• 제목/요약/키워드: thermal imaging

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적외선 이미징 기반 HIFU 응용 조직 응고 정량화 연구 (Infrared Thermal Imaging for Quantification of HIFU-induced Tissue Coagulation)

  • 표한재;박수현;강현욱
    • 한국광학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.236-240
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    • 2017
  • 본 논문에서는 적외선 카메라를 이용하여 집속형 초음파 치료장비인 HIFU (High intensity focused ultrasound)가 발생시키는 물리적인 변화를 연구하였다. HIFU는 비 침습적으로 음향 에너지를 피하조직에 전달할 수 있기 때문에 피부과에서 안면 윤곽형성 및 피부탄력 개선을 위해 사용되고 있다. 피부 리프팅을 목적으로 사용하는 7 MHz HIFU의 사용 효과에 대한 정량적인 정보를 제공하기 위해 온도 분포 및 비가역적 조직 변화에 대한 연구를 실시하였다. HIFU에서 발생한 초음파 에너지로 인해 피하조직 수 밀리미터 크기의 부위에서 발생하는 온도의 변화를 적외선 이미징을 통해 측정하였다. 각 초음파 에너지 조건에서 생긴 열 응고점의 길이를 측정하였고 통계 처리를 통해 정량화 하였다. 온도의 증가가 발생한 부위에 대해서는 조직 검사에서 조직의 비가역적인 변화를 확인하였다. 실험을 통해 확인한 결과 집속된 초음파 에너지 (0.4, 1.2, 2 J)에 비례해서 조직에서 발생하는 온도가 증가하였다. 초음파가 치료하는 초점 부위에 대해 $69{\sim}90^{\circ}C$ 이상의 최고 온도가 발생하였고, 고온이 발생한 지점에서 조직적인 변화가 일어남을 확인할 수 있었다. 조직 검사를 통해 조직 내부 콜라겐의 응고를 통한 조직 변화를 확인하였다. 본 논문의 ex-vivo 실험 결과를 근거로 HIFU를 이용한 조직 응고의 강도를 조절하기 위해 적외선 이미징을 이용하여 얻은 정량적 데이터를 이용할 수 있음을 확인하였다.

열화상 카메라 활용을 위한 토양비료, 차광생육, 유전특성 차이 관련 작물생리 원격탐지 (Applications of Thermal Imaging Camera to Detect the Physiological States Caused by Soil Fertilizer, Shading Growth, and Genetic Characteristic)

  • 문현동;조유나;조은이;김현기;김보경;정회정;권동원;조재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1101-1107
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    • 2022
  • 열화상 카메라를 이용해 식물의 엽온을 측정하는 원격탐사 기법은 농업의 작물 감시 또는 선별에 이용될 수 있는 가능성이 80년대부터 제시되어 왔지만, 그 유용성에 비해 다양한 적용 사례가 적어 제대로 활용되지 못하고 있었다. 하지만, 최근 열화상 카메라 하드웨어 기능의 비약적 발전과 보급에 따라 농업에서의 열화상 카메라 활용이 주목받고 있다. 앞으로의 활용성 증대를 위해 다양한 활용 사례 연구 필요성에 부응하여 본고에서는 석회질 비료를 처리한 벼와 차광조건에서 생육 된 콩의 생리적 변화를 탐지하였고, 내염성 계통 콩에 대해서는 염해 감수성 콩 품종과의 엽온 차이가 선별 가능한 수준임을 보였다. 열화상 카메라의 관측 정확도와 기공 개폐 기반의 분석 기술이 더욱 발전한다면, 스마트팜과 표현체 분석 분야에 활용이 많아질 것으로 기대된다.

열영상 카메라가 결합된 프리즘 도트사이트 개발 (Development of Prism Dot-sight Combined with Thermal Imaging Camera)

  • 박승환;정보선;이동희
    • 한국안광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.479-485
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    • 2014
  • 목적: 본 연구는 열영상 카메라가 결합된 프리즘 도트사이트의 개발에 관한 것이다. 방법: 우리는 BS(beam splitting) 프리즘 전방에 doublet 형태로 설계된 반사경을 배치하고, BS프리즘의 반사면의 상하에는 도트시표 발생부와 OLED 패널을 배치하며, BS 프리즘과 관찰자 사이에 OLED 패널의 영상을 확대해 볼 수 있도록 하는 착탈식 확대경을 배치하였다. 이렇게 함으로써 새로운 형태의 열영상 카메라가 결합된 프리즘 도트사이트의 광학계를 구성할 수 있었다. 결과: 새로운 타입으로 설계되어진 착탈식 확대경을 BS 프리즘과 관찰자 사이에 배치함으로서 주간에는 착탈식 확대경을 제거하여 도트사이트 역할을 하며, 야간에는 착탈식 확대경을 부착하여 열영상 카메라의 확대된 영상을 BS 프리즘을 통해서 볼 수 있도록 하여 야시경 역할을 하는 새로운 형태의 도트사이트 광학계를 설계하였다. 결론: 본 연구에서 우리는 초점거리 44 mm, 화각 ${\pm}7.0^{\circ}$, 50 lp/mm 기준으로 0.7 Field에서는 0.5 이상의 MTF를 가지도록 설계되어진 확대경을 BS 프리즘과 관찰자 사이에서 배치함으로서 선택적으로 주야 조준경 역할을 할 수 있는 열영상 카메라가 결합된 프리즘 도트사이트를 개발하였다. 이렇게 함으로써 우리는 기존의 도트사이트와 야간조준경의 착탈식 조합보다 사격의 신속성을 더욱 높일 수 있으며 총기류에의 장착에 있어서 보다 편리함을 제공해주는 새로운 형태의 열영상 카메라가 결합된 프리즘 도트사이트의 광학계를 설계 개발할 수 있었다.

