• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권3호
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• pp.245-255
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• 2023

Time comparison techniques are necessary for generating and keeping Coordinated Universal Time (UTC) and distributing standard time clocks. Global Navigation Satellite System (GNSS) Common View, GNSS All-in-View, Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT), Very Long Baseline Interferometry (VLBI), optical fiber, and Network Time Protocol (NTP) based methods have been used for time comparison. In these methods, GNSS based time comparison techniques are widely used for time synchronization in critical national infrastructures and in common areas of application such as finance, military, and wireless communication. However, GNSS-based time comparison techniques are vulnerable to jamming or interference environments and it is difficult to respond to GNSS signal disconnection according to the international situation. In response, in this paper, Code-Division Multiple Access (CDMA) based All-to-All TWSTFT operation method is proposed. A software-based simulation platform also was designed for performance analysis in multi-TWSTFT signal environments. Furthermore, code and carrier measurement jitters were calculated in multi-signal environments using the designed simulation platform. By using the technique proposed in this paper, it is anticipated that the TWSTFT-based time comparison method will be used in various fields and satisfy high-performance requirements such as those of a GNSS master station and power plant network reference station.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권1호
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• pp.45-55
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• 2024

A fiber spool with ultra-low vibration sensitivity has been demonstrated for the ultra-narrow-linewidth fiber-stabilized laser by the multi-object orthogonal experimental design method, which can achieve the optimization object and analysis of influence levels without extensive computation. According to a test of 4 levels and 4 factors, an L₁₆ (4⁴) orthogonal table is established to design orthogonal experiments. The vibration sensitivities along the axial and radial directions and the normalized sums of the vibration sensitivities are determined as single objects and comprehensive objects, respectively. We adopt the range analysis of object values to obtain the influence levels of the four design parameters on the single objects and the comprehensive object. The optimal parameter combinations are determined by both methods of comprehensive balance and evaluation. Based on the corresponding fractional frequency stability of ultra-narrow-linewidth fiber-stabilized lasers, we obtain the final optimal parameter combination A3B1C2D1, which can achieve the fiber spool with vibration sensitivities of 10^-12/g magnitude. This work is the first time to use an orthogonal experimental design method to optimize the vibration sensitivities of fiber spools, providing an approach to design the fiber spool with ultra-low vibration sensitivity.

• 농업과학연구
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• 제51권1호
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• pp.63-77
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• 2024

Yield monitoring systems have become integral to precision agriculture, providing insights into the spatial variability of crop yield and playing an important role in modern harvesting technology. This paper aims to review current research trends in yield monitoring systems, specifically designed for non-grain crops, including cabbages, radishes, potatoes, and tomatoes. A systematic literature survey was conducted to evaluate the performance of various monitoring methods for non-grain crop yields. This study also assesses both mass- and volume-based yield monitoring systems to provide precise evaluations of agricultural productivity. Integrating load cell technology enables precise mass flow rate measurements and cumulative weighing, offering an accurate representation of crop yields, and the incorporation of image-based analysis enhances the overall system accuracy by facilitating volumetric flow rate calculations and refined volume estimations. Mass flow methods, including weighing, force impact, and radiometric approaches, have demonstrated impressive results, with some measurement error levels below 5%. Volume flow methods, including paddle wheel and optical methodologies, yielded error levels below 3%. Signal processing and correction measures also play a crucial role in achieving accurate yield estimations. Moreover, the selection of sensing approach, sensor layout, and mounting significantly influence the performance of monitoring systems for specific crops.

