• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.1362-1372
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• 1999

Ray-tracing algorithm can synthesize photo-realistic image, but its computational cost is high. Fast image synthesis based on ray-tracing is one of the most important topics in computer graphics. There are two methods for high speed ray-tracing. First this paper discusses various load distribution and scheduling of multiprocessor for high sped ray-tracing. Then this paper proposes load distribution strategies based on them, implements and evaluates it on multiprocessor. The experiment results show that the proposed method can solve the unbalanced load problem of dynamic load distribution, and scan line method and dot method among a kind of static load distribution strategies disperse the load efficiently.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.593-596
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• 2021

본 논문에서는 지형의 고도와 기울기를 고려하여 사운드의 확산과 회절을 인터렉티브하게 표현할 수 있는 사운드 합성 기법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 광선 추적법(Raytracing)을 기반으로 소리의 크기를 보여줄 수 있는 사운드 강도 맵을 빠르게 계산한다. 지형의 고도와 기울기 값을 고려하여 소리의 강도 맵에 가중치를 적용하여, 결과적으로 지형의 지오메트리 분석인 큰 계산 과정을 피하고 지형을 고려한 소리의 크기를 인터렉티브하게 업데이트한다. 이 과정에서 소리의 근원지에 따른 고도 간의 격차를 계산하여 소리의 크기를 자동으로 감쇠시키며, 주변 지형의 공간 기울기를 기반으로 기울기의 차에 따라 소리의 크기를 자동으로 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리는 실제 높낮이가 있는 현실의 지형에서 듣는 소리의 전파 및 감쇠와 유사한 형태를 보여주며, 소리의 위치에 따라서 소리 감소 패턴이 변경되고, 또한, 지형에 따라서 소리의 크기가 제어되는 결과를 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3C호
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• pp.255-261
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• 2008

3차원 물체에 대한 디지털 홀로그램을 합성할 때 사용되는 기존의 LT(look-up table) 방식은 고속연산은 가능하나 과도한 데이터 저장 공간을 요구하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 LT 방식의 연산속도는 그대로 유지하면서도 데이터 저장용량을 획기적으로 줄여줄 수 있는 새로운 룩업테이블 방식인 N-LT(novel look-up table) 제시하였다. 즉, 제안된 방식에서는 기존 LT 방식에서와 같이 3차원 물체의 모든 방향의 포인트가 아닌 각 깊이 방향의 포인트에 대한 요소 프린지 패턴만을 저장하고, 그 깊이 평면에 존재하는 포인트들의 프린지 패턴은 요소 프린지 패턴을 이동시켜 계산하게 된다. 실험 결과 제안된 N-LT 방식은 기존의 광선추적(ray-tracing) 방식에 비해 48.7배의 속도향상을 갖고, 기존의 LT 방식에 비해 1/217 정도의 데이터 공간이 필요함이 분석되었다.

• 한국광학회지
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• 제31권4호
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• pp.176-182
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• 2020

서브-미크론 주기의 미세한 회절 격자가 새겨진 도광판을 이용하여 빛을 수직으로 출사시켜 기존 방식에서 사용하는 집광용 프리즘 필름을 대체할 수 있는 가능성에 대하여 연구하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 최적 회절 격자 주기를 결정하였고, 입사되는 빛의 고도각과 방위각에 따라 회절 격자의 투과 모드 효율을 계산하였다. 또한, 회절에 의해 더 많은 빛을 추출할 수 있도록 도광판의 모양과 구성을 제안하여 고도각과 방향각을 최적화하는 두 가지 방식의 효과를 시뮬레이션으로 비교하였다. 광선 추적프로그램을 활용하여 회절 격자 각인 도광판의 휘도 각 분포를 계산하여 실제로 제작된 시제품의 위치별 휘도 각 분포와 비교하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.494-498
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• 2005

In order to design the aspherical lens, the revisions and the steps of the mathematical method are influenced with a lot of variables. The accuracy of the aspherical lens can be changed by these variables. Besides, to design the aspherical lens, many mathematical functions should be used. To use these mathematical functions is protected by patent administration. Therefore it is very difficult for most of developed countries to use them. This fact has been interrupting not only the development of the technique of a design of the aspherical lens but also the development of the equipments of optics. Because approximate values are used in most of common programs which create the aspherical lens : basically these common programs have variations. Therefore these aspherical lens are not accurate. In the paper, we calculated accurate values by using the refractive index of lens. Based on these data, wee created self-operating design programs. Consequently, our lens is more accurate than the aspherical lens which is created by the common programs influenced with approximate values. The used programs belonging to AutoCAD is Visual LISP.

• 원예과학기술지
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• 제34권1호
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• pp.84-93
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• 2016

인공광 식물공장은 조명에 많은 전력이 소요되므로 광이용효율의 향상은 필수적이다. 본 연구에서는 식물공장의 LED 광원에 산란 유리를 사용함으로써 광이용효율을 향상하고자 하였다. 실험에는 Haze factor 40%와 80%의 산란 유리가 적용된 두 가지 처리구와 산란 유리를 사용하지 않은 대조구를 두었다. 3-D 광선추적기법을 이용하여 상추 작물의 군락 광분포를 분석하였으며 군락 광합성률은 밀폐 아크릴 챔버를 이용하여 측정하였다. 각 처리구 별로 16주의 상추를 수경재배 방식으로 28일간 재배하여 생장량을 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 모든 처리구에서 작물의 상단부에 광량이 집중되었고 대조구에서 작물 상부에 광량 핫스팟이 발생하며 처리구에 비하여 광이용효율이 감소하였다. 총 광 흡수량은 대조구에서 가장 높았으나 유효 광 흡수량은 처리구에서 더 높았고 산란광의 비율이 높은 처리에서 더 높게 나타났다. 작물의 군락 광합성률과 생장량은 산란 유리를 사용한 처리구에서 대조구에 비해 높게 나타났다. 결과적으로 산란 유리의 이용을 통해 상추의 군락 내 광분포가 개선되었고 군락 광합성률 및 생장량이 증가하여 식물공장의 광이용효율이 향상되는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.163-167
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• 2016

