• 제목/요약/키워드: optimal wavelength

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Development of a Criterion for Efficient Numerical Calculation of Structural Vibration Responses

  • Kim, Woonkyung M.;Kim, Jeung-Tae;Kim, Jung-Soo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권8호
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    • pp.1148-1155
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    • 2003
  • The finite element method is one of the methods widely applied for predicting vibration in mechanical structures. In this paper, the effect of the mesh size of the finite element model on the accuracy of the numerical solutions of the structural vibration problems is investigated with particular focus on obtaining the optimal mesh size with respect to the solution accuracy and computational cost. The vibration response parameters of the natural frequency, modal density, and driving point mobility are discussed. For accurate driving point mobility calculation, the decay method is employed to experimentally determine the internal damping. A uniform plate simply supported at four corners is examined in detail, in which the response parameters are calculated by constructing finite element models with different mesh sizes. The accuracy of the finite element solutions of these parameters is evaluated by comparing with the analytical results as well as estimations based on the statistical energy analysis, or if not available, by testing the numerical convergence. As the mesh size becomes smaller than one quarter of the wavelength of the highest frequency of interest, the solution accuracy improvement is found to be negligible, while the computational cost rapidly increases. For mechanical structures, the finite element analysis with the mesh size of the order of quarter wavelength, combined with the use of the decay method for obtaining internal damping, is found to provide satisfactory predictions for vibration responses.

보광용 LED의 광특성과 광자속밀도 특성 (A Study on the Lighting and the Photosynthetic Photon Flux Density with LED for Light Reinforcement)

  • 이붕주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.333-338
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    • 2021
  • 본 연구에서는 식물생장에 필요한 빛의 파장과 세기, 광합성 광자속밀도에 대한 정확한 이해를 위해 LED의 광변화를 통해 단색광과 혼합광에 조건변화에 따른 광합성 광량자자속밀도와 조도특성 파악하였다. LED의 조도와 광합성 광자속밀도의 특성을 파악하여 LED 조명설계시 도움을 주고자 한다. 조도와 광합성 광자속밀도는 거리에 반비례하는 특성을 보이며, 조도의 특성을 기준할 때는 Green광이 중요하며, 광합성을 위한 광합성 광자속밀도는 Blue광이 중요함을 알게 되었다. 식물의 광합성 특성만을 고려할 때, 영향도는 Blue > Red > white > Green 순서로 나타내었으며, 측정거리 30[cm]을 기준으로 60[cm], 90[cm], 120[cm]의 감소수준은 각각 약 36[%], 18[%], 10[%]의 수준으로 감소됨을 알았다. Red:Blue광원의 혼합광원의 특성을 본 결과, 혼합 Red;Blue) LED 광원 비율(2:1, 3:1, 4:1)과 측정거리에 따른 값은 30[cm]에서의 측정값을 100%라 가정할 때 120[cm]에서의 측정값은 10~11[%]수준임을 확인하였다. 얻어진 결과를 통해 실내 온실의 광효율 극대화를 위한 최적 구조를 제안하고 향후 연구의 진행 방향 설정에 기여하고자 하였다.

Digital Micromirror Device와 Polygon scanner의 Lithography 특성에 따른 산업적 분석 (Industrial analysis according to lithography characteristics of digital micromirror device and polygon scanner)

  • 김지훈;박규백;박정래;고강호;이정우;임동욱
    • Design & Manufacturing
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    • 제15권4호
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    • pp.65-71
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    • 2021
  • In the early days of laser invention, it was simply used as a measuring tool, but as lasers became more common, they became an indispensable processing tool in the industry. Short-wavelength lasers are used to make patterns on wafers used in semiconductors depending on the wavelength, such as CO2 laser, YAG laser, green laser, and UV laser. At first, the hole of the PCB board mainly used for electronic parts was not thin and the hole size was large, so a mechanical drill was used. However, in order to realize product miniaturization and high integration, small hole processing lasers have become essential, and pattern exposure for small hole sizes has become essential. This paper intends to analyze the characteristics through patterns by exposing the PCB substrate through DMD and polygon scanner, which are different optical systems. Since the optical systems are different, the size of the patterns was made the same, and exposure was performed under the optimal conditions for each system. Pattern characteristics were analyzed through a 3D profiler. As a result of the analysis, there was no significant difference in line width between the two systems. However, it was confirmed that dmd had better pattern precision and polygon scanner had better productivity.

