• 광학세계
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• 통권141호
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• pp.21-23
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• 2012

신종플루의 전 세계적 유행과 함께 적외선 광학계는 일반인에게 익숙한 기술이 되었다. 스웨덴에서 최초로 개발된 적외선 카메라는 현재 군수용뿐만 아니라 보안, 의료, 차량, 재난구조 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 이런 민간분야 시장 성장에는 핵심부품인 적외선 렌즈와 IR Detecter의 가격 인하가 가장 큰 역할을 하고 있다. 특히 차량용 적외선 카메라의 채용은 관련시장을 폭발적으로 성장시킬 가능성을 인정받고 있으며 이런 흐름은 다시 관련 분야의 가격 인하요인으로 강력히 작용하고 있다. 아래표의 적외선 광학계의 수요 산업군 메가 트렌드(<적외선 수요 산업군> 표)는 자동차, 플랜트, 보안, 소방방재, 방위산업 등 다양한 분야의 적외선 광학관련 수요를 포함하고 있어 향후 주요 산업군으로 부각될 것으로 예상된다. 특히 저가양산이 가능해 다양하게 주목받고 있는 성형방식 적외선 광학렌즈 관련 주요 해외 선진업체의 기술수준은 적외선 원천소재를 제외하고는 국내에도 이미 세계수준의 기술을 보유하고 있으며, IR Detector 관련 기술 역시 냉각식 및 비냉각식 분야에서 세계최고 수준의 원천기술을 보유 중이어서 국내 업체의 양산화 기술이 완성되면 관련 세계 시장 선점이 가능하며 향후 5년이 이를 결정짓는 중요한 시점이 될 것이다.

• 한국광학회지
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• 제32권4호
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• pp.153-162
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• 2021

본 논문에서는 적외선 탐색 및 추적 기능을 수행하는 광각 주사 광학계와 표적의 전자광학 추적 기능을 수행하는 협/중시계 광학계의 기능이 통합된 가변 F/수 삼중 배율 적외선 광학계를 설계하였다. 기존 광각 주사 광학계를 기반으로 무한 초점 광학계를 전단부에 설계하여 협/중시계 기능을 수행할 수 있는 광학계를 구현하였다. 시스템 성능 분석을 통해 성능 목표를 설정하고, 이를 바탕으로 광학계 설계를 위한 설계 사양을 도출하였으며, F/수가 다른 광학계를 추가하기 위해 조리개 크기를 줄여주는 웜 스톱을 적용하였고, 설계된 광학계에 적합하도록 세부 형상을 설계하였다. 설계 완료된 협/중시계 광학계 설계 결과를 분석하여 MTF (modulation transfer function)와 같은 목표 성능을 만족하는 것을 확인하였으며 운용성을 고려하여 비열화와 표적 거리에 따른 초점 렌즈군의 이동량을 분석하였고, 이를 통해 광역 탐색 및 추적 기능과 정밀 추적 및 3차원 정보 획득 기능이 통합된 단일 광학 시스템의 구현이 가능함을 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.68.1-68.1
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• 2012

CIBER 2(Cosmic Infrared Background ExpeRiment 2)는 CIBER1의 후속과제로 진행되는 사업으로써 적외선 기기를 NASA Sounding Rocket에 탑재하여 0.5-2.1${\mu}m$ 파장대의 적외선 우주배경복사를 관측하고 실험하는 과제이다. CIBER 2는 NASA에서 공식 승인되어 진행되고 있는 사업이며, 미국의 Caltech, 한국의 KASI, 일본의 ISAS/JAXA가 국제협력으로 진행하는 과제이다. 한국의 KASI는 반사경의 광학계 및 광기계부 개발, 전자부 개발에 참여하고 있다. CIBER 2의 광학계는 카세그레인 방식으로써 주경의 직경은 300mm이다. CIBER 2는 77K로 냉각되어 적외선우주배경복사를 관측하기 때문에 특히, 열수축에 의한 영향을 고려하여 설계, 제작, 조립이 되어야 한다. 또한, 광학계 구조물이 조립되는 로켓의 내경이 400mm이기 때문에 광학계 구조물의 직경에 제한이 따른다. 본 발표에서는 KASI가 주도적으로 개발 중인 반사경 마운트와 광학계 구조물의 초기설계와 광기계 해석결과들에 대해서 논한다.

