• 제목/요약/키워드: 비파괴 이미징

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소형 CW Sub-THz 이미징 시스템을 이용한 물체의 비파괴 이미징 (Nondestructive Imaging of an Object Using the Compact Continuous-Wave Sub-Terahertz Imaging System)

  • 장진석;권일범;윤동진;서대철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.352-358
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    • 2010
  • 전기적인 장치를 기반으로 한 테라헤르츠 송신기(terahertz transmitter; Tx)를 이용하여 0.34 THz의 전자기파를 발생시키는 소형 CW sub-THz 이미징 시스템을 제시하였다. Tx에 의해 발생된 0.34 THz의 전자기파를 point by point 스캔방식으로 샘플에 투과시켰고, 여기서 얻어진 데이터는 테라헤르츠 수신기(terahertz receiver; Rx)를 이용하여 진폭(magnitude)과 위상(phase) 정보로 측정한 후 이를 영상화하였다. 이 논문에서는 보다 좋은 이미지 해상도를 얻기 위하여 데이터 수집 시 이미지의 분해능(resolution)에 영향을 미치는 주사 스테이지(scanning stage)의 시간지연과 스텝거리를 변수로 두어 다양한 샘플들을 주사하여 그 결과를 측정, 비교하였다. 또한 플라스틱, 종이, 나무 등 다양한 샘플들의 이미징 측정을 통해 테라헤르츠 파의 응용 가능성을 확인하였다.

산업용 테라헤르츠 기술동향 (Trend in Industrial Terahertz Technologies)

  • 문기원;이의수;이일민;박동우;김현수;박정우;한상필;박경현
    • 전자통신동향분석
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    • 제32권3호
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    • pp.56-67
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    • 2017
  • 오랫동안 미개척 주파수 대역이었던 테라헤르츠 대역은 소자 및 시스템 기술 연구성과의 축적과 기술 성숙 과정을 거쳐, 최근 다수의 상용화 시스템이 출시되는 등 산업 분야에의 응용이 확산되었다. 특히, 투과 이미징이 가능한 테라헤르츠 이미징 시스템은 산업 분야에서 비접촉 비파괴 품질검사 분야 등에 많은 응용이 기대되고 있다. 이밖에 분광 기술에 기반을 둔 막 두께 측정 시스템, 초고속 통신 시스템 등도 향후 중요한 테라헤르츠 기술 응용 분야로 여겨지고 있다. 본고에서는 테라헤르츠 응용 기술에 관한 최근의 연구 동향을 간략히 살펴보고, 한국전자통신연구원 전파위성연구본부 테라헤르츠 창의원천연구실에서 주력해 온 포토닉스 기반 테라헤르츠 소자 및 시스템에 관해 상세히 소개한다.

테라헤르츠 이미징 기술 및 그 응용 분야 (Terahertz Imaging Technology and Applications)

  • 김무건;이의수;박동우;최다혜;이일민;신준환;김영호;김정수;조진철;김영훈;곽동용;박경현
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.97-105
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    • 2021
  • The terahertz wave (THz wave) is a band between infrared and microwaves and is defined as an electromagnetic wave having a frequency of 0.1 to 10 THz band. THz waves have the property of transmitting nonpolar materials, which the visible light cannot be transmitted, such as ceramics, plastics, and paper; and the photon energy is low, such as several meV. For this reason, non-destructive testing equipment based on THz imaging technology can be applied to the industrial field. Recently, THz imaging technology was applied in wide industrial fields, such as automobiles, batteries, food, medical, and security, and being actively studied. In this paper, we describe the research trends of terahertz imaging technology and experimental results. Furthermore, we summarize the recent commercialized terahertz camera. Finally, we present the research results in the field of the human security scanner system.