N,N-Dimethylformamide와 Dimethylsulfoxide를 이용한 감귤 잎의 엽록소 측정방법 확립 (Establishment of Analytical Method for Chlorophyll Using the N,N-Dimethylformamide and Dimethylsulfoxide in Citrus Leaves)

  • 한승갑;강석범;문영일;박재호;박경진;최영훈
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.344-349
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    • 2014
  • BACKGROUND: Purpose of the study was to establish the extinction coefficients of chlorophyll a and b in N,N-dimethylformamide(DMF) and Dimethylsulfoxide(DMSO) solvents and to find out the conditions of optimal extraction temperature and time in citrus leaves. METHODS AND RESULTS: Chlorophyll a and b standards were dissolved in DMF and DMSO. Extinction coefficients of chlorophyll pigments were determined and their contents were quantified using spectrophotometer. Chlorophyllous pigments of citrus(Citrus unshiu Marc. cv. Okitsu wase) leaves were extracted at 25, 40, 60 and $80^{\circ}C$ for 4, 6, 8, 24 and 48 hours to determine the optimal extraction condition. CONCLUSION: The extinction coefficients of chlorophyll a(Chl a) and chlorophyll b(Chl b) of DMF extracts for high extinction wavelength were 663.8 and 647.2 nm. Similarly, the high extinction wavelength of DMSO extracts were 665.8 and 649.0 nm for chl a and b respectively. Chl a, Chl b and total chlorophyll content of DMF extracts were Chl a = $12.10A_{663.8}-2.74A_{647.2}$, Chl b = $21.94A_{647.2}-5.06A_{663.8}$ and total $Chl=19.193A_{647.2}+7.04A_{663.8}$. Similarly, Chl a, Chl b and total Chl of DMSO extracts were Chl a = $14.53A_{665.8}-5.40A_{649.0}$, Chl b = $26.98A_{649.0}-7.11A_{665.8}$ and total $Chl=21.58A_{649.0}+7.43A_{665.8}$. The chlorophyll extracts of DMF and DMSO were very stable in dark. High chlorophyll contents of citrus leaves were found at $80^{\circ}C$ extraction for 6 hours in DMF and at $80^{\circ}C$ extraction for 24 hours in DMSO. However, the chlorophyll content was decreased significantly after 8 hours in DMF extraction while it was remained up to 30 hours in DMSO extraction.

대기오염 측정용 DIAL시스템의 오차해석 (Numerical Analysis of Differential Absorption Lidar for Measuring Atmospheric Pollutants)

  • 박진화;이용우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.428-433
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    • 2003
  • 본 논문은 차분흡수 라이다의 알고리즘을 구성하고, UV-Bank를 이용하여 파장에 대한 $O_3$, S $O_2$ N $O_2$의 흡수스펙트럼을 조사하고, 최적파장 모델을 설정하였다. 여기서, 선택된 파장들은 $O_3$에 대해 292.00(λ$_{on}$ ), 295.20(λ$_{off}$), S $O_2$에 대해 299.38 (λ$_{on}$ ), 300.05(λ$_{off}$)이고 N $O_2$에 대해 448.00(λ$_{on}$ ), 449.85(λ$_{off}$)이다. 특히, 차분흡수 라이다의 가상모델을 설정하고, 선택된 최적파장을 사용하여 거기에 대한 오차를 시뮬레이션 하였다. 망원경의 지름이 300 mm인 모델-I에서 레이저의 에너지를 3 mJ과 10000 shots을 송신했을 때, 10%이내의 오차범위예서 최대 측정거리는 $O_3$의 경우 4 km이고, S $O_2$와 N $O_2$의 경우 5km이다. 또한, 망원경의 지름이 600 mm인 모델-II에서 레이저의 에너지를 30 mJ과 10000 shots을 송신했을 때, 10%이내의 오차범위에서 최대 측정거리는 S $O_2$와 N $O_2$의 경우 13 km이다. km이다.