본 논문은 밀리미터파 라디오미터를 이용한 의료응용의 한 분야인 인체 내부의 밝기온도 측정에 관한 연구이다. 밀리미터파 대역 중에서 Ka - band의 주파수 영역에서 동작하는 렌즈, 직접 검출 수신기, 캘리브레이션 소스 등을 설계 제작하여 라디오미터 시스템을 구성하였다. 밀리미터파 렌즈 초점에 수신안테나를 스캔하는 방식을 통하여 미약한 신호를 수신하였으며, 렌즈 수차를 감소시키기 위해 광선 추적 방법을 사용하여 비구면 렌즈를 설계 하였다. 직접 검출 수신기는 Dicke 타입 수신기 형태로 설계되었으며, 제작된 수신기의 잡음지수는 3.3 dB, 온도감도는 0.1 K으로 측정되었다. 라디오미터의 수신기 교정은 밀리미터파 대역에서 사용가능한 새로운 형태의 블랙바디(Black body)를 제작하여 물체의 등가 잡음온도와 출력전압의 관계를 도출하였다. 제작된 시스템을 이용하여 1.7 m 거리에서 인체의 상반신을 측정하여 약 $38^{\circ}$[C]의 밝기온도를 측정하였다. 적외선 영상과 라디오미터 영상의 비교를 통해 상반신의 밝기온도 영상을 통하여 밀리미터파 라디오미터의 의료응용 가능성을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.256-261
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• 2006

본 논문에서는 비축 포물 거울을 통과한 레이저 빔의 파면을 측정하는 방식으로 국내 및 국외에서 제작된 비축 포물 거울을 평가하였으며, 이로부터 비축 포물 거울의 집속 성능 및 정렬 민감도를 측정하였다. 국외에서 제작된 비축 포물 거울은 직경 약 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차(higher-order aberration)의 rms 값이 $0.03{\mu}m$ 정도로 작아 광학적으로 좋은 품질을 갖는 것으로 판명되었다. 국내에서 제작된 비축 포물 거울은 같은 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차의 rms 값이 $2.01{\mu}m$나 관측되어 아직 개선이 필요한 것으로 보인다. 또한, 비축 포물 거울의 회전 정렬 오차에 대한 비점수차(astigmatism)의 민감도를 측정한 결과 회전 정렬 오차에 대한 비점수차의 민감도는 $0.371{\mu}m/mrad$인 것으로 관측되었다. 이는 광선 추적 소프트웨어를 사용하여 계산한 값과 거의 같은 양으로 이러한 비점수차의 정렬 민감도 측정은 비축 포물 거울을 정렬하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 한국광학회지
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• 제14권3호
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• pp.306-311
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• 2003

본 논문에서는 광전송시스템에서 파장분할다중화 광소자로 사용되는 박막필터형 광소자의 특성 분석 및 평가를 위해 입력광원을 모델링 하였으며 광경로에 대해 광선추적법을 사용하여 전산모의 한 광특성을 실험과 비교, 분석하였다. 그 결과 입력광원에 대한 cell 방식의 모델링이 결합효율의 정확도 및 가우시안 강도분포에 접근성을 볼 때 마이크로 옵틱스형 광소자 분석함에 있어 적합함을 알 수 있다. 박막필터형 광소자에 대한 최적 전산모의 결과 광섬유와 GRIN 렌즈 사이 거리가 0.24mm이며 GRIN 렌즈와 박막필터 사이 거리가 0.25mm일 때 최대 결합효율은 -0.11 ㏈이었으며 동일한 조건에의 실험결과 -0.35 ㏈의 최대 결합효율을 얻었다. 이것은 단심 및 이심페룰, GRIN 렌즈 등과 같은 구성품의 불완전성과 박막필터에 의한 손실을 고려할 때, 전산모의 결과와 매우 일치하는 것으로서 본 연구에서 제안한 입력광원의 모델링을 적용한 전산모의가 박막필터형 광소자의 특성을 예측할 수 있음을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.1-8
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• 2023

영상레이더(SAR)에서 인공표적에 대한 모델링은 주로 3차원 CAD(Computer Aided Design) 모델의 면(face) 및 모서리(edge)에서 반사되는 레이더 신호를 광선추적(ray-tracing) 방식으로 시뮬레이션하고 있고, 지구 표면의 클러터(clutter)에 대한 모델링은 영상레이더 이미지 자체에 대한 통계학적(statistical) 분석을 통해 분포(distribution) 특성이 유사한 종류들을 구분하는 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 지상의 인공표적 및 지표면의 배경 클러터를 3차원 점구름(point cloud) 산란점(scatterer point) 모델로 만들고 두 개의 모델이 통합된 상황에서 계산적(computational)인 신호처리 과정을 통해 영상 레이더 이미지를 생성하였으며, 이것을 실제 차량탑재형 영상레이더 시스템의 스트립맵(stripmap) 이미지 생성 결과 및 전자기적(EM) 모델링 또는 통계학적 분포 모델을 사용하여 분석한 결과와 유사한 지 비교해 보았다. 모델링 대상은 지상의 인공표적인 교량(다리)을 선정 했는데, 그 이유는 교량의 경유 주변에 수면과 지면이 같이 존재하는 특성이 있고 또한 군사용 및 민간용 활용에서 모두 관심이 많은 표적이기 때문이다.