마이크로 내시경 및 첨단 광 단층촬영기법을 이용한 생체 이미징 (Endoscopic Bio-Imaging Using Optical Coherence Tomography)

  • 안예찬
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.466-471
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    • 2011
  • 광 단층촬영기법은 의료영상진단 기기로 최근에 주목받고 있는 분야이다. 현재 병원 초음파보다 공간 해상도가 10-100배 우수하지만 침투깊이가 조직 내에서 1-2 mm로 얇기 때문에 인체 내 장기 이미징을 위하여서 반드시 내시경 기법을 동반하여야 한다. 본 연구를 통하여 고속 광 단층촬영기법을 소개하고 초소형 기전공학 기술을 바탕으로 개발된 내시경을 사용하여 New Zealand white rabbit의 식도와 위장 벽을 3차원으로 이미징한 결과를 고찰하였다. 개발된 내시경에는, 2축 스캔 반사경이 정전기력에 의하여 구동하는 구 동부 위에 위치하여, 입력광을 2축으로 스캔할 수 있도록 하는 구조를 포함하고 있다. 내시경의 외경은 6 mm이며 스캔 반사경의 직경은 1.2 mm 였다. 3.5초 동안 스캔하면서 3차원 이미지를 획득하였다. 3차원 이미지는 200개의 2차원 이미지를 쌓아서 구현되었으며 각각의 2차원 단면이미지는 $200{\times}500$ 픽셀들로 구성되었다. 이미지의 공간해상도는 공기 중에서 8 ${\mu}m$ 였다.

초음파현미경을 이용한 나노 구조 박막 시스템의 비파괴평가 (Nondestructive Evaluation of Nanostructured Thin Film System Using Scanning Acoustic Microscopy)

  • ;박익근;박태성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.437-443
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    • 2010
  • 최근 재료, 생물의학(biomedicine), 음향, 전자 등 다양한 분야에서 나노 구조를 갖는 박막 기술이 도입되면서 박막 계면의 수명과 내구성 확보를 위한 초고주파수의 초음파현미경을 이용한 정량적인 비파괴적 접합평가에 관한 연구가 큰 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 초음파의 집속, 누설탄성표면파의 발생과 V(z) 곡선의 시뮬레이션 그리고 초고주파수 음향 이미징 기법을 이용하여 나노 스케일 구조를 갖는 박막 시험편의 접합계면을 평가하였다. V(z) 곡선의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 접합계면에 존재하는 미세 결함(디라미네이션 등)의 검출 감도를 추정할 수 있었으며, 1 GHz의 초고주파수 디포커싱 모드로 박막 시험편의 접합계면에 존재하는 나노 스케일의 미세 결함을 음향 이미지로 가시화 할 수 있어 나노 구조를 갖는 박막의 접합계면의 비파괴평가에 초음파현미경이 매우 유용함을 알 수 있었다.

테라헤르츠파를 이용한 회화문화재 상태진단 적용연구 (Study of Noncontact Condition Diagnosis on Painting with Terahertz Waves)

  • 백나연;강대일;하태우;심경익;이호원;김재훈;이한형
    • 보존과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.235-247
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    • 2016
  • 회화문화재의 손상상태를 진단하기 위하여 현재까지 국내에서는 육안관찰, 적외선 촬영, X선 촬영 등이 활용되고 있으나 표면에서 확인되지 않는 하부층의 손상상태에 대한 3차원적 정보획득에는 한계점이 있었다. 본 연구에서는 최근 우리나라에서 문화재 분야에 막 응용되기 시작한 테라헤르츠 분광분석기술을 회화문화재 상태진단에 적용하는 연구를 수행하였다. 먼저 우리나라 회화문화재의 손상양상을 고려한 의사시편을 제작하고 테라헤르츠 반사펄스 이미징기술을 적용하여 채색층 하부의 바탕층 및 배접층의 손상에 대한 정보 획득을 시도하였다. 그 결과 바탕층과 배접층의 균열, 층위 간 이격, 이격의 범위와 정도에 대한 정보획득이 가능함을 확인할 수 있었다. 또한 의사시편에서 얻어진 결과를 바탕으로 실제 회화문화재인 보물 제1792호 남양주 봉선사 비로자나삼신괘불도에 대하여 테라헤르츠 이미징기술을 적용한 결과, 유물의 3차원적 손상 형태와 손상 정도에 대한 정보를 획득할 수 있었다. 이는 비파괴, 비접촉식의 테라헤르츠 이미징기술이 우리나라 회화문화재의 3차원 손상상태 진단에 활용될 수 있음을 확인시켜 주는 결과이다.

