• 제목/요약/키워드: 양자물리학

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비정질 셀레늄층과 비정질 실리콘TFT배열을 사용하는 디지털 X-선 검출기의 영상특성 평가 (Image Quality Evaluation of Digital X-Ray Detector Using Amorphous Selenium Layer and Amorphous Silicon TFT Array)

  • 김창원;윤정기;김종효
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.219-226
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    • 2008
  • 이 연구에서는 저자들이 개발한 비정질 셀레늄층과 비정질 실리콘TFT배열을 사용하는 직접방식 디지털 X-선 영상 검출기에 대해 IEC (international electrotechnical commission)와 같은 국제표준으로 권고된 측정방법에 따라 특성을 평가하였다. 영상 성능 묘사에 사용되는 측정은 응답특성(response characteristic), 변조전달함수(MTF, modulation transfer function), 잡음전력스펙트럼(NPS, noise power spectrum), 양자검출효율(DQE, detective quantum efficiency), 양자제한 성능을 포함하고 있다. 영상특성평가 결과, 개발된 검출기의 DQE 값은 최저주파수와 최고주파수에서 각각 40%와 25%이었다. 해외 타사의 제품과 비교해서도 우월한 값을 나타내었다. 또한 MTF는 간접방식 DR, CR과 비교하면 매우 우월한 성능을 보이고 있다. 또한 양자 제한된 특성을 평가한 결과, 0.023 mR 이하에서만 제한된 특성을 보여 일반촬영용도로서 적합성을 확인할 수 있었다.

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전기장과 자기장하의 GaAs/AlxGa1-xAs 다중 양자 우물 내 플라즈몬의 광학적 속성 (Optical Properties of Plasmons in a GaAs/AlxGa1-xAs Multiple Quantum Well Under Electric and Magnetic Fields)

  • 안형수;이상칠;김석환
    • 새물리
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    • 제68권11호
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    • pp.1183-1191
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    • 2018
  • $GaAs/Al_xGa_{1-x}As$ 다중 양자 우물들에 의한 초격자내 플라즈몬들이 다른 유전 계면과 반포물선 구속 퍼텐셜에 의한 거동을 초격자 축에 수직한 자기장과 평행한 전기장하에서 이전의 이론적 토대하에서 연구하였다. 막 위상 근사 방법을 사용하여 부 밴드 내와 부 밴드 사이의 전이가 고려된 밀도-밀도 상관함수로부터 표면과 벌크 상태의 분산 에너지를 전체 양자 우물의 평균 전기장, 자기장의 세기 및 조성비의 함수로 얻었다. 또한 여러 가지 평균 전기장, 자기장의 세기에 대한 라만 세기를 그들 상태에 대해 입사광의 에너지 함수로 얻었다.

Holonic innovation에 관하여

  • 이봉진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.20-22
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    • 1986
  • 최근 holonic path, holonic management, holonic innovation이라는 용어가 눈에띄게 되었다. holonic, 이 단어는 영어사전을 들쳐도 발견이 쉽지 않다. 그 까닭은 이 단어가 holon이라는 어구에서 유래된 것이며, 영국의 작가이자 과학평론가였던 아터 (Arthur) 게스토가 만든 조어이기 때문이다. Hungary 태생인 Arthur는 Wien 대학공학부 에서 물리학을 공부한후, 영국에 귀화, 4 년전 1982년 부인과 같이 자살을 하여 화제를 일으킨 유명한 소설가이자 과학평론가이다. holon이라는 조어가 처음 사용된 것은 그의 저서<기계속의 유령>에서 인데, 그는 그의 저서에서 holon의 어원을 다음과 같이 설명하고 있다. 이라고. 그래서 holon이라는 단어는 그리스어 <전체>를 뜻하는 holois와 개체 또는 부분을 뜻하는 on을 합성시켜 만든 조어 라는 것이다. 최근의 신어 영어사전을 보면 holon보다 큰 전체의 일부를 구성하는 완전체, 또는 자율적인 존재(실체), 윤곽이 확실한 존재 (물)라고 풀이되고 있다.

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Scanning Tunneling Microscopy: 표면 과학 연구 장비로부터 일반 고체물리 실험 장비로

