• 한국측량학회지
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• 제40권1호
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• pp.41-49
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• 2022

최근 열화상 카메라의 수요 증가와 함께 열화상 카메라를 활용한 연구 또한 관심이 높아지고 있다. 그 중, 기존의 드론에 열화상 카메라를 부착하여 촬영하는 등의 단순 촬영에서 나아가 열 영상 처리를 통한 디지털 트윈 구축, 영상화된 데이터를 통한 관리 시스템 구축 등 열 영상 처리 후 데이터를 응용한 연구가 증가하고 있다. 본 논문에서는 열화상 카메라를 처리하는 과정에서 생성되는 화소값인 DN값(Digital Number)이 실제 표면 온도로 변환하기 위한 관계식 유도과정에서 방사율이 DN값에 미치는 영향을 알아보기 위한 연구를 진행하였다. DN값은 열 영상의 스펙트럼 밴드 값을 나타내는 숫자로 열 영상 데이터를 구성하는 중요한 요소이다. 하지만 DN값은 실제 표면 온도를 표시하는 온도 값이 아닌 열이 높고 낮음을 밝기로 표시한 밝기 값으로 실제 표면 온도와 비 선형적인 관계이다. 그러므로 열화상 카메라로 획득한 영상 이미지의 DN값을 실제 표면 온도와 관계성을 보일 수 있다면 데이터를 처리하기 수월하며, 더 많은 활용성을 기대할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 우선, 실제 표면 온도와 열 영상의 DN값의 관계를 분석하고, 열화상 카메라와 같은 원리로 작용하는 비접촉 열화상 온도계가 실제 표면 온도에 근접한 참값으로 변환할 수 있도록 방사 조정을 진행하였다. 그 결과 실제 표면 온도 및 DN값의 관계 그래프와 방사 조정된 비접촉 열화상 온도계 및 DN값의 관계 그래프가 유사한 선형관계를 보였으며 방사율을 조정하기 전보다 조정한 후의 비접촉 온도가 실제 표면 온도에 더 근접한 결과를 얻었다.

• 대기
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• 제25권4호
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• pp.601-610
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• 2015

This study measured the emissivity spectra of 5 major rock-forming minerals using a Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectrometer in the spectral region of $650{\sim}1400cm^{-1}$. The mineral samples are quartz, albite, bytownite, anorthite, and sandstone. We compared emissivity spectra measured in this study with spectra provided by Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) and Arizona State University (ASU). The spectral features of emissivity such as Reststrahlen Band (RB) and Christiansen Feature (CF) locations were compared. Results showed that both CF and RB locations of emissivity spectra measured in this study were similar to those from ASTER and ASU. In the case of quartz, the RB was occurred in the region of $700{\sim}850cm^{-1}$ and $1050{\sim}1250cm^{-1}$. The spectral position of emissivity peak was in good agreement with the location of ASTER and ASU. For plagioclase (albite, bytownite, and anorthite), the spectral location of CF was shifted toward larger wavenumber and the emissivity value was increased in the region of $870{\sim}1200cm^{-1}$ with Ca percentage. The CF of anorthite and bytownite was occurred at $1245.79cm^{-1}$, and that of albite was occurred at $1283.79cm^{-1}$. We also confirmed that emissivity feature of sandstone includes both emissivity features of quartz and calcite. However, there were some differences in the magnitude of emissivity and locations of RB and CF. These were due to the differences in measurement methods, and differences in particle size and temperature of samples.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권9호
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• pp.975-980
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• 1994

The thermal properties of cordierite (2MgO.2Al2O3.5SiO2)+30 wt% clay+ Xwt% MnO2 of infrared radiator have been investigated as a function of MnO2 additives (X=0,0.1,0.25,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5). The thermal expansion coefficient was decreased with increasing amounts of MnO2 additives. Otherwise, the spectral emissivity was increased in the below 4.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ wavelength. Also, the infrared radiator of cordierite system which spectral emissivity was approximately 1.0 can be attainable at from 4.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 8 ${\mu}{\textrm}{m}$ wavelength. The spectral emissivity was decreased from 8 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 14 ${\mu}{\textrm}{m}$ above X=2.5.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권1호
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• pp.27-32
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• 2021

