• Ocean and Polar Research
• /
• 제44권2호
• /
• pp.179-190
• /
• 2022

Data missing in optical satellite images caused by natural variations have been a crucial barrier in observing the status of marine surfaces. Although there have been many attempts to fill the gaps of non-observation, there is little research to analyze the ratio of missing grids to overall sea grids and their seasonal patterns. This report introduces the method of quantifying the distribution of missing points and then shows how the missing points have spatial correlation and seasonal trends. Both temporal and spatial integration methods are compared to assess the effectiveness of reducing missing data. The temporal integration shows more outstanding performance than the spatial integration. Moran's I and K-function with statistical hypothesis testing show that missing grids are clustered and there is a non-random distribution from daily integration. The result of the seasonality test for Moran's I through a periodogram shows dependency on full-year, half-year, and quarter-year periods respectively. These analysis results can be used to deduce appropriate integration periods with permissible estimation errors.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.499-507
• /
• 2004

광섬유 ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) 센서와 보디 긴 광섬유를 감지광섬유로 사용할 수 있는 광섬유 BOTDA (Brillouin optical time domain analysis) 센서를 구성하고, 이들 각각을 이용하여 중요보안 대상체인 사회기반시설물에 침투하는 침입자를 탐지할 수 있는 기포 연구를 수행하였다 ROTDR 센서의 감지부로는 넓은 면적을 감지할 수 있는 매설형 광섬유 센서 탐지판을 제작하고, 인가된 침입물체의 위치와 무게에 따른 신호특성을 고찰하였다. ROTDR 센서는 펄스 폭이 30ns이고, 광섬유의 길이는 10km 이상이다. 위치탐지오차는 약 2m 이내였으며, 무게에 따른 탐지능력은 20kgf, 40kgf, 60kgf, 80 kgf의 네 단계를 구분할 수 있음을 알 수 있었다. 넓은 지역에 걸친 침입자의 침투를 감시하기 위하며 수십 km의 광섬유 길이 전제를 감지부로 사용할 수 있는 광섬유 BOTDA 센서를 개발하였다. BOTDA 센서는 한 개의 레이저 다이오드와 두 개의 광전 변조기(electro-optic modulator)를 사용하여 간단하게 구성하였다. 침입자에 의한 광섬유의 변형률 벽화를 탐지하는 실험을 수행하기 위하여 광학테이블 위에 광섬유에 변형률을 인가하기 위한 실험 장치를 설치하여 실험을 수행하였다. 이 실험으로부터 시간간격 1.5 초동안 광섬유 약 4.81km의 길이를 거리분해능 3m로 침입자를 탐지할 수 있음을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제6권3호
• /
• pp.239-262
• /
• 2010

Tube Lines has carried out a "knowledge and investigation programme" on the deep tube tunnels comprising the Jubilee, Northern and Piccadilly lines, as required by the PPP contract with London Underground. Many of the tunnels have been in use for over 100 years, so this assessment was considered essential to the future safe functioning of the system. This programme has involved a number of generic investigations which guide the assessment methodology and the analysis of some 5,000 individual structures. A significant amount of investigation has been carried out, including ultrasonic thickness measurement, detection of brickwork laminations using radar, stress measurement using magnetic techniques, determination of soil parameters using CPT, pressuremeter and laboratory testing, installation of piezometers, material and tunnel segment testing, and trialling of remote photographic techniques for inspection of large tunnels and shafts. Vibrating wire, potentiometer, electro level, optical and fibre-optic monitoring has been used, and laser measurement and laser scanning has been employed to measure tunnel circularity. It is considered that there is scope for considerable improvements in non-destructive testing technology for structural assessment in particular, and some ideas are offered as a "wish-list". Assessment reports have now been produced for all assets forming Tube Lines' deep tube tunnel network. For assets which are non-compliant with London Underground standards, the risk to the operating railway has to be maintained as low as reasonably practicable (ALARP) using enhanced inspection and monitoring, or repair where required. Monitoring techniques have developed greatly during recent years and further advances will continue to support the economic whole life asset management of infrastructure networks.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.50-55
• /
• 2008