  • 국양
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.76-76
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    • 2013
  • Scanning Tunneling Microscopy는 개인용컴퓨터가 보급되고, 저잡음 아날로그 칩들을 구할 수 있으며, 압전세라믹 기술이 발달하기 시작한 1981년 스위스 IBM Zurich 연구소에서 H. Rohrer와 G. Binnig 박사에 의하여 발명되었다. 이 발명 7~8년 이전 미국 표준연구원의 R. Young 박사도 비슷한 시도를 하였지만, 이 때는 제어할 수 있는 컴퓨터가 없었고, 조절 회로의 잡음 레벨도 컸으며, 역학적 진동도 커서 목적을 달성할 수 없었다. STM의 발명 후 32년이 지난 지금, 조절용 컴퓨터의 발전은 물론, 조절용 역되먹임 회로 또한 digital signal processor나 FPGA를 사용하는 형태로 변화하여 전기적 잡음도 현저히 감소하였다 [1,2]. 동시에 측정 에너지 해상도를 개선하기 위하여 세계적으로 여러 그룹이 장치를 1 K 이하에서 작동할 수 있게 제작하였고, 0.3 K에서 작동하는 상업용 제품도 등장하였다. 이 결과 에너지 해상도는 30 meV 에서 2~3 ${\mu}eV$ 감소하였고, 온도변화에 따른 측정 위치의 변화도 피할 수 있게 되었다. 터널링 검침의 화학적 성분을 흡착과 같은 방법으로 조절하여, 공간 해상도는 물론 에너지 해상도도 더욱 줄일 수 있게 되었고, 스핀에 민감한 터널링 제어도 가능하게 되었다. 이제는 금속, 반도체, 초전도체는 물론 분자, 거대분자, 나노 크기의 양자점등도 측정이 가능하게 되었다. 분자진동 측정이 가능하며, 분자의 성분 분석이 가능하게 되었고, 스핀의 전도와 관련된 제반 문제들을 연구할 수 있게 되었다. 지금부터 10년 동안에는 포논의 측정과 전자와 포논 exciton 등이 관여된 다체계 현상, 이들의 동역학적 현상이 측정 가능하게 되었다. 핵자기 공명도 시도되고 있으며 화학적 구명 및 원자들 사이의 결합도 측정 가능하게 될 것이다. 이제 STM은 초고 진공에서 작동하는 Atomic Force Microscopy와 함께 지금까지 고체물리학 실험 장치가 만들어 내지 못하던 새로운 결과를 도출해 낼 것으로 기대한다.

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신경제사회 중심사상으로서의 서비스철학 연구 (A Study on Service Philosophy for New Economy and Society)

  • 김현수
    • 서비스연구
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    • 제9권4호
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    • pp.1-17
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    • 2019
  • 본 연구는 신경제사회 중심사상으로서 서비스철학 정립을 위해 수행되었다. 서비스경제시대를 이끌어갈 사상적 기반인 서비스철학은 우주와 인간의 본질원리를 반영하면서, 신경제사회를 발전시킬 수 있는 사상이어야 한다. 선행 연구들인 인류대표사상의 서비스철학성 연구와 신경제사회 및 서비스본질 연구를 토대로 서비스철학을 도출하였다. 좋은 사상은 우주의 원리와 부합해야하고 또 인류 대표사상의 정수와 부합해야 하므로, 우주의 근본원리와 인류 대표 사상의 핵심을 도출하여 반영하였다. 또한 중심사상은 신경제사회의 변화를 미래지향적으로 반영해야 하므로, 서비스의 본질과 신경제사회의 변화를 분석하였다. 현대물리학의 거시적 우주론과 미시적 양자론의 사회적 사상적 의의를 분석하였다. 동양과 서양 대표 사상들의 흐름을 분석하고, 서비스가 중심인 현대사회 관점에서 이들 사상의 시사점을 도출하였다. 제4차 산업혁명시대인 현대경제사회는 과학기술의 급속한 발전으로 인간의 역할이 크게 변화하고 있다. 산업과 일자리의 구조변화가 촉진되는 현 시대 상황을 분석하여 반영하였다. 현대물리학의 상보성원리가 고대 태극 사상과 부합하고 있으며, 현대 서양 사상이 동양 고대 사상과 상관성이 높은 것은 인류가 삶을 지속하려는 의지가 우주와 인간의 본질에 근거하고 있기 때문으로 분석되었다. 우주와 인간의 본질원리에 기반하여 서비스철학 구조를 정립하고, 서비스철학의 인간관과 역사관, 사회관, 경제관, 경영관을 도출하였다. 도출된 서비스철학의 구조를 제시하고, 향후 심화 연구를 위한 토론을 수행하였다. 서비스철학에 기반한 신경영학 정립 연구 등 각론 주제로 연구를 심화할 필요가 있다.

