• 한국진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.54-59
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• 2009

3전극 면방전형 AC-PDP에서 발광효율을 높이기 위한 방법으로 새로운 구조의 ITO전극을 제안하였다. 기존에 사용하고 있는 사각형(square), T 형태의 ITO 전극구조와 새롭게 설계한 물고기뼈 형태(fish-boned type) ITO 전극 구조의 시험패널을 제작하였다. 레이저 흡수 분광법(Laser absorption spectroscopy)을 이용하여 각 ITO 전극 구조에 따라 Xe 여기종의 밀도분포를 측정하고, 고속 ICCD(Image Intensified Charge-Coupled Diode) 카메라를 이용하여 각각의 전극에 따른 $750\;nm\;{\sim}\;900\;nm$ 파장의 방전모습을 확인하였다. 시험패널 상판의 x, f 전극에 220V의 사각펄스(square pulse)를 교대로 인가하여 방전시켰다. 사각형, T 그리고 물고기뼈 형태의 ITO 전극 구조에서 $X_e$ 여기종 밀도는 각각 $2.06{\times}10^{13}\;cm^{-3}$, $2.66{\times}10^{-3}\;cm^{-3}$와 $3.01{\times}10^{13}\;cm^{-3}$으로 물고기뼈 형태에서 가장 높게 측정되었다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.293-303
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• 2020

세계보건기구에 따르면 대기오염은 건강에 대한 주요 위험원으로 대기오염으로 인해 매년 약 700만 명의 조기 사망이 발생하고 있다. 이산화황(SO2)은 대표적인 대기오염물질로 황 성분이 포함된 연료의 연소에서 다량 발생한다. SO2 발생량을 감소시키기 위해서는 대형 연소 환경에서 이를 실시간으로 정밀하게 측정하고 측정 값을 바탕으로 저감 설비를 최적화하는 과정이 필요하다. 이 논문에서는 미세먼지 전구물질인 SO2의 농도를 측정하기 위해 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법 중 파장 변조 분광법을 이용하였다. 광원으로는 7.6 ㎛ 양자 폭포 레이저를 사용하였고 7623.7 ~ 7626.0 nm 사이의 64개 다중 광흡수선으로 SO2 농도 측정이 가능함을 증명하였다. 실험은 1 atm, 296 K에서 28, 76 m multi-pass cell을 사용하여 수행되었다. SO2 농도는 고농도(1000 ~ 5000 ppm)와 저농도(10 ppm 이하)로 두 종류로 실험 하였다. 추가적으로 가스 셀 외에 레이저가 지나가는 경로에 질소를 채워 대기 중의 H2O가 SO2 측정에 미치는 영향을 확인하였다. SO2는 3 ppm까지 측정하였고 측정된 SO2 농도는 전기 화학식 센서와 NDIR 센서 측정 결과와 비교되었다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.316-323
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• 2019

대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm^-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제22권3호
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• pp.115-121
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• 2012

사파이어 단결정은 GaN계 화합물 증착이 용이하여 고휘도의 청색을 구현하기 위한 LED(Light Emitting Diode)용 기판으로 크게 각광받고 있다. 공업용 사파이어의 제조 방법으로는 Kyropoulos법, Czochralski법 HEM(Heat Exchager Method)등 다양한 방법이 시도되고 있으며, 그 중 Kyropoulos법은 고품질의 대구경 사파이어 단결정 성장이 가능한 대표적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 Kyropoulos 공정의 특성상 결정성장로 내에서 용융 사파이어의 유동장이 단결정의 최종 품질을 결정하는데, 유동장의 변화와 이에 따르는 결정성장 거동을 관찰하기가 어렵다는 단점이 있다. 대구경화와 동시에 고품질의 사파이어 단결정을 생산하기 위해서는 성장로내의 유동장 해석을 통해 결정 성장조건을 최적화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 기반으로 한 전산유동해석을 통해 Kyropoulos 성장로 내의 도가니 형상의 종횡비(h/d)에 따른 용융 사파이어의 대류거동을 관찰하여 도가니의 형상이 단결정 성장에 미치는 영향을 분석하였으며, 성장로의 설계시 도가니의 종횡비를 작게 고려하면 용융 사파이어의 대류속도를 늦추고 계면의 convexity를 줄여 사파이어 단결정의 품질향상에 도움이 된다는 결과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.1107-1113
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• 2018

