FTIR 분광계는 간섭계를 사용하여 표적 물질에 대한 간섭무늬를 획득하고, 이를 푸리에 변환함으로써 기체상태 물질의 적외선 영역 스펙트럼을 획득하기 위한 유용한 기법이다. 본 논문에서는 불규칙적 위치에서 간섭무늬 샘플링에 관하여 고속 스캔 간섭계의 신호처리에서의 샘플링 노이즈 영향에 대한 연구와 이에 대하여 실험적으로 검증 하였다.
Fabritius, Tapio E.J.;Makita, Shuichi;Yamanari, Masahiro;Myllyla, Risto A.;Yasuno, Yoshiaki
Journal of the Optical Society of Korea
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제15권2호
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pp.111-117
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2011
Full-range spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) with a 1-${\mu}m$ band light source is shown here. The phase of the reference beam is continuously stepped while the probing beam scans the sample laterally (B-scan). The two dimensional spectral interferogram obtained is processed by a Fourier transform method to obtain a complex spectrum leading to a full-range OCT image. A detailed mathematical explanation of the complex conjugate resolving method utilized is provided. The system's measurement speed was 7.96 kHz, the measured axial resolution was $9.6{\mu}m$ in air and the maximum sensitivity 99.4 dB. To demonstrate the effect of mirror image elimination, In vivo human eye pathology was measured.
해색위성 원격탐사에서 광학센서에서 측정된 전자기 시그날을 태양광 복사휘도로 산출하는 것은 해양 환경 모니터링의 시작이 되는 중요 단계이다. 일반적으로 광학센서가 임무 기간 수많은 촬영을 하면서 감쇄가 일반적이며 이로 인해 발생하는 복사 보정의 불확도는 해수원격반사도, 엽록소-a 농도, 유색용존유기물 등 최종 산출물에 영향을 미치기 때문에, 국제적으로 해색위성의 임무기간 중 자료 연속성을 위한 복사보정의 중요성을 강조해 왔다. 본 연구는 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) 위성의 지속적인 품질과 정확성을 확보하기 위해 GOCI-II의 복사 보정 알고리즘을 개선 방법을 제시한다. GOCI-II는 궤도상 복사 보정 장치인 태양광 확산기(Solar Diffuser, SD)를 사용하여 gain을 지속적으로 측정하였다. 시계열 분석 결과 gain이 방위각에 따라 계절적 변동을 보임과 동시에 센서의 노후화 가능성을 고려해야 함을 확인하였다. 본 연구에서는 방위각 보정 모델을 도입하여 계절 주기성을 제거하였고, 센서 감쇄 보정 모델을 통해 복사 이득의 비선형적 추세를 산출하였다. 본 연구에서 개선된 복사 보정 알고리즘을 적용하여 대기 최상층(Top of Atmosphere, TOA) 복사휘도의 스펙트럼에 미치는 영향을 확인하였고, 이는 GOCI-II 데이터의 장기적인 안정성 확보를 통해 신뢰성 있는 위성 산출물을 제공함으로써 장기간 트렌드 분석 및 해양 환경 모니터링에 기여할 것으로 기대된다.
현재 국내 내진설계기준에서 제시하고 있는 지반분류 방법 및 지반 증폭계수는 기반암이 주로 30m 이내에 위치하는 일반적인 국내 지반특성을 제대로 반영하지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 사질토 지반에 근입된 비정형 말뚝기초(PHC 500, 중심 간격 3D, 4D, 5D)와 상부 구조물에 대한 동적 원심모형 실험을 실시하여 자유장과 기초판의 응답 스펙트럼 결과를 비교하였다. 단주기 영역인 1초 이내 주기에서는 기초판 및 지표면 자유장의 측정 스펙트럼이 SC 및 SD 지반의 표준설계스펙트럼 가속도보다 크게 나타났다. 1.5초 이상의 장주기 영역에서는 실험에서 측정된 스펙트럼 가속도가 SC 지반의 표준설계응답스펙트럼 가속도보다 작게 나타났고 상부구조물 유무, 지반 근입 심도, 기초 및 자유장 조건에 의한 스펙트럼 가속도 차이가 거의 발생하지 않았다. 따라서, 실제 아파트에 해당하는 1.5초 이상의 장주기에서는 국내 지반조건을 고려하여 측정된 스펙트럼 가속도를 설계에 적용하면 표준설계스펙트럼을 적용할 때 보다 경제적인 설계가 가능한 것으로 나타났다.
차세대 IT융합 기술의 발전에 따라 개인화 서비스를 위한 인프라스트럭처가 구축되면서, 사용자의 감성 상태와 생체신호 기반 서비스의 중요성이 부각되고 있다. 또한 감성에 따른 학생의 생체신호를 파악하는 것은 감성공학 전략의 중요한 성공요소가 되고 있다. 본 논문에서는 다양한 시각자극에 따른 생체신호 모니터링 시뮬레이션 시스템을 제안하였다. 다양한 시각자극에 의한 학생의 생체신호를 측정하여 수집한다. 고속 퓨리에 변환을 이용한 파워 스펙트럼을 분석하여 교감신경과 부교감신경의 활성 정도를 파악한다. 분석된 결과를 건강신호등에 표시하여 감성을 모니터링 한다. 고등학생과 대학생간의 감성의 평가를 하기 위해 SD 프로필과 대응표본 T-검정을 실시하여 유용성을 검증하였다. 평가결과, 긍정과 부정 자극에 대한 감성 활성화에 대한 차이가 통계적으로 의미가 있음을 증명하였다. 이를 체험형 시뮬레이션 시스템의 논리적 타당성과 유효성을 검증하기 위해 실험적인 적용을 시도하고자 한다.
