• Applied Microscopy
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• 제49권
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• pp.3.1-3.7
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• 2019

Graphene, which is one of the most promising materials for its state-of-the-art applications, has received extensive attention because of its superior mechanical properties. However, there is little experimental evidence related to the mechanical properties of graphene at the atomic level because of the challenges associated with transferring atomically-thin two-dimensional (2D) materials onto microelectromechanical systems (MEMS) devices. In this study, we show successful dry transfer with a gel material of a stable, clean, and free-standing exfoliated graphene film onto a push-to-pull (PTP) device, which is a MEMS device used for uniaxial tensile testing in in situ transmission electron microscopy (TEM). Through the results of optical microscopy, Raman spectroscopy, and TEM, we demonstrate high quality exfoliated graphene on the PTP device. Finally, the stress-strain results corresponding to propagating cracks in folded graphene were simultaneously obtained during the tensile tests in TEM. The zigzag and armchair edges of graphene confirmed that the fracture occurred in association with the hexagonal lattice structure of graphene while the tensile testing. In the wake of the results, we envision the dedicated preparation and in situ TEM tensile experiments advance the understanding of the relationship between the mechanical properties and structural characteristics of 2D materials.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.20-20
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• 2020

Eranthis stellata Maxim. is a perennial plant that grows around the valley. E. stellata is concerned about the decline in natural habitats due to climate change in KOREA, continues to be observed and protected as an endangered species (Least Concrned, LC). Nevertheless, studies on the characteristics of the seeds of E. stellata are insufficient. So, this study analyzed the morphological characteristics and dormancy types of seeds. Seeds of E. stellata was collected in April at Gyeongsangbuk-do Arboretum and kept at 5 ℃ until using. To investigate the morphology of seeds, an optical microscope and a scanning electron microscope (SEM) were used. GA3 treated or untreated seeds (4 replicates of 25 seeds each) were observed germination and embryo growth for 1 month at 5 ℃ and 25/15 ℃ (12h day/12h night). The seed surface of E. stellata, light brown, was observed as a common characteristic of Eranthis genus, reticulate. The short axis of seeds was 1.11~1.77mm (average 1.44mm), and the long axis was 1.27~1.91mm (average 1.63mm), which was investigated in a slightly round shape (subglose). While no germination was observed at all conditions, Embryo growth was observed at 5 ℃ both in the control group and with GA3treated groups. Thus, seeds of E. stellata are classified as morphological physiological dormancy (MDP), which requires embryonic development and dormant break at the same time. These results can be useful information for determining morphological physiological seed dormancy and germination, and will be an important basic data for seed propagation of E. stellata as a resource.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권4호
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• pp.355-365
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• 2024

Wavefront coding (WFC) imaging systems can redistribute the energy of an interference laser spot on an image plane sensor by wavefront phase modulation and reduce the peak intensity, realizing laser protection while maintaining imaging functionality by leveraging algorithmic post-processing. In this paper, a spiral axicon WFC imaging system is proposed, and the performance for laser protection is investigated by constructing a laser transmission model. An Airy disk on an image plane sensor is refactored into a symmetrical hollow ring by a spiral axicon phase mask, and the maximum intensity can be reduced to lower than 1% and single-pixel power to 1.2%. The spiral axicon phase mask exhibits strong robustness to the position of the interference laser source and can effectively reduce the risk of sensor damage for an almost arbitrary lase propagation distance. Moreover, we revealed that there is a sensor hazard distance for both conventional and WFC imaging systems where the maximum single-pixel power reaches a peak value under irradiation of a power-fixed laser source. Our findings can offer guidance for the anti-laser reinforcement design of photoelectric imaging systems, thereby enhancing the adaptability of imaging systems in a complex laser environment. The laser blinding-resistant imaging system has potential applications in security monitoring, autonomous driving, and intense-laser-pulse experiments.

• 대한치과보철학회지
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• 제38권5호
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• pp.595-605
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• 2000