디지털 오실로스코프에 의한 Wiener-Khinchin 정리의 시현 (A simple Demonstration of the Wiener-Khinchin Theorem using a Digital Oscilloscope and Personal Computer)

  • 정세민
    • 한국광학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.245-250
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    • 2013
  • 위너-킨친 정리(Wiener-Khinchin)는 어떤 신호의 자기상관 함수(Autocorrelation)가 그 신호의 일율 분광띠(Power Spectrum)에 해당됨을 보이는 것으로써, 분광학 및 통신 공학에서 신호 처리와 관련된 매우 중요한 정리이다. 학부 실험실에서 이 정리를 시현하려면 상관기(Correlator)와 신호 처리 장비와 같은 비교적 고가의 장비가 요구되므로, 정리의 시현이 용이하지 않다. 근래에 들어 디지털 공학의 발전과 함께 보급되고 있는 디지탈 오실로스코프들은 측정 결과의 수치화와 그들에 관한 연산 기능이 포함되어 있어, 이 정리를 간단히 시현시킬 수 있다. 본고에서는 정리의 유도 과정에서 얻어지는 실험 이론과 함께 디지털 오실로스코프를 이용해서 이 정리를 시현시키는 방법을 소개한다. 1930년대에 소개된 정리를 다시 재조명하려는 이유는, 비록 정리가 오래전에 소개되었다고는 할지라도 구체적인 유도 과정이나 물리 분야와 관련된 내용들은 우리에게는 여전히 잘 알려져 있지 않기 때문이다. 유도 과정에서 교류 복소 총저항(Impedence) Z, 역율(Power Factor), 위너 분광곡선의 확장된 물리적 의미와 함께, 나아가, 흑체 복사에서 플랑크(M. Planck)의 양자화에 대한 배경이 자연스럽게 나타나므로, 일반물리학, 현대물리학, 분광학 및 물성실험 등과 관련된 강의에 참고가 될 수 있다고 생각된다.

선형시스템 전달이론을 이용한 간접변환방식 디지털 래디오그라피 디텍터의 신호 및 잡음 분석 (Signal and Noise Analysis of Indirect-Conversion Digital Radiography Detectors Using Linear-systems Transfer Theory)

  • 윤승만;임창휘;한종철;조옥라;김정민;김호경
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권3호
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    • pp.261-273
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    • 2010
  • 간접변환방식 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) 엑스레이 디텍터 시스템의 성능 분석 및 개선을 위하여 공간주파수에 따른 DQE (detective quantum efficiency)를 모델링 하였다. 모델의 검증을 위하여 마모그라피 W/Al 선질에 대한 modulation-transfer function (MTF), noise-power spectrum (NPS)를 측정하고 이로부터 DQE를 계산하였으며, 모델과 측정된 DQE는 전체 공간주파수 영역에서 서로 잘 일치함을 확인하였다. 검증된 모델을 이용하여 형광스크린 양자효율 및 MTF, Swank 잡음, 포토다이오드 양자효율 등 CMOS 디텍터 시스템의 DQE 성능에 영향을 미칠 수 있는 다양한 디자인 파라미터의 역할을 살펴보았다. 엑스레이 디텍터 시스템의 신호 및 잡음 분석에 대해 이와 같은 선형시스템 전달을 이용한 이론적인 접근법은 이미 개발된 의료영상시스템을 이해할 수 있는 유용한 도구일 뿐만 아니라 새로운 디텍터 개발 및 최적화를 위한 도구로 활용될 수 있을 것이다.

서양 의학의 수용과 신체관의 변화 - 최한기의 『신기천험(身機踐驗)』을 중심으로 - (The Introduction of Western Medicine and The Change of Body Conception)

  • 김문용
    • 동양고전연구
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    • 제37호
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    • pp.345-375
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    • 2009
  • 조선에서는 서양 의학이 전래되면서 동양적인 신체관과 서양적인 신체관이 자연스럽게 습합하기도 하고, 양자가 상호 대립하면서 논점을 형성하기도 하였다. 18세기 이래로 형성되기 시작한 주요 논점으로는 두 가지를 꼽을 수 있다. 하나는 서양 해부학의 효과를 얼마나 긍정하는가의 문제이고, 다른 하나는 지각(知覺)을 주관하는 것이 심장인가 뇌인가의 문제이다. 이런 논점은 서양의 신체관을 타자화하는 것이면서, 그것을 통해 동양의 전통적 신체관을 정식화하는 것이기도 했다. 조선에서 서양 의학의 영향이나 신체관의 변화가 뚜렷한 진전을 보인것은 최한기(崔漢綺)에 이르러서였다. 그의 새로운 신체관의 특징은 두 가지로 요약할 수 있다. 하나는 신체에 대해 기계론적인 관점을 강조하는 것이고, 다른 하나는 신체의 지각 능력을 강조하는 것이다. 그러나 그의 기계론적 신체관은 신기론(神氣論)의 간섭을 받고, 지각설은 신기균형설(神氣均衡說)이라 할 수 있는 다소 애매한 측면을 가지고 있었다. 이러한 신체관은 그가 서양 의학과 신기 개념의 접합을 통해 새롭게 확립한 것이지만, 양자 사이의 접합이 완전했다고 보기는 어려운 면이 있었다. 이 점은 그가 의학의 기초로 생각한 물리학 방면에서도 그대로 나타났다. 그는 화학원소론과 기론의 접합을 추구했지만, 궁극적으로 신기론의 유기체론적 성격을 포기하지 않는 한 그 접합은 성공하기 어려웠다. 그런 만큼 최한기의 새로운 신체관 역시 불완전한 임시 건조물의 성격을 벗어날 수 없는 것이었다. 그러나 기계론과 유기체론의 접합이라는 그의 시도 자체는, 그 문제가 오늘날까지 해소되지 않고 있는 거대문제라는 점에서 사상사적 가치를 부인하기 어렵다고 할 수 있다.

