• 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.

• Advances in nano research
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• 제13권2호
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• pp.199-206
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• 2022

We present the high-brightness large-area 10.1" in-cell polarizer display panel integrated with a wire grid polarizer (WGP) and metal reflector, from the initial design to final system development in a commercially feasible level. We have modeled and developed the WGP architecture integrated with the metal reflector in a single in-cell layer, to achieve excellent polarization efficiency as well as brightness enhancement through the light recycling effect. After the optimization of key experimental parameters via Taguchi method, the roll nanoimprint lithography employing a flexible large-area tiled mold has been utilized to create the 90 nm-pitch polymer resist pattern with the 54.1 nm linewidth and 5.1 nm residual layer thickness. The 90 nm-pitch Al gratings with the 51.4 nm linewidth and 2150 Å height have been successfully fabricated after subsequent etch process, providing the in-cell WGPs with high optical performance in the entire visible light regime. Finally we have integrated the WGP in a commercial 10.1" display device and demonstrated its actual operation, exhibiting 1.24 times enhancement of brightness compared to a conventional film polarizer-based one, with the contrast ratio of 1,004:1. Polarization efficiency and transmittance of the developed WGPs in an in-cell polarizer panel achieve 99.995 % and 42.3 %, respectively.

• 한국재료학회지
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• 제21권12호
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• pp.697-702
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• 2011

Two-dimensional (2D) nano patterns including a two-dimensional Bravais lattice were fabricated by laser interference lithography using a two step exposure process. After the first exposure, the substrate itself was rotated by a certain angle, $90^{\circ}$ for a square or rectangular lattice, $75^{\circ}$ for an oblique lattice, and $60^{\circ}$ for a hexagonal lattice, and the $90^{\circ}$ and laser incident angle changed for rectangular and the $45^{\circ}$ and laser incident angle changed for a centered rectangular; we then carried out a second exposure process to form 2D bravais lattices. The band structure of five different 2D nano patterns was simulated by a beam propagation program. The presence of the band-gap effect was shown in an oblique and hexagonal structure. The oblique latticed ZnO nano-photonic crystal array had a pseudo-bandgap at a frequency of 0.337-0.375, 0.575-0.596 and 0.858-0.870. The hexagonal latticed ZnO nano-crystallite array had a pseudo-bandgap at a frequency of 0.335-0.384 and 0.585-0.645. The ZnO nano structure with an oblique and hexagonal structure was grown through the patterned opening window area by a hydrothermal method. The morphology of 2D nano patterns and ZnO nano structures were investigated by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The diameter of the opening window was approximately 250 nm. The height and width of ZnO nano-photonic crystals were 380 nm and 250 nm, respectively.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권6호
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• pp.23-30
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• 2012

본 연구에서는 수도권을 중심으로 구축 운영 중에 있는 ITS 무선통신 인프라인 UTIS 서비스 지역을 확대하는 방안으로 전국에 약 5,000여대가 설치되어 있는 무인단속장비와 UTIS 기지국을 통합하는 방안을 제시하였다. 기존의 UTIS는 25m 높이에 기지국이 설치되고 광통신망을 통해 센터와 통신하는 반면, 무인단속장비는 6.6m 높이에 설치되어 임대 통신망을 통해 센터와 통신하는 등의 차이가 있다. 무인단속장비와 UTIS 기지국의 효율적인 통합방안을 제시하기 위해서 현황분석을 통해 1,628개소의 통합설치 개소를 선정하였고, 현장시험을 통해서 6.6m의 높이에서도 UTIS 요구성능을 만족하는 것을 확인하였다. 또한 통합에 적합한 통신망 및 시스템 구성방안을 제시하였으며, 통합 설치 시 비용 절감효과를 분석하여 현장시스템 구축 비용이 UTIS 기지국 단독 설치 시에 비해 약 1/5 수준으로 절감됨을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.451-463
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• 2018