• 한국광학회지
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• 제35권2호
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• pp.61-70
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• 2024

400 nm부터 1,600 nm까지의 파장 영역에서 단일모드 광섬유에 결합된 12개의 다이오드 레이저 광원를 기반으로 하는 레이저 복사출력계 교정시스템을 소개한다. 본 시스템은 복사출력 측정위치에서 레이저 출력요동을 최소화하였고 모든 광원에 대해 비슷한 빔 크기를 갖는다. 또한 감응도의 비균일도 및 비선형성을 최소화하기 위해 적분구 기준기를 사용하였다. 이 교정시스템의 최소 측정불확도는 대부분의 레이저 파장에서 1.1% (k=2)로 추정된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제40권1호
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• pp.1-8
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• 2024

Recently, intensive research has been conducted to develop innovative methods for diagnosing plant diseases based on hyperspectral technologies. Hyperspectral analysis is a new subject that combines optical spectroscopy and image analysis methods, which makes it possible to simultaneously evaluate both physiological and morphological parameters. Among the physiological and morphological parameters are classifying healthy and diseased plants, assessing the severity of the disease, differentiating the types of pathogens, and identifying the symptoms of biotic stresses at early stages, including during the incubation period, when the symptoms are not visible to the human eye. Plant diseases cause significant economic losses in agriculture around the world as the symptoms of diseases usually appear when the plants are infected severely. Early detection, quantification, and identification of plant diseases are crucial for the targeted application of plant protection measures in crop production. Hence, this can be done by possible applications of hyperspectral sensors and platforms on different scales for disease diagnosis. Further, the main areas of application of hyperspectral sensors in the diagnosis of plant diseases are considered, such as detection, differentiation, and identification of diseases, estimation of disease severity, and phenotyping of disease resistance of genotypes. This review provides a deeper understanding, of basic principles and implementation of hyperspectral sensors that can measure pathogen-induced changes in plant physiology. Hence, it brings together critically assessed reports and evaluations of researchers who have adopted the use of this application. This review concluded with an overview that hyperspectral sensors, as a non-invasive system of measurement can be adopted in early detection, identification, and possible solutions to farmers as it would empower prior intervention to help moderate against decrease in yield and/or total crop loss.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.155-165
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• 2024

환원된 산화 그래핀(rGO)을 알루미늄, 티타늄, 스트론튬이 혼합된 졸-겔 용액에 혼합하여 브러시 코팅법을 이용하여 액정배향용 하이브리드 박막을 제조하였다. 160, 260, 및 360℃에서 어닐링한 후 산화 반응의 차이를 관찰하였다. 박막 제조 과정에서 생성된 졸-겔 용액은 브러시 모의 전단 응력에 의해 수축력을 발생시켜 미세홈 구조를 형성하였다. 이러한 구조는 주사 전자 현미경 분석을 통해 확인되었으며, rGO의 존재가 명확하게 보였다. 어닐링 온도가 증가함에 따라서 박막 표면의 산화 및 환원 반응이 더욱 활성화되어 표면 혼합물의 강도가 증가하였다. 또한 혼합물의 강도를 증가시킴으로써 전기광학적 특성이 안정화되고 개선되었다. 더불어 전압-정전용량 값도 크게 향상되었다. 최종적으로 투과율 측정 결과 액정디스플레이의 액정 배향막으로 적용하기에 적합한 것으로 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.275-281
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• 2018

선박용 연료유가 연소하는 과정에서 배출되는 오염물질은 대기오염을 유발하고 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그에 따라, IMO에서는 선박에서 배출되는 오염물질을 규제하고 있다. 하지만 입자상물질(Particulate matter: PM)에 대한 규제는 아직 논의단계에 있으므로 선제적인 대응이 필요하다. 그러기 위해서는 입자상물질에 대한 기초적인 연구가 필수적이다. 이번 연구에서는 해상용 연료유에서 발생하는 입자상물질의 기초 데이터 구축을 위해 선박 디젤 엔진에 사용되는 연료유의 무차원 광소멸계수($K_e$)를 계측하여 분석하였다. 특성 비교를 위해 육상 디젤 엔진에 사용되는 연료유를 같은 방법으로 측정하였다. 두 연료유는 황함유량과 밀도에서 차이가 난다. 무차원 광소멸계수($K_e$)는 633 nm의 레이저를 이용하여 광학적인 방법으로 측정하고 중력식 필터법에 의해 채집된 입자상물질의 체적분율을 이용하여 결정하였다. 선박용 연료유에서 배출되는 입자상물질의 무차원 광소멸계수($K_e$)는 8.28이고, 육상용 연료유는 8.44이다. 두 연료유의 무차원 광소멸계수($K_e$)는 측정 불확도 범위내에서 거의 유사하였다. 하지만 Rayleigh limit 해법에서 구한 값과의 비교를 통해 광산란 비중이 클 수 있는 부분과 광투과율과 채집질량과의 관계를 통해 광소멸 특성이 상이할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.931-939
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• 2022