테라헤르츠 전자기파 펄스의 변조를 이용한 이미징의 해상도 연구 (Imaging with terahertz electromagnetic pulses)

  • 오승재;강철;손주혁
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.46-50
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    • 2004
  • 테라헤르츠 전자기파 펄스(테라파)의 변조를 통하여 주파수별 영상을 얻었다. 갈바노미터를 이용한 고속훑기방법으로 시간축 신호를 실시간으로 획득하였고, 이를 fast Fourier transformation을 통하여 주파수별 신호로 변환하였다. 테라파 접속지점에서 파의 공간 분포를 주파수별로 얻었으며 주파수가 증가할수록 집속직경이 축소됨을 확인하였다. 이 접속지점에서 1차원과 2차원 시료를 이동시킴으로써 각각의 주파수별 영상을 얻었고 주파수가 증가할수록 영상의 해상도가 증가함을 확인하였다. 또한 가려진 시료에 테라파를 투과시킴으로써 비파괴영상을 얻었다.

공학적방벽재로서 벤토나이트 거동의 X선 단층촬영 기반 비파괴 특성화 현황 (Current Status of X-ray CT Based Non Destructive Characterization of Bentonite as an Engineered Barrier Material)

  • 멜빈;김주연;김광염;이창수;김진섭
    • 터널과지하공간
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    • 제31권6호
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    • pp.400-414
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    • 2021
  • 고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.

저장 기간에 따른 고구마 내부 병변의 분포 정량화 (Quantification of the Distribution of the Internal Lesions of Sweet Potatoes Over Storage Periods)

  • 정지우;이동일;최성영;아미르 로샨쟈데;김응삼
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 추계국제학술대회
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    • pp.66-66
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    • 2020
  • 쌈채소나 산나물로 알려진 곤달비(Ligularia stenocephala)의 종자나 종묘는 시장 거래가격이 높게 형성되어 재배농가의 경영비 증가로 이어지고 있다. 또한, 곤달비의 종자는 대개 농가 자가 채종으로 생산되며, 채종재배에 대한 체계가 정립되어 있지 않다. 이에 본시험은 곤달비의 우량종자 생산을 위한 종자결실률 향상 재배조건과 채종적기를 구명하고자 하였다. 전북 남원시 허브산채시험장에서 2018년 10월에 2년생 곤달비 종묘를 포장에 정식하여 시험을 실시하였다. 적정 채종 재배조건을 구명하기 위해 2019년 노지, 하우스, 55% 차광막을 설치한 노지포장에서 곤달비의 개화시기, 개화율, 생육특성, 결실률 등을 조사하였다. 더불어 채종적기를 설정하기 위해서 곤달비 개화 후 50일~100일 동안 7일 간격으로 채종하여 결실률, 채종량, 종자 발아율을 조사하였다. 곤달비의 개화는 하우스재배, 노지재배의 경우 7월 하순, 차광재배는 8월 초순 개화가 시작되었으며, 개화 최성기도 하우스재배와 노지재배가 차광재배와 비교해 15일 정도 일렀다. 하지만 개화 종료 시기는 노지재배가 가장 빨랐으며 하우스재배가 가장 늦었다. 개화율은 하우스재배, 차광재배, 노지재배 순으로 높았다. 개화기 생육특성는 차광재배일 때 초장과 화경장이 가장 컸으며, 화서수와 자방수는 하우스재배가 타 재배방법에 비해 다소 많았다. 곤달비 재배방법에 따른 결실률은 차광재배가 70.1%, 노지재배가 21.9%, 하우스재배가 15.8%이었으며, 채종량은 차광재배의 경우 10a당 39.6kg, 노지재배 4.9kg, 하우스재배 4.6kg이었다. 백립중과 종자길이, 종자너비 또한 차광재배가 타 재배방법에 비해 양호하였다. 채종시기에 따른 결실률은 채종시기가 늦어질수록 높은 값을 가졌으나, 화경당 채종량은 개화 후 70일에 85일 사이에 가장 많았다. 발아율은 노지재배의 경우 개화 후 70일 이후부터 90% 이상으로 높은 발아율을 보였고, 차광재배는 개화 후 65일부터 95% 이상의 발아율을 나타냈으나 하우스재배의 경우에는 개화 후 80일 이후부터 85% 이상으로 발아율이 양호하였다. 따라서 곤달비의 우량종자를 생산하기 위해서는 55% 차광막을 설치한 노지에서 재배하여 개화 후 65일 이후부터 종자가 비산하기 전까지 채종해야 할 것으로 여겨진다.

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