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대기오염 측정용 DIAL의 오차해석에 관한 연구 (Numerical Analysis of Differential Absorption Lidar for Measuring Atmospheric Pollutants)

  • 박진화;이용우
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.113-120
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    • 2000
  • 본 논문은 차분흡수 라이다의 알고리즘을 구성하고, UV-Bank를 이용하여 파장에 대한 $O_3$, $SO_2$ $NO_2$의 흡수스펙트럼을 조사하고, 최적파장 모텔을 설정하였다. 여기서, 선택된 파장들은 $O_3$에 대해 292.00(${\lambda}_{on}$), 295.20(${\lambda}_{off}$), $SO_2$에 대해 299.38 (${\lambda}_{on}$), 300.05(${\lambda}_{off}$) 이고 $NO_2$에 대해 448.00(${\lambda}_{on}$), 449.85(${\lambda}_{off}$) 이다. 특히, 차분흡수 라이다의 가상모델을 설정하고, 선택된 최적파장을 사용하여 측정거리에 대한 오차를 시뮬레이션 하였다. 망원경의 지름이 300 mm인 모델-I 에서 레이저의 에너지를 3 mJ 과 10000 shots을 송신했을 때, 10% 이내의 오차범위에서 최대 측정거리는 $O_3$의 경우 4 km이고, $SO_2$$NO_2$의 경우 5 km이다. 또한, 망원경의 지름이 600 mm인 모델-II에서 레이저의 에너지를 30 mJ과 10000 shots을 송신했을 때, 10%이내의 오차범위에서 최대 측정거리는 $SO_2$$NO_2$의 경우 13 km이다.

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초공진기를 이용한 노란색 레이저의 선폭 축소 및 초공진기의 예리도 측정 (Linewidth Reduction of a Yellow Laser by a Super-cavity and the Measurement of the Cavity Finesse)

  • 이원규;박창용;박상언;유한영;유대혁;문종철;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.123-128
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    • 2010
  • 이터븀 광격자 시계의 검색 레이저로 쓰기 위하여, WG-PPLN를 사용하여 1319 nm 파장의 Nd:YAG 레이저와 1030 nm 파장의 Yb 도핑된 광섬유 레이저의 합주파수 (578.4 nm)를 발생시켰다. 이터븀 광격자에서 시계 전이선을 분광하기 위해서는 1 Hz 수준의 선폭을 가지는 검색 레이저가 필요하기 때문에, 합주파수로 발생된 노란색 레이저의 주파수를 초공진기에 안정화하여 선폭을 축소하였다. 초공진기는 선팽창 계수가 낮은 ULE로 제작되었고, 진동으로 인한 영향이 작은 받침점에서 능동형 제진대 위에 설치되었다. 공기 굴절률의 영향을 제거하기 위하여 이 초공진기를 진공 체임버 내부에 설치하고, 온도를 1 mK 수준에서 안정화 하였다. 또한, 이 장치들을 방음 체임버 안에 설치하여, 소리로 인한 잡음을 막아 주었다. 실험에 사용된 초공진기의 광자 수명시간으로부터, 그 예리도가 380 000으로 측정되었다.

복합 플라즈몬 구조에서의 개별 모드 동작을 이용한 플라즈모닉 컬러 필터 최적의 설계 방법 (Optimal Design Method for a Plasmonic Color Filter by Using Individual Phenomenon in a Plasmonic Hybrid Structure)

  • 이용호;도윤선
    • 한국광학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.275-284
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    • 2018
  • 본 연구에서는 나노 홀 배열과 나노 디스크 배열이 AZ 1500 나노 기둥에 의해 분리된 하이브리드 구조의 컬러 필터 설계방법을 제시한다. 우리는 각 설계 변수에 따른 투과광 특성 변화의 경향성을 이용하여 RGB 컬러 필터 설계 방법을 제시한다. 특히, 단면에서의 전기장의 세기 분포를 분석하여 두 배열에서 각각 발생하는 국소 표면 플라즈몬 공명이 서로에게 영향을 주지 않도록 AZ 1500 나노 기둥의 높이를 설정하였다. 최적화된 컬러 필터의 투과광 특성은 다음과 같다. Red 컬러 필터의 투과광 특성은 가시광 대역에서 Red를 표현하는 파장대역이 차지하는 비율이 55.01%, 투과도 최댓값이 41.53%이다. 그리고 Green컬러 필터의 경우, Green을 표현하는 파장대역의 비율이 40.20%, 투과도 최댓값은 42.41%이다. Blue 컬러 필터의 경우, Blue를 표현하는 파장 대역의 비율이 32.78%, 투과도 최댓값은 30.27%이다. 본 연구를 통해 산업용 장치에 집적되는 컬러 필터의 특성 향상을 이끌어 낼 수 있을 것으로 예상한다.