우리나라의 경우 강수량의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 강우특성상 해마다 여름철 홍수기의 탁수 문제가 다양하게 발생하고 있다. 이상강우와 기상이변에 의한 집중강우가 증가 추세이며, '02년 태풍 루사', '03년 태풍 매미', '06년 에위니아'부터 20년 마이삭, 하이선 까지 장마와 태풍에 의한 유입량이 급증하는 시기 탁수의 유입으로 수중 탁도가 급상승하며 댐 저수지 내 탁수 문제가 발생하였다. 특히 연 평균 물사용량의 대부분을 하천 및 댐 저수지를 이용하는 우리나라의 경우 탁수 문제가 장기화될 경우 댐 하류 해당 지역 농업, 공업, 수생태 등 사회적, 환경적으로 많은 문제를 발생시킨다. 이러한 탁수 예측을 통한 대응을 위해 탁수 모델링에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 탁수 현황을 모의하기 위해서는 유량, 수온, SS 데이터가 필요하다. 이를 위해 국가측정망에서 하천 및 댐 저수지 내 SS를 측정하여 탁수를 측정 하고 있으나 설비가 미흡하여 데이터 해상도가 낮다는 한계점이 있으며 주요 댐 저수지 내에서는 수자원공사에서 관리하는 자동 측정기기를 활용하여 높은 데이터 해상도를 유지 하고 있으나 댐 별, 기상 조건에 따라 미측정 기간이 존재한다. 탁도를 측정을 위한 센서로는 Optical Backscatter Sensor (OBS), YSI 등이 있으며 SS를 측정하기 위한 센서는 레이저부유사측정기(Laser In-Situ Scattering and Transmissometry, LISST) 등의 장비를 이용하고 있다. 하지만 이런 첨단 센서의 경우 또한 수중에 고정하여 측정하기에는 장비의 안정성 등의 이유로 한계가 있다. 따라서, 취득된 유량, 수온, SS, 탁도 데이터를 기반으로 분석을 통해 미측정 기간이 존재함으로 입력자료에 활용되는 SS를 산정하기 위해 관계식 개발을 필요로한다. 본 연구에서는 댐 방류구 인근 지점 측정 데이터를 기반으로 개발된 탁도-SS 관계식을 통해 수자원 공사 SURIAN 시스템에서 활용되고 있는 AEM3D 모델을 이용하여 탁수 발생 예측 정확도 개선을 하고자 하였다.

• 한국안광학회지
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• 제11권3호
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• pp.217-223
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• 2006