졸-겔 공정을 이용하여 유리기판 위에 Al-doped ZnO(AZO) 박막을 제조하였고, AZO 박막의 특성에 대하여 Al 전구체 종류 및 post-annealing 온도가 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. AZO 박막 제조용 졸은 zinc acetate, EtOH, MEA 등을 사용하여 제조하였고, Al doping 을 위한 전구체로는 aluminum nitrate 와 aluminum chloride 를 사용하였다. Sol 내의 Zn 농도는 0.5 mol/l 로 하였고, Al doping 양은 Zn 대비 1 at%로 고정하였다. 유리기판 위에 졸을 spin-coating 한 후 $550^{\circ}C$에서 2 시간 동안 열처리한 후, $N_2$와 $H_2$의 비가 9 : 1인 환원 분위기 내에서 $300^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;500^{\circ}C$인 온도에서 2시간 동안 post-annealing을 진행하였다. 제조된 AZO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성은 XRD, FE-SEM, AFM, Hall effect measurement system 및 UV-Visible spectroscopy를 이용하여 분석하였다. Al 전구체로서 aluminum nitrate 를 사용한 경우가 aluminum chloride 를 사용하여 제조한 AZO 박막보다 우수한 광학적, 전기적 특성을 나타내었으며, post-annealing 온도가 증가함에 따라 비저항과 투과율은 감소하였다. $500^{\circ}C$에서 post-annealing한 AZO 박막의 전기비저항 값은 $2{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$이었고, 투과율은 $300^{\circ}C$에서 91%로 가장 높게 나타났다.

• 한국광학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.117-123
• /
• 2023

반사경의 광학면이 넓어질수록 높은 공간 주파수 형상이 광학계의 성능에 큰 영향을 주므로, 대형 반사경 성능 평가에서 이를 측정할 수 있어야 한다. 따라서 높은 주파수의 형상을 샘플링할 수 있는 고해상도 형상 측정 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 반사경의 고해상도 형상 측정을 위한 회전 프리즘 정합 간섭계(rotational prism stitching interferometer, RPSI)라는 새로운 방법을 제안한다. RPSI는 기존에 사용되고 있는 상용 간섭계에 빔 확장 렌즈, 이송 거울, 회전 프리즘 등을 추가하여 구성되었으며, 간섭계를 움직이지 않고 원통 좌표계를 기준으로 전체 구경을 아우르는 부분 구경 형상들을 측정한다. 측정된 부분 구경들은 최소자승법을 이용한 부분 구경 정합법을 이용하여 정합되며, 빔확장 렌즈 배율의 제곱만큼 높은 샘플링 밀도로 전체 구경 형상 정보를 복원 가능하다. 3배율을 가지는 RPSI를 이용하여 직경 40 mm의 구면 반사경 형상을 측정하였고, 간섭계 단독으로 측정한 전체 구경 형상과 비교 검증하였다. 약 1 nm RMS의 근소한 차이로 유사한 형상을 잘 복원할 수 있었으며, 간섭계 단독으로 사용한 형상 측정 결과보다 렌즈의 배율의 제곱배만큼 향상된 샘플링 밀도로 형상 측정이 가능함을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.392-398
• /
• 2003

구면 거울을 정밀하고 정확하게 측정할 수 있는 위상천이 회절격자 간섭계를 제시한다. 간섭계는 하나의 회절격자를 이용하여 간섭계의 기준광과 측정광을 분할하고, 다시 결합시켜 간섭무늬를 생성시키고 위상천이 시키는 간단한 구조로 설계되었다. 광원으로부터의 광을 큰 수치구경인 고정도의 집속렌즈의 초점에 위치한 회절격자 위에 집속하여 반사회절된 파면을 기준파면과 측정파면으로 사용한다 부가적인 기준면이 없이 회절격자 위의 매우 작은 영역이 기준면을 대신하므로 시스템 오차가 작다. 광섬유 형태의 공초점현미경 구조를 광원과 집속렌즈 사이에 설치하여 집속렌즈와 회절격자사이의 정렬오차를 최소화 하였다. 회절격자를 광축에 수직한 방향으로 이송함으로써 기준파면과 측정파면사이에 상대적인 위상천이를 일으켜서 일련의 위상천이된 간섭무늬를 쉽게 획득할 수 있다. 간섭계를 제작하고, 결상렌즈와 CCD를 이용해서 얻은 위상천이된 대상구면 거울의 간섭무늬들을 해석하여 전체적인 간섭계 시스템의 성능을 평가해 보았다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.343-349
• /
• 2005

