• 제목/요약/키워드: Wavenumber

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Ultrahigh-Resolution Spectral Domain Optical Coherence Tomography Based on a Linear-Wavenumber Spectrometer

  • Lee, Sang-Won;Kang, Heesung;Park, Joo Hyun;Lee, Tae Geol;Lee, Eun Seong;Lee, Jae Yong
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권1호
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    • pp.55-62
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    • 2015
  • In this study we demonstrate ultrahigh-resolution spectral domain optical coherence tomography (UHR SD-OCT) with a linear-wavenumber (k) spectrometer, to accelerate signal processing and to display two-dimensional (2-D) images in real time. First, we performed a numerical simulation to find the optimal parameters for the linear-k spectrometer to achieve ultrahigh axial resolution, such as the number of grooves in a grating, the material for a dispersive prism, and the rotational angle between the grating and the dispersive prism. We found that a grating with 1200 grooves and an F2 equilateral prism at a rotational angle of $26.07^{\circ}$, in combination with a lens of focal length 85.1 mm, are suitable for UHR SD-OCT with the imaging depth range (limited by spectrometer resolution) set at 2.0 mm. As guided by the simulation results, we constructed the linear-k spectrometer needed to implement a UHR SD-OCT. The actual imaging depth range was measured to be approximately 2.1 mm, and axial resolution of $3.8{\mu}m$ in air was achieved, corresponding to $2.8{\mu}m$ in tissue (n = 1.35). The sensitivity was -91 dB with -10 dB roll-off at 1.5 mm depth. We demonstrated a 128.2 fps acquisition rate for OCT images with 800 lines/frame, by taking advantage of NVIDIA's compute unified device architecture (CUDA) technology, which allowed for real-time signal processing compatible with the speed of the spectrometer's data acquisition.

대류가 유도하는 중력파 항력의 모수화가 GDAPS에 미치는 영향 (Impact of a Convectively Forced Gravity Wave Drag Parameterization in Global Data Assimilation and Prediction System (GDAPS))

  • 김소영;전혜영;박병권;이해진
    • 대기
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    • 제16권4호
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    • pp.303-318
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    • 2006
  • A parameterization of gravity wave drag induced by cumulus convection (GWDC) proposed by Chun and Baik is implemented in the KMA operational global NWP model (GDAPS), and effects of the GWDC on the forecast for July 2005 by GDAPS are investigated. The forecast result is compared with NCEP final analyses data (FNL) and model's own analysis data. Cloud-top gravity wave stresses are concentrated in the tropical region, and the resultant forcing by the GWDC is strong in the tropical upper troposphere and lower stratosphere. Nevertheless, the effect of the GWDC is strong in the mid- to high latitudes of Southern Hemisphere and high latitudes of Northern Hemisphere. By examining the effect of the GWDC on the amplitude of the geopotential height perturbation with zonal wavenumbers 1-3, it is found that impact of the GWDC is extended to the high latitudes through the change of planetary wave activity, which is maximum in the winter hemisphere. The GWDC reduces the amplitude of zonal wavenumber 1 but increases wavenumber 2 in the winter hemisphere. This change alleviates model biases in the zonal wind not only in the lower stratosphere where the GWDC is imposed, but also in the whole troposphere, especially in the mid- to high latitudes of Southern Hemisphere. By examining root mean square error, it is found that the GWDC parameterization improves GDAPS forecast skill in the Southern Hemisphere before 7 days and partially in the Northern Hemisphere after about 5 days.

유입 난류에 의한 에어포일 캐스케이드 광대역 소음장의 고주파 근사 예측식의 개발 (High-frequency Approximate Formulation for the Prediction of Broadband Noise of Airfoil Cascades with Inflow Turbulence)

  • 정성수;정완섭;이수갑;정철웅
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권10호
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    • pp.1177-1185
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    • 2005
  • This paper investigates the noise radiated by a cascade of flat-plate airfoils interacting with homogeneous, isotropic turbulence. At frequencies above the critical frequency, all wavenumber components of turbulence excite propagating cascade modes, and cascade effects are shown to be relatively weak. In this frequency range, acoustic power was shown to be approximately proportional to the number of blades. Based on this finding at high frequencies, an approximate expression is derived for the power spectrum that is valid above the critical frequency and which is in excellent agreement with the exact expression for the broadband power spectrum. The approximate expression shows explicitly that the acoustic Power above the critical frequency is proportional to the blade number, independent of the solidity, and varies with frequency as ${\phi}_{ww}(\omega/W$), where ${\phi}_{ww}$ is the wavenumber spectrum of the turbulence velocity and W is mean-flow speed. The formulation is used to perform a parametric study on the effects on the power spectrum of the blade number stagger angle, gap-chord ratio and Mach number. The theory is also shown to provide a close fit to the measured spectrum of rotor-stator interaction when the mean square turbulence velocity and length-scale are chosen appropriately.