Dental ceramics have good aesthetics, biocompatibility, low thermal conductivity, abrasion resistance, and color stability. However poor resistance to fracture and shrinkage during firing process have been limiting factors in their use, particularly in multiunit ceramic restorations. A new method for making all-ceramic crowns that have high strength and low processing shrinkage has been developed and is referred to as the Vita In-Ceram method. This study was performed to investigate the effect of $CeO_2$ addition in borosilicate glasses on the strength of alumina-glass composites. Porous alumina compacts were prepared by slip casting and sintered at $1,100^{\circ}C$ for 2 hours. Dense composites were made by infiltration of molten glass into partially sintered alumina at $1,140^{\circ}C$ for 4 hours. Specimens were polished sequentially from #800 to #2000 diamond disk. and the final surface finishing on the tensile side was received an additional polishing sequence through $1{\mu}m$ diamond paste. Biaxial flexure test was conducted by using ball-on-three-ball method at a crosshead speed of 0.5mm/min. To examine the microstructural aspect of crack propagation in the alumina-glass composites, Vickers-produced indentation crack was made on the tensile surface at a load of 98.0 N and dwell time of 15 sec, and the radial crack patterns were examined by an optical microscope and a scanning electron microscope. The results obtained were summarized as follows; 1. The porosity rates of partially sintered alumina decreased with the rising of firing temperature. 2. The maximum biaxial flexure strength of 423.5MPa in alumina-glass composites was obtained with an addition of 3 mol% $CeO_2$ in glass composition and strength values showed the aspect of decrease with the increase of $CeO_2$ content. 3 The biaxial flexure strength values of alumina-glass composites were decreased with rising the firing temperature. 4. Observation of the fracture surfaces of alumina-glass composites indicated that the enhancement of strength in alumina-glass composites was due to the frictional or geometrical inter-locking of rough fracture surfaces and ligamentary bridging by intact islands of materials left behind the fracture front.

• 대한화장품학회지
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• 제42권1호
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• pp.45-55
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• 2016

빛은 피부에서 개개인마다 상이한 반사, 흡수 및 산란 등의 광학적 거동을 보여준다. 특히, 피부에서 빛의 반사는 분광반사율이라는 물리량 측정을 통해 개인의 피부 밝기지표로 널리 활용되어 왔다. 따라서 피부에서 빛의 반사 거동 연구는 개인 맞춤형 화장품, 특히 메이크업 제품 개발에 있어 좀 더 효율적인 처방 개선에 기여하거나 새로운 평가법에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 Kubelka-Munk 모델을 이용하여 개인의 피부 특성에 따른 빛의 분광반사율 거동에 대해 다각적인 분석을 수행하였다. 또한, 상기 모델과 기존에 알려진 문헌 정보를 이용하여 개인의 피부 분광반사율에 영향을 줄 수 있는 피부 두께 및 헤모글로빈 등의 다양한 파라미터들에 대한 기여도 분석을 수행하였다. 이를 통해, 일반적인 여성의 피부에서의 분광반사율 이론치를 계산하였고, 분광반사율 실측을 통해 이론치와 실측치 간의 유사성을 확인하였다. Kubelka-Munk 모델을 이용한 피부 분광반사율 연구는 향후 새로운 개인 맞춤형 메이크업 화장품 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제19권2호
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• pp.127-131
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• 2008

본 논문에서는 굴절률 감지 방식의 수직 결합형 폴리머 마이크로링 공진기 기반 글루코스 바이오 센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서에서 상부 클래딩 역할을 하는 글루코스 분석 대상물의 농도 변화는 링 공진기의 공진파장 이동을 측정함으로써 얻어진다. 특히, 센서의 감도를 향상시키기 위해 다음과 같은 방법을 사용하였다. 첫째로, 분석 대상물에 근접한 유효굴절률을 갖는 폴리머 도파로 구조를 공진기 센서에 도입하였다. 둘째로, 분석 물질의 접촉면적을 확대하기 위해 측면 클래딩층이 충분히 식각된 pedestal 링 도파로 구조를 사용하였다. 제안된 공진기 센서는 빔전파 방법을 사용하여 설계하고 분석하였다. 사용된 코어 및 클래딩용 폴리머의 굴절률은 각각 1.430과 1.375였으며, 링 반경은 $400\;{\mu}m$였다. 이 때 얻어진 도파로의 유효굴절률은 ${\sim}1.390$였으며 글루코스 수용액의 굴절률 1.333와 매우 근접하였다. 제작된 소자의 기본적인 전달특성은 FSR(free spectral range) 0.66 nm, 대역폭 ${\sim}0.15\;nm$, Q 값 10,000 이었다. 1550 nm 광파장 대역에서 얻어진 측정 결과를 살펴보면, 센서 감도는 ${\sim}0.28\;pm$/(mg/dL)였으며, 이에 따른 굴절률 변화 감도는 ${\sim}200\;nm/RIU$였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권7호
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• pp.929-933
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• 2010