전산 열해석 및 적외선 열화상을 이용한 볼베어링의 동적 하중에 따른 진단 계측에 관한 연구 (On Diagnosis Measurement under Dynamic Loading of Ball Bearing using Numerical Thermal Analysis and Infrared Thermography)

  • 홍동표;김호종;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.355-360
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    • 2013
  • 본 연구에서는 적외선 열화상 카메라를 통하여 베어링의 온도변화를 분석하고, FEM 수치해석을 통하여 모델러에 대한 정상상태에서의 시뮬레이션을 통해 베어링의 열적분포를 해석하였다. 전산 열해석을 위한 유한요소 해석과 열화상 실험을 서로 비교분석하였고 유한요소 전산해석을 통하여 열화상 실험의 정확도를 확인하였다. 본 연구를 통하여 적외선 열화상 실험은 실시간으로 베어링의 상태를 감시할 수 있어 다른 진단방식보다 많은 장점을 가지고 있다. 또한 작업 현장에서 베어링 파손 상태 유무 확인과 파손 방지를 위해서 현장 작업조건을 적용한 유한요소 해석 결과를 비롯하여, 하중조건 회전속도조건, 볼 손상조건, 내외륜 손상조건 등에 따라, 열화상 카메라로 실시간으로 베어링을 감시하면 베어링의 파손을 진단 검출할 수 있다.

Investigation of an Infrared Temperature Measurement System for Thermal Safety Verification of Plasma Skin Treatment Devices

  • Choi, Jong-ryul;Kim, Wookeun;Kang, Bongkeun;Song, Tae-Ha;Baek, Hee Gyu;Han, Yeong Gil;Park, Jungmoon;Seo, Soowon
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권5호
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    • pp.500-504
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    • 2017
  • In this paper, we developed a temperature measurement system based on an infrared temperature imaging module for thermal safety verification of a plasma skin treatment device (PSTD). We tested a pilot product of the low-temperature PSTD using the system, and the temperature increase of each plasma torch was well-monitored in real-time. Additionally, through the approximation of the temperature increase of the plasma torches, a certain limitation of the plasma treatment time on skin was established with the International Electrotechnical Commission (IEC) guideline. We determined an appropriate plasma treatment time ($T_{Safe}$ < 24 minutes) using the configured temperature measurement system. We believe that the temperature measurement system has a potential to be employed for testing thermal safety and suitability of various medical devices and industrial instruments.

Study on the Thermal and Electrical Conductivity Properties of Titanium-sputtered Materials

  • Han, Hye Ree
    • 한국의류학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.530-544
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    • 2022
  • Titanium exhibits substantial corrosion resistance, strength, and ductility, with a specific gravity of approximately 4.5 and a melting point of approximately 1800℃. It is currently used in aircraft parts and space development. This study considered the thermal characteristics, stealth effects of infrared thermal imaging cameras, electromagnetic shielding, and electrical conductivity of Ti-sputtered materials. Base materials of different densities and types were treated using titanium sputtering. Infrared thermal imaging showed a better stealth effect when the titanium layer was directed toward the outside. The film sample presented a better stealth effect than the fabrics did. In each of the samples subjected to titanium sputtering, when the titanium layer was directed outward, the untreated sample or exposed titanium layer showed surface temperatures lower than those of the samples with the titanium layer oriented toward the heat source. Additionally, after the titanium sputtering treatment, the films conducted electricity (low resistance) better than the fabrics did. All titanium-sputtered specimens presented reduced electromagnetic wave transmission and significantly reduced infrared transmission. These results are expected to apply to military uniforms (soldiers' protective clothing to gain the upper hand on the battlefield), medical sensors, multifunctional intelligent textiles and etc.

Growth of Graphene on Electro-polished Copper Foil by Thermal CVD

  • Jin, Xiaozhan;Kim, Sung-Jin;Seo, Eun-Kyoung;Boo, Doo-Wan;Lee, Jung-Ah;Hwang, Chan-Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.410-410
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    • 2012
  • The continuous monolayer graphene was synthesized on electro-polished copper foil. Electro-polishing sticks off the coating layer of copper foil, which prevents the continuous graphene growth. The quality of continuous graphene is dependent on roughness of copper foil. Copper foil roughness could be controlled by changing polishing condition. The effects of working voltage (4-6 V) and time (30-70 sec) for electro-polishing were systematically examined. The change of surface roughness was checked with AFM.

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