광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBC)는 1989년 Melts의 실험이후 광통신 분야 및 센서 분야에 다양한 용도를 가지고 있다. 이를 이용하여 광섬유 레이저, 대역 통과 필터로 사용하거나, 여러 가지 물리량을 측정하기 위한 온도, 변형률, 변위센서 등에 응용할 수 있다. 특히 본 연구에서는 기존 센서가 가지지 못한 긴 게이지 길이에서의 측정을 위해서 광섬유 센서 정적 시스템(FBG Static Logger)과 FBG 센서가 포함된 긴 길이의 광섬유를 이용하여 장대 구조물의 변형이나 외부 reference의 상대변위를 길게 연결하여 측정하기 쉽지 않은 변위를 측정하여 구조물의 상황을 상시 점검하고 더 나아가 잔존수명을 예측하고 보수시기를 알려줄 수 있는 방법을 모색하여 FBG. 센서의 패키지(package)를 고안하였다. 이를 통해 효율적인 장거리 변위 측정방법을 정립하고 이를 원자력 격납구조물에 적용하여 성공적으로 측정함으로써 광섬유 격자센서를 이용하여 50m 이상의 장거리 계측의 가능성을 보여 주었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.402-410
• /
• 2002

산업 현장에서 사용되는 배관이나 압력용기의 결함 검출은 시설의 안정적 운용에 기본적이며 중요한 문제이다. 전자 전단 간섭법은 결함 검출에 사용되고 있는 기존의 비 광학적 검사방법에 대한 여러 가지 장점들 뿐 만 아니라 전자 전단 간섭법 외의 다른 광학적 방법보다 외란에 둔감하여 산업 현장 적용성이 비교적 높다는 장점을 가지고 있다. 이에 본 논문의 전편 "전자 전단 간섭법을 이용한 압력용기의 내부결함 측정에 관한 연구(I)"에서는 압력 용기에 내부에 존재하는 결함을 검출하는데 전자 전단 간섭법을 적용하여 보았으며 결함부의 변형률을 3차원으로 가시화 하였다. 이에 더하여 본 논문에서는 전편에서 구성한 광학계를 바탕으로 결합의 길이를 구하고 결항의 조건과 가압력 등의 변화를 주어 시스템의 오차를 분석하고 그 측정한계를 규정하기 위한 실험을 수행하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.393-401
• /
• 2002

원자력 발전소나 화학공장 등에서 사용되는 보편적인 부재중 하나인 압력배관은 사용중에 내부에 부식 등의 원인으로 결함이 발생되어 구조적 강도나 안전에 문제를 야기한다. 따라서, 이런 결함의 검출은 중요한 문제이다. 현재 신뢰성이 인정되어 사용되는 기존의 비파괴검사법으로는 초음파 X선 그리고 와전류에 의한 방법 등이 있다. 그렇지만 이러한 방법들은 검사하고자 하는 대상과 거의 접촉에 가까운 형태로 검사가 진행되고 있으며, 결함은 넓은 영역에 걸쳐 한번에 검출되지 못하고 탐촉자나 필름이 위치하는 부분으로 검사영역이 한정되는 단점이 있다. 그래서 검사에 많은 시간과 경비가 소모되고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 극복할 수 있는 레이저를 이용한 전자 전단 간섭법으로 결함을 측정하였다. 그리하여 압력용기의 내부에 존재하는 다양한 결함의 유무와 결함의 방향을 변위구배를 나타내는 간섭무늬로 검출하고, 검출된 결함에 위상 이동법을 적용하여 정량적으로 측정할 수 있었다. 본 연구는 두 편으로 구성된다. 그 첫 번째는 전자 전단 간섭법을 이용한 압력용기의 내부결함 검출에 관한 연구이고, 두 번째는 그 측정시스템의 오차분석에 관한 연구로 구성되어 있다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.157-164
• /
• 2011

위상잠금 적외선 열화상(lock-in infrared thermography) 기법의 조선해양공학 분야에 적용 가능성을 검토하였다. 이를 위해 실험계획법에 의해 향상된 결함부와 건전부의 위상차 대비영상을 얻기 위한 탐색 연구를 수행하였다. 위상차 대비영상의 평가를 정량회하기 위하여 대비 기준표와 홀 크기에 가중치를 주는 방법을 적용하여 유용한 판별기준임을 입증하였다. 그리고 표면에 광 조사 세기는 중간이나 낮은 조사량이 좋은 결과를 보여주고, 높은 조사는 유용한 결과를 주지 못했다. 위상잠금 주파수는 가진 광원의 세기에 비례하여 좋은 결과를 획득할 수 있었고, 열화상 카메라의 노출시간(integration time)은 조사 광원의 세기와 반비례하여 실험을 수행하는 것이 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 시험편(specimen)의 차이는 약간의 편향된 결과를 얻었지만 유의하지는 못했다.