공간조형에 표현된 비선형 동력학 현상 (Phenomena of Nonlinear Dynamics in Space Design)

  • 임은영
    • 디자인학연구
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    • 제15권4호
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    • pp.379-390
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    • 2002
  • 새로운 패러다임으로의 전이를 의미하는 과학혁명은 필연적으로 지적 영역의 변화를 동반한다. 더욱이 과학과 예술의 관계는 서로를 가능케 하는 상생의 관계라 할 수 있다. 최근 비선형 과학에 대한 놀라운 관심과 함께 예술에의 신속한 적용은 양자의 긴밀한 상호작용을 다시 한 번 가늠케 한다. 과학과 예술에 있어서 중요한 것은 새로운 창조의 과정과 방법을 제시하는 일일 것이다. 이를 위하여 때로는 역발상을 시도하고, 또한 일상을 탈피하여 예측할 수 없었던 것들을 추적하는 모험과 탐구정신이 절실하다. 이와 같은 관점에서 본 연구는 비선형 패러다임의 기저가 되는 카오스 이론과 함께, 물리학과 수학에서 다루어지는 관련 이론들을 준거로 하여 비선형적 공간조형을 재검토하였다. 연구 과정에서 비선형은 일련의 계(a system)에 대하여 부분이 아닌 전체로 보아야 할 것에 대한 강력한 제안이며, 또한 새로운 질서요 창조의 원리임을 확인할 수 있었다. 이울러 본 연구는 비선형적 공간 조형에 있어서 형태적 차용에 급급한 디자인 행위를 지양하도록 하는데에 암묵적 의도가 있었다. 따라서 비선형 동력학 현상의 원리와 프로세스를 이해, 적용함으로써 비선형이 지닌 창조적 속성이 공간에 총체적으로 발휘되기를 기대해 본다.

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유효검출양자효율과 선량을 이용한 소아 흉부 X-선 영상의 기술적인 인자에 관한 조사 (Survey of Technical Parameters for Pediatric Chest X-ray Imaging by Using Effective DQE and Dose)

  • 박혜숙;김예슬;김상태;박옥섭;전창우;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권4호
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    • pp.163-171
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    • 2011
  • 본 연구에서는 피사체에 의한 산란, 초점에 의한 흐림, 기하학적 확대도 그리고 검출기의 특성이 반영된 유효검출양자효율(effective detective quantum efficiency, eDQE)과 유효선량을 평가하여 소아 흉부 X선 촬영 시 선량의 최적화를 위한 조사조건의 영향을 평가하였다. 100, 110, 120, 150, 180 cm의 FDD (focus-to-detector distance)일 때 관전압을 40 kVp에서 90 kVp까지 10 kVp씩 증가시켜가며 동일한 유효선량일 때 eDQE를 평가하였다. 그 결과 eDQE는 다른 관전압과 비교 시60 kVp에서 가장 높은 값을 보였다. 특히, 동일한 유효선량일 때 그리드가 없을 경우 상대적으로 매우 높은 eDQE를 나타냈다. 이는 그리드에 의한 산란선의 감소가 그리드에서 흡수된 유효 광자의 손실을 보상하지 못하기 때문이다. 그리드 가 없을 경우 FDD가 증가할수록 향상된 유효변조전달함수(effective modulation transfer function, eMTF)로 인하여 eDQE는 증가하였다. 국내 대형병원들의 대부분은 15개월 소아의 흉부 X선 촬영 시 그리드와 함께 100 cm의 짧은 FDD를 사용하고 있다. 그 결과 대부분의 경우는 국내 환자선량권고량(diagnostic reference level, DRL) $100{\mu}Gy$을 초과하였다. 이는 5세 소아 흉부 X선 촬영 시 150 cm에서 180 cm 사이의 긴 FDD를 사용하지만, 15개월을 모사하고 있는 표준 소아팬텀의 흉부 X선 촬영의 경우 100 cm의 짧은 FDD를 사용했기 때문이다. 따라서, 나이에 따른 소아의 흉부 X선 촬영을 시행하기 위한 적절한 조사조건이 확립되어야 한다. 본 연구 결과는 나이에 따른 소아 선량의 권고량을 설립하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.