전기비저항탐사 2차원 모델링에서 송수신 간격을 고려한 푸리에 역변환 (Evaluation of Inverse Fourier Integral Considering the Distances from the Source Point in 2D Resistivity Modeling)

  • 조인기;정다빈
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권1호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 전기탐사 2차원 모델링에서는 다수의 파수영역 전위를 계산하고 이를 푸리에 역변환하여 공간영역 전위를 계산한다. 푸리에 역변환은 여러 개의 서로 다른 파수에서의 파수영역 전위를 사용하여 수치적으로 얻어진다. 적분의 정확도를 향상시키기 위하여 파수의 크기에 따라 적분 구간을 지수 근사와 대수 근사 구간으로 분할하는 방법이 널리 사용되고 있다. 푸리에 역변환에는 크게 구간 적분법과 가우스 적분법이 사용되고 있다. 그러나 이들 방법은 송수신 간격을 고려하지 못하므로 송수신 간격에 따른 오차를 피할 수 없다. 특히 송수신 간격이 매우 작거나 클 경우 오차가 급격하게 증가하는 문제점을 가지고 있다. 이 연구에서는 송수신 간격을 고려하여 가우스 좌표값 및 가중값을 적용하는 새로운 수치 적분법을 개발하였다. 반무한 공간에 대한 수치 실험 결과, 개발된 수치 적분법은 송수신 간격에 관계없이 0.4% 이하의 정밀도를 나타내었다.

파수 영역에서 모노스태틱 변환을 이용한 바이스태틱 개구합성 레이다 영상화 기법 연구 (A Study on Bistatic SAR Imaging Using Bistatic-to-Monostatic Conversion in Wavenumber Domain)

  • 조병래;선선구;이정수;박규철;하종수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.207-213
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    • 2013
  • 본 논문에서는 바이스태틱-모노스태틱 변환을 이용하여 바이스태틱 개구합성 레이다 영상화를 위한 ${\omega}$-K(omega-K) 알고리즘에 대해 기술하였다. 고려된 바이스태틱 개구합성 레이다는 1개의 정지된 송신 안테나와 여러 개의 수신 안테나로 구성된 물리적 배열 구조로 구성되어 있다. 수신 안테나의 물리적 배열 구조의 길이는 SAR 시스템의 개구합성 길이와 동일하다. 모노스태틱 구조와 다르게 바이스태틱 구조에서 ${\omega}$-K(omega-K) 알고리즘은 2차원 파수 영역에서 정확한 수학적 해를 얻을 수 없다. 제안된 영상화 기법의 핵심은 바이스태틱 구조의 데이터를 모노스태틱 구조의 데이터로 변환하는 것이다. 시뮬레이션과 실제 측정된 데이터를 이용하여 제안된 영상화 기법이 효과적임을 보여준다.

Poly(epichlorohydrin) 가지형 공중합체 전해질막의 상호작용 및 이온 전도도 (Interactions and Ionic Conductivities of Poly(epichlorohydrin) Graft Copolymer Electrolyte Membranes)

  • 고주환;이경주;박정태;안성훈;김종학
    • 멤브레인
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    • 제20권3호
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    • pp.203-209
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    • 2010
  • 원자전달 라디칼 중합을 이용하여 poly(epichlorohydrine) (PECH)를 주사슬로 한 양친성 가지형 공중합체를 합성하였다. PECH로부터 poly(methyl methacrylate)(PMMA) 및 poly(butyl methacrylate)(PBMA)의 가지형 중합이 성공적임을 $^1H$ NMR과 FT-IR분석을 통해 확인하였다. 합성한 가지형 공중합체에 KI나 LiI 염을 도입하였을 때, ether 신축진동 피크가 낮은 wavenumber영역으로 이동하였으며, 이는 배위결합 상호작용 때문이다. PECH-g-PBMA 복합체의 이온 전도도는 PECH-g-PMMA 복합체에 비해 항상 높게 나타났는데, 이는 고무상인 PBMA 사슬의 높은 이동성으로부터 기인한 것으로 확인되었다. 최고 이온전도도 값은 질량비 10 wt%의 KI가 도입된 PECH-g-PBMA 전해질체에서 $2.7{\times}10^{-5}\;S/cm$로 나타났다.

