• 제목/요약/키워드: Specular Surface

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지하 매설관 탐지를 위한 지하탐사레이다 신호의 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Ground-Penetrating Radar Signals for Detection of Buried Pipes)

  • 현승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.42-48
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    • 2017
  • 지하에 매설된 관을 탐지하기 위해 지하탐사레이다(GPR) 신호의 특성을 수치해석으로 조사하였다. GPR 시스템의 송수신부, 지하매질, 유전체로 채워진 플라스틱 관을 시간영역유한차분법(FDTD)으로 모델링하였다. GPR 신호의 양상을 관찰하기 위해서 관의 지름과 관 속에 채워진 물질의 유전율 변화에 따른 FDTD 모의계산을 수행하였다. 유전체로 채워진 플라스틱 관에 의해 산란된 GPR 신호는 관 외부의 전방 볼록면 반사파와 관 내부의 후방 오목면 반사파의 중첩으로 나타났다. 두 파의 진폭, 극성, 지연시간은 플라스틱 관 사이즈와 관 내부 충진 물질의 유전율에 종속되어 있음을 알 수 있었다.

Optimized TOF-PET detector using scintillation crystal array for brain imaging

  • Leem, Hyuntae;Choi, Yong;Jung, Jiwoong;Park, Kuntai;Kim, Yeonkyeong;Jung, Jin Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권7호
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    • pp.2592-2598
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    • 2022
  • Research groups in the field of PET instrumentation are studying time-of-flight(TOF) technology to improve the signal-to-noise ratio of PET images. Scintillation light transport and collection plays an important role in improving the coincidence resolving time(CRT) of PET detector based on a pixelated crystal array. Four crystal arrays were designed by the different optical reflection configuration such as external reflectors and surface treatment on the CRT and compared with the light output, energy resolution and CRT. The design proposed in the study was composed of 8 × 8 LYSO crystal array consisted of 3 × 3 × 15 mm3 pixels. The entrance side was roughened while the other five surfaces were polished. Four sides of all crystal pixels were wrapped with ESR-film, and the entrance surface was covered by Teflon-tape. The design provided an excellent timing resolution of 210 ps and improved the CRT by 16% compared to the conventional method using a polishing treatment and ESR-film. This study provided a method for improving the light output and CRT of a pixelated scintillation crystal-based brain TOF PET detector. The proposed configuration might be an attractive detector design for TOF brain PET requiring fast timing performance with high cost-effectiveness.

ICESat-2 고도계 자료를 활용한 여름철 북극 융빙호 탐지 (Detection of Arctic Summer Melt Ponds Using ICESat-2 Altimetry Data)

  • 한대현;김영준;정시훈;심성문;김우혁;장은나;임정호;김현철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.1177-1186
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    • 2021
  • 북극의 융빙호(melt pond)는 해빙 면적 감소 및 북극 빙권 변화에 중요한 역할을 하기 때문에 융빙호의 정확한 관측이 필요하다. 미국 NASA의 차세대 고도계 위성인 Ice, Cloud, and Land elevation Satellite-2 (ICESat-2)는 532 nm의 녹색 레이저를 발사한 뒤 반사되는 광자(photon)의 이동 시간을 계산하여 전 지구적으로 고해상도 고도 정보를 관측한다. ICESat-2는 현재 널리 쓰이고 있는 고도계인 CryoSat-2에 비해 세밀한 관측이 가능하기 때문에, Cryosat-2에서 관측할 수 없는 작은 규모의 융빙호를 탐지할 수 있을 것으로 기대된다. ICESat-2의 기본적인 정보로는 표면 높이(surface height)와 반사되는 광자의 수(photon count)가 있다. 본 연구에서는 각 ICESat-2 지점을 중심으로 10 m 길이의 segment를 생성하여 segment 내의 높이 표준편차와 총 광자 수를 활용한 융빙호 탐지 알고리즘을 제시하였다. 융빙호는 표면이 해빙에 비해 매끄러워서 높이의 분산이 적으므로 높이의 표준편차를 활용하여 일차적으로 융빙호와 해빙을 분류하였다. 그 다음으로는 융빙호 중에서 표면이 물인 융빙호와 얼음 표면인 융빙호를 분류하였다. 표면이 물인 융빙호는 광자를 많이 흡수하기 때문에 단위 segment 내에서 반사되어 수집된 광자의 수가 적으며, 반대로 얼음으로 덮인 융빙호는 반사되는 광자의 수가 많다. 결과적으로 본 연구에서 제시하는 융빙호 탐지 방법을 통해 물과 얼음으로 덮인 융빙호를 구별하여 탐지할 수 있다. Sentinel-2 광학 영상을 활용하여 융빙호 탐지 결과의 정성적인 분석을 하였다. 그 결과 Sentinel-2 광학 영상으로 구분하기 어려운 표면이 물인 융빙호와 얼음인 융빙호를 ICESat-2를 활용해 효과적으로 분류하였다. 마지막으로 고도계 위성 및 광학 영상을 활용한 융빙호 탐지의 고찰을 서술하였다.