본 연구는 서울지역에서 2015년 1월부터 12월까지 정지궤도 천리안 위성(Communication Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 해양 탑재체(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI)의 에어로졸광학두께(Aerosol Optical Depth, AOD)로부터 지상 초미세먼지(Particulate Matter; $PM_{2.5}$) 농도를 추정하기 위한 계절별 경험/통계모델을 개발했다. 행성경계층고도(Planetary Boundary Layer Height, PBLH) 그리고 에어로졸 수직 비율(Vertical Ratio of Aerosol, VRA)을 사용한 두 가지 수직보정방법과 흡습성장계수(Hygroscopic growth factor, f(RH))로부터의 습도보정방법이 각각의 경험적 모델에 적용된 결과 AOD에 대한 수직 보정과 $PM_{2.5}$에 대한 지표 습도보정이 모델 성능 향상에 중요한 역할을 했다. AOD-$PM_{2.5}$ 사이에 관련이 있다고 알려진 기상인자들(온도, 풍속, 시정)을 추가적으로 사용하여 다중 선형 회귀모델을 구성한 결과 경험모델에 비해 $R^2$값이 최대 0.25 증가했다. 본 연구에선 AOD-$PM_{2.5}$ 모델의 계절별, 월별, 시간별 특성을 분석하고 계절별로 구분하여 모델을 구성한 결과 고농도 사례에서 과소평가 되던 경향이 개선됨을 알 수 있고 관측된 $PM_{2.5}$와 추정된 $PM_{2.5}$의 월 및 시간변동성은 서로 경향성이 일치했다. 따라서 정지궤도 위성 AOD를 이용하여 지상 $PM_{2.5}$ 농도를 추정한 본 연구의 결과는 향후 발사 예정인 GK-2A와 GK-2B에 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.383-388
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• 2007

본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 갖는 금속 격자형 가시광선 대역 컬러필터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 쿼츠 기판 위의 알루미늄 금속 층에 원형 홀이 2차원으로 배열된 격자로 구성되어 있다. 격자의 구조 파라미터 즉, 금속 박막 두께, 격자 주기, 홀 크기, 홀 구성 물질의 굴절률 등이 필터의 전달특성에 미치는 영향을 분석하여 소자를 설계하였다. 특히, 격자 홀을 구성하는 물질의 굴절률을 조절함으로써 필터의 특성을 최적화하고자 시도하였다. 본 논문에서는 전자빔 직접 기록 방식을 도입하여 두 개의 소자를 구현하였는데, 이들의 설계 파라미터를 살펴보면 격자 높이는 50 nm로 동일하며, 주기는 각각 340 nm와 260 nm였다. 측정된 결과를 살펴보면, 주기가 $\Lambda=340nm$인 소자의 경우에 중심파장은 680 nm이고 최대 투과율은 57%였으며, 주기가 $\Lambda=260nm$인 소자의 경우에는 중심파장이 550 nm이고 최대 투과율을 50%였다. 특히, 계산 결과를 통하여 격자 홀을 기판과 동일한 굴절률과 동일한 물질로 채움으로써 투과효율이 15% 이상 증가함을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제36권1호
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• pp.37.2-37.2
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• 2011

Our previous study on tiny pores (R < 2") observed by HINODE/Solar Optical Telescope (SOT) revealed that the plasma in the pores at the photosphere is always moving down and the pores are surrounded by the strong downward motions (highly red-shifted) of neighboring granulations. From this study, we speculated that the flow motions above the pore should be related with the motions at the photosphere, since the pore is strong magnetic field region. Meanwhile, SNU and KASI installed Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS) in the Cude room of the 1.6 m New Solar Telescope (NST) at Big Bear Solar Observatory. FISS is a unique system that can do imaging of H-alpha and Ca II 8542 band simultaneously, which is quite suitable for studying of dynamics of chromosphere. To get some clue on the relationship between the photospheric and low-chromospheric motions at the pore region, we took a coordinate observation with NST/FISS and Hinode/SOT for new emerging active region (AR11117) on October 26, 2010. In the observed region, we could find two tiny pores and two small magnetic islands (SMIs), which have similar magnetic flux with the pores but does not look dark. Magnetic flux density and Doppler velocities at the photosphere are estimated by applying the center-of-gravity (COG) method to the HINODE/spectropolarimeter (SP) data. The line-of-sight motions above the photosphere are determined by adopting the bisector method to the wing spectra of Ha and CaII 8542 lines. As results, we found the followings. (1) There are upflow motion on the pores and downflow motion on the SMIs. (2) Towards the CaII 8542 line center, upflow motion decrease and turn to downward motion in pores, while the speed of down flow motion increases in the SMIs. (3) There is oscillating motion above pores and the SMIs, and this motion keep its pattern along the height. (4) As height increase, there is a general tendency of the speed shift to downward on pores and the SMIs. This is more clearly seen on the other regions of stronger magnetic field. In this talk, we will present preliminary understanding of the coupling of pore dynamics between the photosphere and the low-chromosphere.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.278-284
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• 2006