In this study, we fabricated multilayer graphene on a glass substrate by stacking the monolayer graphene synthesized via chemical vapor deposition. The electrical sheet resistance and optical transmittance were evaluated to confirm the quality of the stacked multilayer graphene. Using the fabricated multilayer graphene/glass structure, we characterized its thermal radiative property in terms of the integrated emissivity. The integrated emissivity of the multilayer graphene/glass structure was tuned from 0.91 to 0.72 when the number of graphene layers was changed from 1 to 12. We also demonstrated that the emissivity tunability provided a way to control the apparent temperature of an object that can be used in infrared stealth applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.717-724
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• 2020

일반적으로 아스팔트 포장체의 열전달에 영향을 미치는 인자는 크게 날씨와 포장체의 재료로 나뉘며, 그 중 포장체의 재료 요인으로는 열-물리적 인자(Thermophysical properties)과 포장체 표면의 인자(Surface property)으로 나뉜다. 본 연구에서는 포장체 전반적인 파손 모형에 기본이 되는 아스팔트의 열-물리적 인자에 대한 실험을 진행하였으며, 평가한 아스팔트의 열전달 특성 인자로는 열전도도(Thermal Conductivity), 비열용량(Specific Heat Capacity), 열확산특성(Thermal Diffusivity), 열방사률(Thermal Emissivity)를 평가하였다. 샘플로 사용한 표층용 혼합물 입도는 밀입도 포장 WC-2와 배수성 포장 PA-13으로 선회다짐기를 이용하여 제작하였다. WC-2와 PA-13의 실험결과로 열전도도는 1.18W/m·K과 0.9W/m·K로 나타났고, 비열용량은 970.8J/kg·K과 960.1J/kg·K으로 공극률이 더 낮은 혼합물인 WC-2가 혼합된 재료의 량이 많아 비열용량이 더 높은 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 열방사률은 0.9와 0.91, 열확산률은 5.15㎡/s와 4.66㎡/s으로 WC-2가 PA-13 대비 약 10% 더 빠른 열 확산을 보이는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 향후 아스팔트 포장의 열에너지 활용 및 열에너지에 의한 아스팔트 포장의 파손평가 및 모형개발 등에 연구 및 활용에 가장 근간이 되는 자료가 될 것이라 판단되다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권5호
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• pp.423-434
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• 2016

적외선을 이용한 지표 온도 추정 및 변화 탐지를 위해서는 해당 파장대역의 각 센서에 따른 지표 복사율 추정 및 배경값에 대한 확보가 필요하다. 이 연구는 위성 영상으로부터 한반도에서의 중파장적외선 복사율 산출방법에 대한 제안 및 토지피복 종류별 대표 복사율을 산출하여 한반도 배경값을 제시할 수 있다. 중파장적외선 복사율을 추정하기 위해 Visible Infrared Imaging Radiometer Suite(VIIRS)의 $3.74{\mu}m$ 파장 대역 밴드4 영상에 Temperature Independent Spectral Indices(TISI) 방법을 적용하여 복사율을 계산하였으며, 또한 이와 비교하기 위해 Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection Radiometer(ASTER) spectral library로부터 토지피복에 따른 복사율도 계산하였다. 그 결과 활엽수립(0.958) 및 혼합림(0.955) 지역의 연평균 복사율이 가장 높았으며 농지(0.925) 및 자연식생(0.935) 지역보다는 약 2-3% 높게 나타났다. 도심지역의 경우 0.914로 가장 낮으며 연간 변화율이 1%인 다른 지역과는 달리 약 2%로 그 편차가 크다. ASTER spectral library와 비교한 결과 위성영상에서 추정한 중파장적외선 복사율은 동일한 토지 피복에 비해 약 2-3% 낮게 나타나는데, 이는 실제 지표면이 불균질한 점 외 기타 다양한 원인에 의한 것으로 추정된다. 이러한 연구 결과는 중파장적외선 영상을 이용하여 지표온도 추정 및 토지피복도의 계절 및 외부환경 변화에 의한 한반도 중파장적외선 복사율의 변화 특성을 이해하는데 기초 자료로 활용될 것이다.