다수의 음원을 사용한 공간의 소리 제어 방법론 (Spatial Manipulation of Sound Using Multiple Sources)

  • 최정우;김양한;박영진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.1378-1388
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    • 2005
  • Spatial control of sound is essential to deliver better sound to the listener's position in space. As it can be experienced in many listening environments. the quality of sound can not be manifested over every Position in a hall. This motivates us to control sound in a region we select. The primary focus of the developed method has to do with the brightness and contrast of acoustic image in space. In particular, the acoustic brightness control seeks a way to increase loudness of sound over a chosen area, and the contrast control aims to enhance loudness difference between two neighboring regions. This enables us to make two different kinds of zone - the zone of quiet and the zone of loud sound - at the same time. The other perspective of this study is on the direction of sound. It is shown that we can control the direction of perceived sound source by focusing acoustic energy in wavenumber domain. To begin with, the proposed approaches are formulated for pure-tone case. Then the control methods are extended to a more general case, where the excitation signal has broadband spectrum. In order to control the broadband signal in time domain, an inverse filter design problem is defined and solved in frequency domain. Numerical and experimental results obtained in various conditions certainly validate that the acoustic brightness, acoustic contrast, direction of wave front can be manipulated for some finite region in space and time.

FTIR을 이용한 왁스 침전의 정량적 예측 (Prediction of Precipitated Wax Amounts Using FTIR Spectroscopy)

  • 오경석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권3호
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    • pp.376-381
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    • 2013
  • 원유에 함유된 물질 중 분자량이 큰 파라핀계 왁스성분의 침전 거동을 연구하였다. 용해되어 녹아있는 왁스성분은 주위 온도가 낮아지면 침전을 시작한다. 침전이 시작되는 온도를 왁스침전온도라 하며, 왁스침전온도에 대해서는 다양한 측정 방법들이 연구되어 왔다. 이에 반하여, 온도하강에 따른 왁스 침전량, 즉 온도에 따른 정량화 시도는 상대적으로 많지 않다. 본 연구는 FTIR을 활용하여 온도에 따른 침전된 왁스의 정량화를 시도하였다. 기존에 제안된 방법이 FTIR의 한 밴드영역인 735~715 $cm^{-1}$에서 시도되었던 것과 비교하여, 본 연구에서는 두 밴드영역인 1,402~1,324 $cm^{-1}$와 735~715 $cm^{-1}$을 활용하였다. 이 방법을 이용하여 정량화를 시도하였을 때, 온도에 따른 부피변화가 있을 경우나 시료에 물이 함유된 경우와 같이 기존 방법에서는 측정이 불가능한 경우에도 안정적인 결과를 얻을 수 있었다.

고속철도차량의 공력소음 측정 시험법 개발 (Development of aerodynamic noise measurement method for high-speed trains)

  • 정민승;김재환;장형석;김종환;정철웅;이권기
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.131-137
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    • 2024
  • 고속으로 주행하는 열차의 주변 유동에 의해 발생하는 공력소음은 실외소음과 실내소음에 모두 영향을 미친다. 본 연구는 열차표면의 압력섭동데이터를 통해 공력소음을 측정하고 실내소음에 영향을 미치는 성분을 정량적으로 평가하기 위한 시험법을 개발하고 분석하는 것이다. 실내소음을 정확히 평가하기 위해서는 취득한 표면 압력섭동 데이터에서 혼재되어 있는 압축성 압력섭동과 비압축성 압력섭동을 각각 분리하여 평가하는 것이 중요하다. 이는 두 압력섭동의 소음 전달 특성이 다르기 때문이다. 먼저 마이크로폰의 설치 길이와 간격을 결정하여 표면 압력섭동 데이터를 취득하였고, 파수-주파수 분석을 수행하여 비압축성 압력섭동과 압축성 압력섭동을 분리하여 음압 스펙트럼을 취득하였다. 마지막으로 전두부와 후두부에서 측정한 시험 결과값을 비교한 결과 전두부 표면 압력섭동이 후두부 압력섭동보다 더 큼을 확인하였다.

양극 산화법으로 형성된 다공질 3C-SiC 막의 특성 (Characteristics of porous 3C-SiC thins formed by anodization)

  • 김강산;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.45-45
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    • 2009
  • This paper describes the formation of porous 3C-SiC by anodization. 3C-SiC thin films were deposited on p-type Si(100) substrates by APCVD using HMDS (Hexamethyildisilane: $Si_2(CH_3)_6$). UV-LED(380 nm) was used as a light source. The surface morphology was observed by SEM and the pore size was increased with increase of current density. Pore diameter of 70 ~ 90 nm was achieved at 7.1 $mA/cm^2$ current density and 90 sec anodization time. FT-IR was conducted for chemical bonding of thin film and porous 3C-SiC. The Si-H bonding was observed in porous 3C-SiC around wavenumber 2100 $cm^{-1}$. PL shows the band gap enegry of thin film (2.5 eV) and porous 3C-SiC (2.7 eV).

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