Park, Cheol Woo;Lee, Changho;Lim, SooHee;Ni, Aleksey;An, Jin Hyo;Lee, Ho;Bae, Jae Sung;Kim, Jeehyun
Journal of the Optical Society of Korea
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제16권2호
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pp.174-180
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2012
In this study, the feasibility of spectral domain optical Doppler tomography for measuring blood flow characteristics in a micro-tube was demonstrated through several experiments. The use of an SD-ODT system in blood flow measurement can provide high resolution images (5 microns resolution). We prepared three capillary tubes to reveal the effect of different concentrations of hematocrit ratio (HR). One tube serves as the control. The two other tubes contained different concentrations of HR (5%, 25%). Three different capillary tube inlet flow velocities were tested in the present study. The Reynolds number (Re) which is based on the capillary tube inner diameter ranges from Re=6 to 48. We calculated a Doppler shift of the power spectrum of the temporal interference fringes with Kasai autocorrelation function to achieve the velocity profile of the flow. As a result, SD-ODT systems could not detect the cell depletion layer in the present study due to the limitation of spatial resolution. Nevertheless, these systems were proven to be capable of observing the RBCs of blood.
본 논문에서는 원적외선 온열효과가 자율 신경계에 미치는 영향을 심박변동(HRV)을 이용하여 평가 하였다. 측정된 심박변동신호를 FFT 의한 전력스펙트럼을 구함으로써 자율 신경계의 반응 특성을 고찰하고 Poincare plot 분석 방법을 이용하여 결과를 비교 분석하였다. 실험을 통해 심박변동 신호분석해보면 원적외선 온열에 노출되기 전에 비해 노출된 후에 매우 복잡한 모습임을 관찰 할 수 있었는데 이것은 자율신경계가 관여하는 심혈관계 제어 메커니즘이 원적외선 온열에 노출되기 전보다 노출된 후에 더욱 복잡함을 반영하는 것으로 분석된다.
There are growing concerns that the recently implemented Earthquake Early Warning service is overestimating the rapidly provided earthquake magnitudes (M). As a result, the predicted damages unnecessarily activate earthquake protection systems for critical facilities and lifeline infrastructures that are far away. This study is conducted to improve the estimation accuracy of M by incorporating the observed S-wave seismograms in the near source region after removing the site effects of the seismograms in real time by filtering in the time domain. The ensemble of horizontal S-wave spectra from at least five seismograms without site effects is calculated and normalized to a hypocentric target distance (21.54 km) by using the distance attenuation model of Q(f)=348f0.52 and a cross-over distance of 50 km. The natural logarithmic mean of the S-wave ensemble spectra is then fitted to Brune's source spectrum to obtain the best estimates for M and stress drop (SD) with the fitting weight of 1/standard deviation. The proposed methodology was tested on the 18 recent inland earthquakes in South Korea, and the condition of at least five records for the near-source region is sufficiently fulfilled at an epicentral distance of 30 km. The natural logarithmic standard deviation of the observed S-wave spectra of the ensemble was calculated to be 0.53 using records near the source for 1~10 Hz, compared to 0.42 using whole records. The result shows that the root-mean-square error of M and ln(SD) is approximately 0.17 and 0.6, respectively. This accuracy can provide a confidence interval of 0.4~2.3 of Peak Ground Acceleration values in the distant range.
Buried channel waveguides의 필드 분포에 대한 analytic 표현식을 effective index method (EIM), variational method(VM)와 각각의 방향으로의 경계조건을 적용한 variational method (VM_vec)를 사용하여 구한 뒤 angular spectrum 방법을 적용하여 도파로 폭에 따른 단면 반사율을 계산하고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭이 커질수록 buried channel waveguides의 단면 반사율은 slab 도파로의 단면 반사율에 접근하였고 도파로 폭이 작아질수록 slab 도파로의 단면 반사율로부터 quasi-TE 모드의 단면 반사율은 감소하였고 quasi-TM 모드의 단면 반사율은 증가하였다. 도파로 폭에 따른 단면 반사율 변화량은 quasi-TM 모드보다 quasi-TE 모드에 대한 변화량이 크게 나타남을 알 수 있었다. Aspect ratio가 1일 때 VM과 VM_vec으로 구한 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드와 quasi-TM 모드의 반사율은 차이가 크게 나타났다. Quasi-TE 모드의 경우는 VM_vec으로 구한 필드 분포에 angular spectrum 방법을 적용하여 계산한 단면 반사율이 EIM으로 구한 반사율보다 정확한 값임을 알 수 있었고 quasi-TM 모드의 경우는 각 방법으로 구한 반사율이 거의 같음을 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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