• 대한전기학회논문지
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• 제44권6호
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• pp.799-805
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• 1995

An infrared radiator of cordierite system were manufactured byslurry casting anddry pressing method. The characteristics of cordierite (2MgO.2Al$_{2}$O$_{3}$.5SiO$_{2}$)+30wt% clay+Xwt% MnO$_{2}$ of infrared radiator have been investigated as a function of MnO$_{2}$ additives (X=0, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5). The thermal expansioncoefficient was decreased with increasing amounts of MnO$_{2}$ additives. Otherwise, the spectral emissivity was increased in the below 4.5.mu.m wavelength. Also, the infrared radiator of cordierite system which spectral emissivity was approximately 1.0 can be attainable at from 4.5.mu.m to 8.mu.m wavelength. The spectral emissivity was decreased from 8.mu.m to 14.mu.m above X=2.5.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.38-41
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• 2008

The relation between surface emissivity and temperature distribution is experimentally and analytically investigated for a conduction-cooled metal plate in vacuum. Experimental set-up consists of a rectangular metal plate placed vertically in a cryostat and thermally anchored to the coldhead of a GM cryocooler at the top. Temperature is measured at a number of locations over the plate with platinum resistors mounted on the plate. A parallel analysis on the balance of heat conduction through the plate and thermal radiation on its surface is performed to numerically calculate the temperature distribution having the same boundary conditions as experiment. By comparing the two results, an average emissivity of the plate is roughly estimated for different metal plates and different surface conditions. The estimated emissivity in present study is less than the listed values for highly polished stainless steel, and meets a fairly good agreement for oxidized copper surface.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1205-1210
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• 1999

분무건조법으로 용사용 원적외선 세라믹/알루미늄 복합분말을 제조하여 플라즈마 용사법으로 알루미늄 모재에 용사한 후, 미세구조, 결정상, 열충격저항성 그리고 분광복사율을 조사하였다. 분무건조된 복합분말의 입형은 구형으로 34~105${\mu}m $. 영역에서 높은 복사율을 보였다. 그러나 알루미늄 첨가량이 증가할수록 원적외선 방사특성은 감소하였다. 결과적으로 용사법으로 원적외선 방사특성의 큰 손실 없이 방사체를 제조하기 위해서는 20~30%wt%Al를 첨가하여 복합분말을 제조하는 것이 가장 효율적이라고 판단된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_2호
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• pp.873-882
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• 2021

In this study, a study was conducted to develop a system for predicting/responding to black ice occurring on roads in winter. Tests conditions were studied by making models of cement concrete pavement and asphalt concrete pavement. In order to freeze water on the manufactured model package, an tests was conducted at a temperature below zero using a freezer, and the freezing process was photographed using a thermal imaging camera. Black ice is generated when water is present on the road surface and the temperature is below freezing or the road surface temperature is below the dew point temperature. Under sub-zero conditions, the pavement, water, and ice were classified with a thermal imaging camera. As a result of the tests, it was possible to distinguish with a thermal imaging camera at a temperature below freezing in the same freezer due to the difference in the emissivity of the packaging, water, and ice. In the process of changing from water to ice during the tests, it was analyzed that ice and water were clearly distinguished by the thermal imaging camera due to the difference in emissivity and reflectance, so black ice could be predicted using the thermal imaging camera.