평인 경우, 광결정구조만 적용된 OLED의 효율이 54%인데 반해 최적화된 조건의 Mie 산란입자, Pillow 렌즈가 적용된 OLED는 약 86%의 광추출효율을 나타냈다. 아울러 광결정 구조로 인해 특정 각도로 광도가 증가하는 문제점이 Mie 산란입자의 산란효과로 인해 완화될 수 있음을 알았다. 본 연구는 광추출효율을 향상시키는 다양한 광학구조를 적용함과 더불어 발광체 유기분자의 배향을 조절함으로써 OLED의 효율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.35-35
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• 2011

반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권6호
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• pp.560-564
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• 2005

편광 광산란 분광법을 이용하여 광 확산물질의 표면 정보만을 선택적으로 얻었으며, Mie 산란 이론으로 표면의 산란체 크기 정보를 얻었다. 그 결과 편광 광산란 분광법이 광 확산 물체의 표면 정보만을 측정하는데 적절한 방법임을 확인하였고, 이 연구 결과는 세포와 같은 광 확산 물체를 측정하는데 이용될 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.36-44
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• 2009

광학 선형 패터네이터 및 광학 토모그래피 기법을 사용하여 높은 주위 기체 압력 조건에서 분무단면을 측정하였다. 레이저 직선광이 분무 영역을 지나도록 하여 발생하는 Mie 산란 신호 및 직선광의 투과율을 측정하였으며, 이로부터 Beer-Lambert 법칙 및 수학적 단면 재구성 기법을 이용하여 분무 단면의 감쇠 계수 분포를 재구성하였다. 높은 주위 기체 압력 조건에서 광학적으로 밀한 분무가 발생하며, 그 결과 산란 신호의 감쇠 효과가 크게 증가한다. 따라서 미 산란 신호를 이용하는 광학 선형 패터네이터의 경우 감쇠 효과를 완화하는 데 한계를 보인다. 광학 토모그래피의 경우 분무를 통과하는 레이저광의 투과율 정보만을 이용하여 성공적으로 분무 단면을 재구성하였다.

• 오토저널
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• 제6권2호
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• pp.55-63
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• 1984

Berglund-Liu 진동방식 단분산 분체입자 발생기(Berglund-Liu vibrating orifice monodisperse aerosol generator)에 의하여 제작한 단분산 광흡수성 표준분체입자를 사용하여 레이저 산란광 분체입도 측정기 (Knollenberg active scattering aerosol spectrometer)의 반응특성을 조사하 였다. 실험결과, 기기의 반응특성은 Mie 산란이론에 의하여 계산한 이론치와 매우 잘 일치하며 특히 광흡수성 분체입자는 광통과성 분체입자가 다의적인 특성을 나타내는 것에 반하여 거의 단조증가하는 일의적인 특성을 가지고 있으며 광흡수성 분체입자의 반응특성이 제작자의 교정 치에 가까운 결과를 나타내었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.219-224
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• 2014

본 논문에서는 미세 입자의 크기와 굴절률, 그리고 레이저 파장과 산란광을 얻는 수신단의 각도 등 여러 변수에 대하여 Mie 산란 이론을 적용하여 미세 입자의 산란 특성에 대하여 연구하였고, 이를 바탕으로 미세 입자 검출을 위한 광학계를 구성하고 산란 신호를 획득하여 그 특성을 분석하였다. 그리고 이러한 특성들을 바탕으로 미세 입자 검출기를 위한 입자 검출 챔버를 개발하고 성능을 분석한다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
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• pp.61-83
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• 2005

연소현상의 가시화를 위한 몇 가지 레이저 진단기법의 응용 예를 소개한다. 이에는 유동 가시화를 위한 반응성 Mie 산란, 주화학종의 계측을 위한 Rayleigh 및 Raman 산란, 미소화학종 계측을 위한 레이저유도 형광법, 온도계측을 위한coherent anti-Stokes Raman 산란법 및 매연계측을 위한 광 소멸/산란법 등이 포함된다. 이러한 기법들이 확산화염, 층류 및 난류 부상 화염, 비예혼합 와도 내의 화염전파, 매연생성 등의 연구에 적용되어 물리적 메커니즘을 이해하는데 유용하게 적용된 사례를 보고한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권7호
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• pp.682-691
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• 2006

This study was conducted to assess the effect of mixed fuel composition and mass fraction on spray inner structure in evaporating transient spray under the various ambient conditions. Spray structure and spatial distribution of liquid phase concentration are investigated using a thin laser sheet illumination technique on the multi-component mixed fuels. A pulsed Ar+ laser was used as a light source. The experiments were conducted in a constant volume vessel with optical access. Fuel was injected into the vessel with electronically controlled common rail injector. Used fuel contain $i-octane(C_8H_{18}),\;n-dodecane(C_{12}H_{26})$ and $n-hexadecane(C_{16}H_{34})$ that are selected as low-, middle- and high-boiling point fuel, respectively. Experimental conditions are 25Mpa, 42MPa, 72MPa and 112MPa in injection pressure, $5kg/m^3,\;15kg/m^3\;and\;20kg/m^3$ in ambient gas density, 400K, 500K, 600K and 700K in ambient gas temperature, 300K and 368K in fuel temperature, and different fuel mass fraction. Experimental results indicate that the more high-boiling point component, the longer the liquid phase it were closely related to fuel physical properties, but injection pressure had no effect on. And there was a high correlation between the liquid phase length and boiling temperature at 75% distillation point.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권6호
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• pp.868-875
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• 2001

The objective of this study is to investigate the average droplet size distributions of a GDI spray by simultaneous fluorescence/scattering image technique. GDI engine is recently very popular because of high engine efficiency and low emissions. However, the injectors must have good spray characteristics because the fuel is directly injected into the cylinder. The fuel mixtures used in this study were 2% of fluorobenzene, 9% of DEMA(diethyl-methyl-amine) and 89% of hexane by volume. The system for obtaining 2-D fluorescence/scattering images of fuel spray was constituted of a laser sheet, a doubling prism, optical filters, and an ICCD camera. Using the ratio of the fluorescence to the scattering intensities, SMD distributions were obtained. SMD measured by the technique was compared with that obtained by PDA. It was found that average droplet size was bigger at spray center in the early stage of injection and at the outer periphery of the spray in the late stage of injection.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.5-11
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• 2010

분사연료의 혼합기형성과정 최적화를 통한 연소제어 기술은 디젤기관의 기관운전 및 배기특성을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 또한 분무의 혼합기형성 최적화를 위해서는 분사된 연료와 주위기체와의 혼합과정에 영향을 미치는 분무내부의 유동특성에 대한 연구는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 고온 고압의 증발장에서 분무의 액상 거동에 주목하고, 그 거동특성을 통하여 증발디젤분무의 혼합기형성을 해석한다. 비정상 증발분무의 중심축에 레이저 시트광을 입사한 후, 액상분무 액적의 Mie 산란광에 의한 2차원 화상을 획득하여 증발분무 액상의 속도분포 및 와도(vorticity) 등을 구하였다. 분무의 속도분포 및 와도는 2차원 화상에 PIV법을 적용하여 계산하였다. 그림 1에 본 연구에서 구한 속도분포의 일례를 보인다. 본 연구의 결과로 상변화를 동반하는 비정상 증발장에서 구한 분무액상의 거동 특성은 상변화가 일어나지 않는 비증발장에 있어서의 분무거동특성과 유사함을 확인하였다.