Analysis of Spectral Reflectance Characteristics Using Hyperspectral Sensor at Diverse Phenological Stages of Soybeans

  • Go, Seung-Hwan;Park, Jin-Ki;Park, Jong-Hwa
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.699-717
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    • 2021
  • South Korea is pushing for the advancement of crop production technology to achieve food self-sufficiency and meet the demand for safe food. A medium-sized satellite for agriculture is being launched in 2023 with the aim of collecting and providing information on agriculture, not only in Korea but also in neighboring countries. The satellite is to be equipped with various sensors, though reference data for ground information are lacking. Hyperspectral remote sensing combined with 1st derivative is an efficient tool for the identification of agricultural crops. In our study, we develop a system for hyperspectral analysis of the ground-based reflectance spectrum, which is monitored seven times during the cultivation period of three soybean crops using a PSR-2500 hyperspectral sensor. In the reflection spectrum of soybean canopy, wavelength variations correspond with stages of soybean growths. The spectral reflection characteristics of soybeans can be divided according to growth into the vegetative (V)stage and the reproductive (R)stage. As a result of the first derivative analysis of the spectral reflection characteristics, it is possible to identify the characteristics of each wavelength band. Using our developed monitoring system, we observed that the near-infrared (NIR) variation was largest during the vegetative (V1-V3) stage, followed by a similar variation pattern in the order of red-edge and visible. In the reproductive stage (R1-R8), the effect of the shape and color of the soybean leaf was reflected, and the pattern is different from that in the vegetative (V) stage. At the R1 to R6 stages, the variation in NIR was the largest, and red-edge and green showed similar variation patterns, but red showed little change. In particular, the reflectance characteristics of the R1 stage provides information that could help us distinguish between the three varieties of soybean that were studied. In the R7-R8 stage, close to the harvest period, the red-edge and NIR variation patterns and the visible variation patterns changed. These results are interpreted as a result of the large effects of pigments such as chlorophyll for each of the three soybean varieties, as well as from the formation and color of the leaf and stem. The results obtained in this study provide useful information that helps us to determine the wavelength width and range of the optimal band for monitoring and acquiring vegetation information on crops using satellites and unmanned aerial vehicles (UAVs)

수동적인 스타형 파장 분할 다중 방식인 광 네트워크에서의 전방송을 위한 최적 전송 스케쥴링 (Optimal Transmission Scheduling for All-to-all Broadcast in WDM Optical Passive Star Networks))

  • 장종준;박영호;홍만표;위규범;예홍진
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권1호
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    • pp.44-52
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    • 2000
  • 본 논문은 N 개의 노드와 W 개의 파장을 가진 WDM Passive-star형 광 네트워크에서 주기적으로 발생하는 전방송에 대한 패킷 전송 스케쥴링 알고리즘에 관한 것이다. 각각의 노드가 한 개씩의 조율 가능한 송신기와 고정 조율된 수신기를 가지고, 각각의 송신기는 k 개의 파장으로 조율이 가능하다고 가정한다. 조율지연은 송신기가 임의의 파장에서 다른 파장으로 조율하는데 걸리는 시간을 의미하고 한 개의 패킷을 전송하는데 걸리는 시간을 단위로 하여 ${\delta}$(>0)로 나타낸다. 전방송이란 모든 노드가 자기자신을 제외한 다른 모든 노드에 패킷을 전송하는 것을 말하고 전방송시 전송되는 전체 패킷의 개수는 N(N-1)이다. 또한, 최적 전송 스케쥴링이란 전송되어야 하는 모든 패킷이 최소시간 내에 전송될 수 있도록 스케쥴하는 것을 말한다. 본 논문에서 최적 전송 스케쥴에 대한 조건을 제시하고 임의의 N, k, ${\delta}$(N)k)에 대하여 전방송에 드는 스케쥴링 주기가 $max{[\frac{N}{k}](M-1)$, $k{\delta}+N-1$}인 최적 전송 스케쥴링 알고리즘을 제시하도록 한다.

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