최근 들어 초음파를 활용한 항암 치료법은 미세한 기포 또는 조영제를 환자에게 주입한 후 특정 주파수의 초음파를 발생시켜 세포의 괴사를 유도하는 치료법으로서, 항암치료 중 발생가능한 부작용을 현저히 감소시킬 수 있는 유용한 치료법으로 제안되고 있다. 이는 정기적인 세포의 사멸은 세포의 손상과 관계없이 필수적인 생물학적 프로세스이며, 초음파는 이러한 세포의 사멸을 유도 또는 증폭시키는 효과가 있기 때문으로 알려져 왔다. 한편, 광 역학 치료는 광원의 고유한 파장에 따라 반응하는 광감응제 등과 같은 화합물을 추가적으로 인체에 주입함으로써 특정 암세포의 괴사 유도가 가능하며 이를 위해 다양한 종류의 레이저 사용이 가능하다. 하지만, 고가의 광원과 대형화된 장비, 광원의 자극으로 인한 발열 현상 등의 한계로 제한적인 사용이 가능하여왔다. 이러한 기술적 한계는 소형 발광 다이오드가 개발됨에 따라 광 역학 치료 장비의 소형화와 발열현상의 제어가 가능하게 되었고, 그 결과 발광 다이오드는 레이저의 대체광원으로 인식되었다. 따라서, 본 논문에서는 의료용으로 광범위하게 사용되며, 부작용이 적고, 비교적 저주파인 1 MHz 초음파 발생장치와 저렴한 발광다이오드를 복합적으로 융합한 일체형 암세포 증식억제 모듈을 개발하고 이를 암세포에 적용시켜 효과를 정량적으로 분석하고자 한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권3호
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• pp.217-223
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• 2021

광감각제를 이용한 광역학 치료는 필요한 특정 부위에만 빛을 조사하여 치료 효과를 나타내는 부작용이 적은 방법이다. 5-aminolevulinic acid (ALA)는 다양한 생물체에서 합성되는 대표적 광감제로 암진단과 치료를 포함하는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 파장의 LED, 유기산 전구체 및 glucose 농도 변화를 통한 Rhodobacter sphaeroides의 최적 성장 조건과 ALA 생산 조건을 확립하기 위한 실험을 진행하였다. 백열등과 동일한 광도 아래에서 Rhodobacter sphaeroides에 850 nm LED 빛을 조사하면 대조군 대비 균주의 성장과 ALA의 생산 농도를 각각 1.5배 및 1.8배 증가시킬 수 있고, 전구체로 pyruvic acid를 첨가한 경우 850 nm 파장의 LED만 조사한 경우 보다 ALA의 생산 농도를 약 2.8배 증가 시켰으며 동일 배양 조건에 40 mM glucose를 첨가하여 배양한 결과 Rhodobacter sphaeroides의 성장은 850 nm 파장의 LED 조사와 pyruvic acid를 첨가한 것에 비해 약 2.9배, ALA의 생산 농도는 약 3.4배 (20 mM) 증가되었다. 건조체 질량당 ALA의 생산은 20 mM과 40 mM glucose에서 대조군 대비 각각 약 1.4배 높은 결과를 나타냈다. 결론적으로 다양한 파장의 LED 중 850 nm 파장의 LED가 Rhodobacter sphaeroides의 성장률 및 ALA의 생산을 최대로 높였으며, 5 mM pyruvic acid와 40 mM glucose의 농도에서 최적의 Rhodobacter sphaeroides 성장과 ALA 생산을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.59-67
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• 2006

외부에서 주입된 비간섭성 광원 (BLS: Broadband Light Source)에 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드(wavelength-locked F-P LD: wavelength-locked Fabry-Perot Laser Diode)를 광원으로 사용해서 50 GHz의 채널 간격을 갖는 양방향 장거리 저송 35 채널 고밀도 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망 (DWDM-PON: Dense Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)을 구현한다. 장거리 전송을 위해 F-P LD의 발진 모드를 제어하여 F-P LD에 주입이 요구되는 BLS 파워를 감소시키면서 출력 파워를 높인다. 결과적으로 광 증폭기의 사용 없이 70 km 단일 모드 광섬유를 통해 가입자당 100 Mb/s 이상의 대역폭을 제공하면서 모든 상하향 70 채널에서 손실 없이 이더넷 패킷을 전송하였다. 구현된 장거리 저송 DWDM-PON은 다수의 중앙국을 바이패스(Bypass)함으로써 메트로망과 가입자망을 통합할 수 있다. 또한, 구현한 DWDM-PON은 상용의 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 광대역 광원으로 사용하여 80 가입자를 수용할 수 있으며, 반도체 광대역 광원을 사용하면, 100 가입자 이상의 수용이 가능하다.