본 연구를 하게 된 목적은 전국의 약 7681개의 안경업소와 안과병 의원 그리고 콘택트렌즈 전문점에서 타각적 굴절 검사를 한 후 자각적 굴절 검사를 하기 위해 사용하는 검안렌즈세트(Trial lens set)가 표준화 된 규격이 미흡하고 안광학적 허용 오차도 규정되어 있지 않고 표기된 굴절력과 실제 렌즈 도수가 상의한 것이 많아 이를 개선하고 검안렌즈 규격에 표준화를 만들고자 이 연구를 하게 되었다. 연구방법으로는 검안렌즈 세트를 사용하는 안경사들을 대상으로 보수교육을 통해 설문조사를 실시하고 국내에서 사용하는 제품과 수입 제품을 사용하는 안경원을 설정하여 이들이 사용하는 김안렌즈 세트를 사용하기에 따라 5년 미만, 5~10년, 10년 이상 각 5곳씩 검안렌즈를 선정하였으며, 표기된 굴절력과 실제렌즈를 측정하여 일본공업규격(JIS T4402)과 비교 분석하여 보았다. 분석결과를 살펴보면 검안렌즈를 사용하는 사람들이 사용 중인 접안렌즈의 굴절력에 대한 신뢰성이 응답자의 80% 이상을 차지하고 구입후 한 번도 표기된 굴절력과 실제도수를 측정해보지 않았다. 또한 한국산업규격(KS P4402)은 1979년도에 제정되어서 현재 사용하는 렌즈세트에서 빠지는 도수가 많다. 응답자의 95% 이상이 시력검사시 불편함을 느끼고 있다. 또한 굴절력에 대한 오차는 사용기간이 오래된 검안렌즈 일수록 오차가 큰 것을 알 수 있었다. 결론은 우리나라도 검안렌즈 규격을 표준화시키고 한국산업규격(KS P4402)에서 규정된 렌즈 세트에서 빠지는 도수에 대한 렌즈 세트를 추가시켜야 된다고 생각한다. 그리고 표준화된 검안렌즈를 검사 및 관리 감독하는 기관도 만들어야 한다고 생각한다. 국내에서 생산하는 제품이나 외국에서 수입되는 제품도 독일이나 일본처럼 안광학적 허용오차를 규정히여 이를 검사하고 규격에 맞는 검안렌즈 세트가 유통되기를 바란다. 국민의 안보건 향상과 시기능 관리를 위해서 정확한 시력검사를 해야 하고 누구나 똑같은 표준화된 검안렌즈 세트를 사용하고 규격과 허용오차 범위를 벗어나지 않는 검안렌즈 세트가 규정되길 바란다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.155-165
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• 2020

본 연구에서는 복사전달모델을 사용하여 다양한 변수환경(파장 (340 nm, 477 nm), 에어로솔 종류(스모크, 황사, 황산염), AOD (aerosol optical depth), 지표면 반사도, 관측기하)에 따라 에어로솔 유효 고도(aerosol peak height; APH)에 대한 O₄ 대기질량인자(air mass factor; AMF)의 민감도를 조사하였다. 전반적으로, 477 nm의 O₄ AMF 가 340 nm 보다 APH에 대한 민감도가 크고 안정적으로 산출 가능한 것으로 확인하였다. AOD가 높을 때 APH에 대한 O₄ AMF의 민감도가 커지는 것을 확인하였다. 477 nm에서는 340 nm 보다 지표면 반사도의 영향이 큰 것으로 나타났다. 태양천정각 증가에 따라 340 nm에서의 O₄ AMF가 감소하는 추세를 발견하였으며, 이러한 경향은 태양천정각 40°인 환경에서 높은 Rayleigh 및 Mie 산란에 의한 장벽효과로 인해 O₄ 흡수가 발생하는 광경로 길이가 줄어들기 때문인 것으로 사료된다. 477 nm에서는 태양천정각이 증가함에 따라 Rayleigh 및 Mie 산란에 의한 다중산란이 일부 발생하여 O₄ AMF가 비선형함수 형태로 증가하는 경향을 보였다. 마지막으로, AOD의 불확실성이 APH 산출오차에 미치는 영향을 조사하였다. 황산염 타입에 대한 APH 산출 시, AOD의 불확실성으로 인한APH 산출오차가 다른 에어로솔 타입보다 크게 나타났으며, 황사의 경우 AOD 불확실성에 대한 APH 산출오차에 대한 영향이 미미하게 나타났다. 이러한 결과는 각 에어로솔 타입의 흡수 산란 특성이 다양하기 때문에, 에어로솔 타입이 APH 산출 오차에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.