SiPM을 사용한 두 층의 반응 깊이를 측정하는 양전자방출단층촬영기기의 검출기 모듈 설계 (Design of Two Layer Depth-encoding Detector Module with SiPM for PET)

  • 이승재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.319-324
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    • 2019
  • 실리콘광전증배관(Silicon Photomultiplier, SiPM)과 두 층의 섬광 픽셀 배열을 이용한 반응 깊이 측정 검출기를 설계하였으며, 위치 측정 능력을 DETECT2000을 사용하여 검증하였다. 섬광 픽셀의 면 처리와 반사체 조합을 통해 섬광 픽셀과 감마선이 반응한 위치를 추적하였다. 아래층은 광학적으로 연결된 부분을 제외하고 반사체로 처리하였으며, 위층은 가장 외곽부분을 제외하고 모두 광학적으로 연결되도록 처리하여 빛의 공유가 아래층에 비해 자유롭도록 구성하였다. 거울반사체와 난반사체, 섬광 픽셀의 거친 면과 매끈한 면의 조합을 통해 평면 영상을 획득하였으며, 층별 영상이 생성되는 위치를 측정하여 분석하였다. 앵거 알고리듬을 사용하여 SiPM의 16채널 신호를 4개의 채널로 감소시켜 영상을 재구성하였다. 섬광 픽셀의 거친면과 모든 반사체 조합에서 두 층으로 구분되는 것을 확인할 수 있었으며, 매끈한 면일 경우에는 모두 층 구분이 불가능한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 거친 면의 섬광 픽셀과 반사체 조합을 사용한 검출기를 사용할 경우 전임상용 PET에서 반응 깊이 측정을 통해 검출 시야 외곽에서의 공간분해능을 향상시킬 수 있을 것이다.

음영처리기법의 비교를 통한 실내공간 조명효과의 예측 (The Prediction of Interior Luminous Effect Through a Comparison of Shading Algorithms)

  • 홍승대;박현장
    • 한국디지털건축인테리어학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • In Interior design, light is the most important factor in deciding color, texture and illumination level which are the basic factors of spatial design. To apply rendering technologies on prediction of illuminating effect, it is important to understand and analyse the basic properties of the illumination models that are local illumination model and global illumination model. The illumination models in computer graphics express the factors which determine the surface color, texture and light distribution through the reflection. The purpose of this study is to propose the best way of shading algorithm in interior space provided by the computer, based on the experimental analysis that 5 shading methods are applied to the interior space. The results of this study were as followed. 1) Local illumination models that are Lambert shading, Ground shading and Phong shading are not suitable to the prediction of interior illumination effect. 2) Ray tracing that is global illumination model could be adopted to interior illumination effects. Ray tracing is a very versatile algorithm because of the large range of lighting effects it can model. 3) Neither radiality nor ray tracing offers a complete solution for simulating all interior illumination effects. 4) Radiosity excels at rendering diffuse-to-diffuse inter-reflections and ray tracing excels at rendering specular reflections. By merging both shading techniques, that offers the best of both. Using computer technologies to simulate lighting in preliminary design stage which will provide information for designers and occupants to determine the effect of using artificial light sources at each stage of their design process. Further study in illumination analysis, prediction of illumination effect, and lighting calculation is required as computer media expands.