3 차원 패키징을 위해 열가압 공정으로 제조된 Cu-Cu 접합 계면의 접합 특성을 평가하기 위해 4 점 굽힘 실험을 수행하였다. Cu가 코팅된 Si 웨이퍼 2 장을 $350^{\circ}C$에서 1 시간 동안 15kN 의 하중으로 접합시킨 후, 동일한 온도에서 1 시간동안 어닐닝을 수행하였다. 접합된 웨이퍼를 $30\;mm\;{\times}\;3\;mm$ 크기로 잘라 시험편을 준비하였다. 시험편의 중심에 깊이 $400\;{\mu}m$의 노치를 가공하였다. 시험기에 광학계를 부착하여 노치에서의 크랙 발생과 계면에서의 크랙 진전을 관찰하였다. 일정한 테스트 속도로 실험을 수행하여, 이에 상응하는 하중을 측정하였다. Cu-Cu 접합 계면 에너지는 $10.36\;J/m^2$ 으로 측정되었으며, 파괴된 계면을 분석하였다. 표면 분석 결과, $SiO_2$와 Ti의 계면에서 파괴가 일어났음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.248-253
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• 2005

다중모드간섭 기반의 $1.31/1.55{\mu}m$ 파장분리기의 크기 및 성능개선을 위해 'Improved Quasi-State' 불완전 단일상 개념을 설계에 도입하였다. 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 작은 경우의 모드간 위상오차를 역이용 하도록 설계하여 'Quasi-State'의 출력 파워와 소멸비를 월등히 개선하였다. 다중모드간섭기의 폭이 $14.4{\mu}m$, 입력도파로의 수평 이동이 $5.3{\mu}m$가 되도록 설계한 구조를 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한 결과 최대 소멸비는 양 파장대역 모두 -25dB 이하로 나타났다. 설계된 파장분리기는 일반적인 다중 모드간섭기의 길이의 1/5정도에 불과한 $2620{\mu}m$의 간섭길이를 가진다. 소프트 리소그래피 공정을 통해 설계된 파장분리기를 제작하였으며, $1.31{\mu}m$와 $1.5{\mu}m$의 성공적인 파장분리를 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제18권3호
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• pp.185-189
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• 2007

평판형 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 기술을 이용한 새로운 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer) 소자의 제작기술을 제안한다. 슬랩 도파로 입력단에 나팔형태를 갖는 도파로에 대하여 광전파방법(BPM)에 의한 전산모사 결과와 투과대역이 평탄화된 20 nm 간격의 CWDM 소자의 제작 결과를 보고한다. $0.75{\triangle}%$의 박막을 사용하였으며, 소자의 삽입손실은 가우시안 형태에 대하여 3.5 dB와 평탄화된 형태에 대하여 4.8 dB를 각각 얻었으며, 3 dB 대역폭은 각각 10 nm 및 13 nm 이상의 결과를 얻었다.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.333-341
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• 1998

본 논문에서는 기존의 분포궤환형 레이저 다이오드와 광흡수 변조기(DFB-LD/EA­ MOD.)가 집적된 소자의 낮은 광효율과 수율의 문제점을 해결하고, 동시에 우수한 chirp특성을 나타내는 분포반사기 레이저 다이오드와 광흡수 변조기 (DR-LD/EA­MOD.)가 집적된 소자를 제안하였다. DR-LD/EA­MOD. 집적소자는 제작상으로 DR-LD/EA­MOD. 소자와 비교해서 선택 MOVPE성장시 SiO2 마스크 폭만 조절하는 것 외엔 거의 동일하므로 실용적 측면에서도 우수한다. 집적소자의 정특성 및 동특성을 해석하기 위하여 시간의존성을 갖는 전달 메트릭스방법, 활성층내의 비율 방정식, 변조기의 QCSE효과를 고려한 Schrodinger 방정식을 동시에 풀이하였다. 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자와 종래 사용중인 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자의 성능을 비교 분석하여, LD에 동일전류를 주입할 경우 광변조기의 on상태의 광출력이 약 30%이상 향상되고, 동일 광변조기의 잔류단면반사율에 대해 광출력의 ripple이 적고, 동적파장 천이량이 약 50%이상 줄어듦을 알 수 있었다. 또한 DR-LD/EA­MOD. 소자는 시분할 파장특성은 광 펄스의 leading edge에서 blue-shift, falling edge에서 red-shift 특성이 기대되었다. 이는 일반적인 단일모드 광섬유를 사용하여 광 펄스를 전송할 경우 전송시 펄스 폭이 좁아지는 효과를 주어 이로 인해 전송대역폭을 크게 향상시킬 수 있음을 의미한다.