• 센서학회지
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• 제11권6호
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• pp.358-364
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• 2002

본 논문에서는 백금박막 온도센서의 $0^{\circ}C$, $100{\Omega}$ 세팅을 위해 355nm 파장을 갖는 자외선 레이저를 이용하였다. 국제적으로 온도센서의 A-class 기준오차는 $0^{\circ}C$에서 ${\pm}0.060{\Omega}$이다. 실제적으로 이 값은 $0.15^{\circ}C$이하에 해당하는 오차로 저항체 제작시 고정밀 가공 기술을 필요로 한다. 가공에 이용된 355nm DYP(Diode-Pumped YAG) 레이저는 power : 37mW, rep rate 주파수 : 200Hz 그리고 bite size : $7.5{\mu}m$에서 $1{\sim}1.5{\mu}m$ 두께의 백금박막을 가장 안전하게 가공할 수 있었으며, 가공선폭은 $10{\mu}m$ 안팎임을 확인하였다. 그리고 사진식각 공정기술을 이용하여 제작된 $2"{\times}2"$ 기판내의 96개(4 by 24) 저항체는 상온 $25^{\circ}C$에서 $79{\sim}90{\Omega}$ : 42.7%, $91{\sim}102{\Omega}$ : 57.3%의 비율로 각각 제작되어졌다. $109.73{\Omega}$를 목표 값으로 $25^{\circ}C$에서 자외선 레이저를 이용하여 가공한 결과, 82.3%가 가공오차가 ${\pm}0.03{\Omega}$이하에 들어왔으며 나머지 17.7%도 국제규격 A-Class내인 ${\pm}0.06{\Omega}$내에 포함되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권1호
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• pp.72-77
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• 2004

연구배경 : 폐암의 말기에 관찰되는 기도 폐쇄는 호흡곤란, 기침, 객혈 및 발열 등을 일으키고 반복적인 호흡기계 감염의 원인이 되기도 한다. 그러나 대부분의 경우 방사선 치료, 항암화학요법 또는 수술적 치료를 받았기 때문에 더 이상 치료를 할 수 없는 어려움이 있다. 따라서 기도 폐쇄를 호전시키기 위한 보조적인 방법으로 광역동 치료가 한 방법임이 알려져 있다. 방 법 : 기도 폐쇄가 관찰되는 폐암 환자에게 기관지 내시경 시행 48시간 전에 광감작물질인 porfimer sodium (Photofrin$^{(R)}$)을 kg당 2mg으로 정맥주사 후 일광화상 및 광과민반응을 방지하기 위해 직사광선을 차단시켰다. Light source는 diode laser를 이용하였고, light dose는 180-200 $joul/cm^2$, 방사하는 빛의 강도는 400 $mW/cm^2$ 으로 하였으며 interstitial irradiation 및 cylindrical diffuser 를 이용하여 630nm의 레이져를 조사하였다. 시행 48시간 후 기관지내시경을 시행하여 괴사된 조직을 제거하고 남아있는 종양 부위에 대해 재조사를 시행하였다. 결 과 : 폐암 수술 후 수술부위의 국소적인 재발을 보인 경우가 1예, 기도 폐쇄로 인한 호흡곤란을 호전시키기 위해 시행한 경우가 4예였다. 광역동 치료를 통해 종양조직의 선택적인 괴사를 관찰할 수 있었고 괴사조직을 제거한 후에는 기도 폐쇄가 4예에서 호전되었다. 광역동 치료 종결 후 호흡곤란 및 활동도가 호전된 경우가 3예에서 관찰되었고 폐쇄성 폐렴으로 인한 객담 및 발열의 소견 및 기관지암에 의한 객혈의 경우에도 광역동 치료 후 호전되었다. 결 론 : 기도 폐쇄가 관찰되는 폐암 환자에서 보존적인 치료 방법으로 기관지내시경을 이용한 광역동 치료는 호흡곤란, 반복적인 호흡기계 감염 및 객혈 등을 호전시키기 위한 효과적인 방법 중의 하나이다.

• 한국광학회지
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• 제24권4호
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• pp.196-200
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• 2013

본 논문에서는 차세대 자동차용 고속 광네트워크 기술인 MOST1000에 적용이 가능한 1 Gbps 급 광트랜시버 모듈의 설계와 제작에 관하여 언급하고 있다. 종래의 자동차용 네트워크 시스템은 10 Mbps ~ 150 Mbps의 데이터 전송속도를 사용하였으나, 최근 인포테인먼트의 발달로 인해 기기 간 통신 속도를 높여 주는 고속 네트워크 기술이 요구되면서 1 Gbps 급의 광네트워크 시스템이 향후에 도입될 것으로 예상되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 고속 광네트워크 시스템의 핵심 부품인 1 Gbps 데이터 전송이 가능한 광트랜시버 모듈을 설계 및 제작하였다. 본 논문에서는 1 Gbps 데이터 전송을 위해 기존 광트랜시버의 광원인 RCLED (resonant cavity light emitting diode)를 VCSEL (vertical cavity surface emitting laser)로 대체하였으며, 제작된 광트랜시버는 $1{\times}2$ 비대칭 형태의 광도파로를 이용하여 하나의 PCF (plastic optical fiber) 광섬유로 결합되도록 제작하였다. 이때, 수신감도는 -22 dBm @ BER $10^{-12}$ 으로 나타났고, 깨끗한 1 Gbps 데이터 전송 아이다이어그램 (eye diagram)을 확인하였다.