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탄소 섬유 복합재의 마찰 및 마모 특성에 미치는 하중 효과 (Effect of load on the wear and friction characteristics of a carbon fiber composites)

  • 고성위;양병춘;김형진;김재동
    • 수산해양기술연구
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    • 제40권4호
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    • pp.344-350
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    • 2004
  • 탄소 섬유강화 에폭시기지 복합재의 경면 가공한 스테인리스강 상대재와 마찰과 마모에 바탕을 둔 연구에서는 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 복합재의 비마모율은 하중이 증가하면 N방향와 P방향에서는 증가하는 경향을 보이며,AP방향에서는 감소한다. 이것은 마모 메카니즘의 영향으로 속도가 증가하면 마모 이착막의 생성이 빨라져 이착막 속의 탄소섬유가 윤활제의 역할을 하기 때문이다. (2) 복합재의 마찰계수는 하중이 증가하면 N방향과 AP방향에서는 하중 39.2N까지 증가하다가 그 이상의 하중에서는 감소되며 AP방향에서는 하중이 증가함에 따라 서서히 증가하며, 또한 그 값은 N방향에서 가장 크고, AP방향이 가장 적다. (3) 일방향 탄소섬유 강화 복합재의 마모 거동에 미치는 하중의 효과는 다르며 마찰초반에 발생한 섬유에 의한 쟁기질과 섬유 굽힘 및 미소크랙에 의한 섬유 균열과 파괴에 따른 마모 메카니즘의 형태에 의한 것이다.

탄소 섬유 복합재의 마찰 및 마모 특성에 미치는 속도 효과 (Effect of sliding velocity on the wear and friction characteristics of a carbon fiber composites)

  • 고성위;양병춘
    • 수산해양기술연구
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    • 제40권4호
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    • pp.337-343
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    • 2004
  • 탄소 섬유강화 에폭시기지 복합재의 경면 가공한 스테인레스 강 상대재와 마찰과 마모에 바탕을 둔 연구에서 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 일방향 탄소섬유 강화 복합재의 마모 거동에 미치는 미끄럼 방향의 효과는 다르며 작용하는 마모 메커니즘의 형태에 의존한다. (2) 상온에서 경면 가공한 스테인리스 스틸에 대하여 미끄럼이 일어나면 AP 방향에서 높은 마모 저항과 낮은 마찰계수가 관찰되었다. (3) 복합재의 비마모율은 미끄럼 속도가 증가하면 N방향과 P방향에서는 감소하는 경향을 보이며, AP 방향에서는 증가하다가 감소한다. 이것은 마모 메카니즘의 영향으로 속도가 증가하면 마모 이착막의 생성이 빨라져 이착막 속의 탄소섬유가 윤활제의 역할을 하기 때문이다. (4) 복합재의 마찰계수는 미끄럼 속도가 증가하면 3방향 모두 증가하다가 일정한 값에 수렴하면 N방향이 가장 크며, P방향과 AP방향 순이다. 이는 N방향에서 마찰초반에 발생한 섬유의 쟁기질에 의한 상대재 표면의 손상과 돌기변형에 따른 것이며, AP방향의 마찰계수가 가장 낮다.

하구하상 측량 정밀도 향상에 관한 연구 (Study on the Accuracy Improvement for Survey of Estuary Riverbed)

  • 박운용;김천영;김용보
    • 한국측량학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.137-145
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    • 2003
  • Echo Sounder와 GPS의 조합에 의한 3차원 지형측량은 최근 해양 및 하천에서의 구조물 설치, 준설 및 매립, 해저 및 하상 지형변화 관측 등 그 활용도가 매우 높아지고 있다. 이 경우 수심측량의 오차는 GPS와 Echo Sounder의 조합에 의해 발생되는 형태와 Echo Sounder자체에서 발생되는 형태로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 Echo Sounder자체에서 발생하는 경우에 있어 특히 음파의 반사면인 해저, 하상의 지질 상태에 따른 오차를 분석하고 해결방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 실제 하구하상에서 채취한 시료를 이용한 수조 실험을 수행하여 평균입도-Echo Sounder 잔차와의 관계를 파악 오차보정식을 제시하고, 제시된 오차보정식의 신뢰도를 높이기 위해 검증시험을 수행하였다. 그 결과 하구하상 지형측량시 측량대상지의 지질 상태를 사전 조사, 사전 측량하면 Echo Sounder의해 발생된 오차의 크기를 추정, 보정할 수 있는 오차 보정식을 제시하였다.