본 연구에서는 광통신 시스템에서의 고속변조를 위하여 사용되는 전계광학 변조기를 구현하기 위하여 InAs 양자점(Quantum Dots)을 변조영역으로 하는 전계광학 변조기를 설계, 제작하였다. 제작한 양자점 전계광학 변조기에서 1550 nm의 파장을 가지는 입력광의 변조 특성을 측정하여 벌크(Bulk)형태의 변조영역을 가지는 동일한 구조의 전계광학 변조기와 비교하였다. 위상변조효율은 TE 모드에서 $333.3^{\circ}/V{\cdot}mm$, TM 모드에서 $300^{\circ}/V{\cdot}mm$ 로 측정되었으며, 기존의 벌크로 변조영역이 구성된 전계광학 변조기와 동일한 소자구조를 가지는 전계광학 변조기에 비해 편광의존도가 낮으며 위상변조효율이 20배 이상 향상된 결과를 얻었으며, 양자우물구조에 비하여는 3배 이상의 높은 위상변조효율을 얻었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권5호
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• pp.597-605
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• 2014

광주과학기술원의 다파장 라만 라이다를 이용한 에어로졸 연속관측이 2009년부터 2011년까지 3년간 수행되었다. 장기 연속 관측을 통해 얻어진 라이다 신호들의 분석을 통해 편광소멸도를 산출해 내었고, 편광소멸도를 통하여 황사 층을 구분해 내었다. 구분된 황사의 층의 광학적 특징들이 관측 고도에 따라 다르다는 것을 신호의 분석으로부터 밝혀졌다. 이러한 광학적 특징의 차이를 규명하기 위하여, HYSPLIT 모델을 이용하여 각각 관측된 황사 층들의 유입 경로와 이동 중 고도를 분석하였다. 이러한 황사의 관측 고도에 따른 광학적 특성의 변화는 황사가 장거리 이동 중 통과한 오염물질 발생 지역에서 발생한 오염물질과의 혼합으로부터 기인한 것으로 사료된다. 특히 오염물질 발생 지역을 지날 때의 황사 층의 고도는 황사의 광학적 특성 변화에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 3년간 라이다 관측 시스템으로 관측한 황사 중, 중국산업지역 및 인구밀집도가 높은 지역 등과 같은 인위적 기원의 오염물질 발생 지역을 통과할 때의 고도가 1 km 이하 일 때, $0.12{\pm}0.01$의 낮은 편광소멸도, 355 nm와 532 nm 파장에서 각각 $67{\pm}9sr$, $68{\pm}9sr$의 낮은 라이다비, $1.05{\pm}0.57$의 낮은 옹스트롬 지수(${\AA}ngstr\ddot{o}m$ expon) 보였으며, 이는 오염물질이 갖는 광학적 특성 값과 유사하다. 이와 반면 황사가 3 km 이상의 높은 고도로 오염물질 발생 지역을 통과한 경우는 $0.21{\pm}0.09$의 편광소멸도, 355 nm와 532 nm 파장에서 각각 $48{\pm}5sr$, $46{\pm}4sr$의 라이다 비, $0.57{\pm}0.24$의 옹스토롬 지수를 보이며 이는 순수황사의 광학적 특성과 유사하다. 이는 황사가 중국 오염물질 발생지역을 통과할 때의 고도가 혼합상태의 황사 전체의 광학적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되며, 낮은 고도에서는 오염물질과의 혼합의 정도가 증가하여, 오염물질의 광학적 특성이 우세하게 나타나는 반면, 높은 고도에서는 오염물질과 황사의 혼합이 상대적으로 적게 일어난다고 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.54-65
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• 1997

To quantify the LII signals from soot particle of flames in diesel engine cylinder, a new method has been proposed for correcting LII signal attenuated by soot particles between the measuring point and the detector. It has been verified by an experiment on a laminar jet ethylene-air diffusion flame. Being proportional to the attenuation, the ratio of LII signal at two different detection wavelengths can be used to correct the measured LIIsignal and obtain the unattenuated LII signal, from which the soot volume fraction in the flame can be estimated. Both the 1064-nm and frequency-doubled 532-nm beams from the Nd : YAG laser are used. Single-shot, one-dimensional(1-D) line images are recorded on the intensified CCD camera, with the rectangular-profile laser beam using 1-mm-diameter pinhole. Two broadband optical interference filters having the center wavelengths of 647 nm and 400 nm respectively and a bandwidth of 10 nm are used. This two-wavelength correction has been applied to the ethylene-air coannular laminar diffusion flame, previously studied on soot formation by the laser extinction method in this laboratory. The results by the LII measurement technique and the conventional laser extinction method at the height of 40 nm above the jet exit agreed well with each other except around outside of the peaks of soot concentration, where the soot concentration was relatively high and resulting attenuation of the LII signal was large. The radial profile shape of soot concentration was not changed a lot, but the absolute value of the soot volume fraction around outside edge changed from 4ppm to 6.5 ppm at r=2.8mm after correction. This means that the attenuation of LII signal was approximately 40% at this point, which is higher than the average attenuation rate of this flame, 10~15%.