자바를 이용한 3차원 웹 그래픽 라이브러리의 개발 (Development of 3-D Web Graphic Library Using Java)

  • 정갑중
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.1709-1715
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    • 2005
  • 본 논문은 3차원 웹 그래픽 라이브러리의 개발에 관한 논문이다. 본 3차원 웹 그래픽 라이브러리는 웹 응용 서비스에서 사용자에게 2차원 웹 응용 서비스 또는 기존의 3차된 점 서비스에서 시야각이 한정된 그래픽 제공의 경우 보다 다양한 동적 입체감을 제공함으로써 더욱 사용자의 흥미를 유발할 수 있는 웹 응용서비스를 개발하는데 이용 가능한 3차원 웹 그래픽 라이브러리이며 다양한 3차원 웹 객체 및 현실감 있는 드로잉 기법의 적용으로 더욱 복합적이고 동적인 3차원 웹 서비스를 제공하기 위한 3차원 웹 응용 서비스의 개발에 응용이 가능하다. 특히, 3차원 웹 게임이나 웹을 이용한 동적 광고 매체 제작에 효과적으로 이용 가능하다. 본 3-D 웹 그래픽 라이브러리는 자바 언어를 이용하여 작성되었으며 자바 가상 머신과 연동하는 웹 브라우저를 통해 웹 상에서 수행되는 응용 소프트웨어의 개발에 적용 가능하다.

Fabrication of Microwire Arrays for Enhanced Light Trapping Efficiency Using Deep Reactive Ion Etching

  • 황인찬;서관용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.454-454
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    • 2014
  • Silicon microwire array is one of the promising platforms as a means for developing highly efficient solar cells thanks to the enhanced light trapping efficiency. Among the various fabrication methods of microstructures, deep reactive ion etching (DRIE) process has been extensively used in fabrication of high aspect ratio microwire arrays. In this presentation, we show precisely controlled Si microwire arrays by tuning the DRIE process conditions. A periodic microdisk arrays were patterned on 4-inch Si wafer (p-type, $1{\sim}10{\Omega}cm$) using photolithography. After developing the pattern, 150-nm-thick Al was deposited and lifted-off to leave Al microdisk arrays on the starting Si wafer. Periodic Al microdisk arrays (diameter of $2{\mu}m$ and periodic distance of $2{\mu}m$) were used as an etch mask. A DRIE process (Tegal 200) is used for anisotropic deep silicon etching at room temperature. During the process, $SF_6$ and $C_4F_8$ gases were used for the etching and surface passivation, respectively. The length and shape of microwire arrays were controlled by etching time and $SF_6/C_4F_8$ ratio. By adjusting $SF_6/C_4F_8$ gas ratio, the shape of Si microwire can be controlled, resulting in the formation of tapered or vertical microwires. After DRIE process, the residual polymer and etching damage on the surface of the microwires were removed using piranha solution ($H_2SO_4:H_2O_2=4:1$) followed by thermal oxidation ($900^{\circ}C$, 40 min). The oxide layer formed through the thermal oxidation was etched by diluted hydrofluoric acid (1 wt% HF). The surface morphology of a Si microwire arrays was characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800). Optical reflection measurements were performed over 300~1100 nm wavelengths using a UV-Vis/NIR spectrophotometer (Cary 5000, Agilent) in which a 60 mm integrating sphere (Labsphere) is equipped to account for total light (diffuse and specular) reflected from the samples. The total reflection by the microwire arrays sample was reduced from 20 % to 10 % of the incident light over the visible region when the length of the microwire was increased from $10{\mu}m$ to $30{\mu}m$.

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