• 광학세계
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• 통권141호
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• pp.18-20
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• 2012

"내일 지구가 멸망하더라도 나는 오늘 한 그루의 사과나무를 심겠다" 17세기 네델란드 태생의 철학자인 바뤼흐 스피노자가 이렇게 말했다고 한다. 그는 유럽의 대표적인 합리주의 철학자로 인정받으며 '에티카'를 통해 서양철학계에 커다란 화두를 던지기도 했다. 하지만 스피노자의 직업은 잘 알려져 있지 않았다. 그의 직업은 좀 색다르다. 그는 당시로는 파격적인 사상을 지닌 덕에 유대사회에서 추방됐고 카톨릭은 그의 모든 서적을 금서로 지정했다. 결국 스피노자는 렌즈를 가공하는 일로 생계를 유지하게 된다. 현대적 관점에서 보면 직가공에 의한 구면렌즈 가공이 이미 17세기 이전에 일반화된 것이다. 현대의 광학계 가공은 스피노자의 시대와는 비교할 수 없을 만큼의 다양한 기술적 발전에 힘입어 고정밀화, 비구면화, 양산화의 방향으로 진행되고 있다. 특히 성형 방식에 의한 비구면 렌즈 제조는 관련 분야의 핵심 기술이 되고 있으며 최근에는 적외선 렌즈에도 적용되고 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권10호
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• pp.7-12
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• 2007

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.84-85
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• 2001

광학장비의 결상성능은 회절변조전달 성능(diffraction MTF) 이나 Strehl ratio 로 표시할 수 있다. 광학 렌즈 또는 거울의 표면 형상오차 등에 기인한 광학성능 저하는 이론적으로 잘 알려져 있으며, 입사동에서의 위상변조를 통하여 초분해능 광학계를 개발할려는 연구도 활발히 진행되고 있다. 헬기에 장착되어 야간 표적 획득 시스템으로 사용되고 있는 전방관측 적외선 열상장치는 볼 내부에 장착되며, 적외선 통과창으로서 이용되는 Ge 윈도우를 통하여 외부 영상을 획득한다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제23권4호
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• pp.154-158
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• 2012

본 논문에서는 적외선 광학장비의 가격 경쟁력을 확보하고자 상대적으로 저렴한 비용으로 제작이 가능한 PGM(Precision Glass Molding) 가공 렌즈로 구성된, 비냉각형 검출기용 적외선 광학계를 설계 및 제작하였다. PGM 가공이 가능하도록 광학계의 모든 렌즈에 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass) 소재를 사용하였으며, 자체 비열화가 구현되도록 설계하였다. 또한 기존 가공법인 SPDT(Single Point Diamond Turning) 방법으로 제작된 렌즈로, 동일한 광학계를 구성하여 PGM 가공 렌즈의 성능 측정에 사용하였다. 제작된 두 광학계의 변조전달함수(MTF) 측정 결과와 실제 영상의 촬영 결과를 비교하여 분석한 결과, 가공 방법에 따른 렌즈의 성능 차이는 그리 크지 않음을 확인할 수 있었다. 따라서 향후 PGM 가공 렌즈의 사용이 증가하면, 적외선 광학장비의 가격 경쟁력이 향상될 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권2호
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• pp.25-32
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• 2007

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.153-157
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• 2017

지향성적외선방해장비의 정렬 정밀도를 높히고 중량을 감소시키기 위해 적용된 적외선 카메라-레이저 공통광학계 구조에서 영상 성능 저하를 야기시키는 레이저빔 열 영향성을 분석하였다. 높은 에너지 밀도를 가지는 레이저빔이 광부품에 흡수되면 열이 발생하고 온도가 상승한다. 공통광학계 광부품 표면에서 발생한 열은 시스템 투과율을 감소시켜 적외선 카메라의 영상 품질을 저하시킬 수 있다. 지향성적외선방해장비의 운용개념을 고려하여 파장 $4{\mu}m$, 출력 3 W의 레이저빔이 10초간 미러(알루미늄, 실리카 글래스, 실리콘) 및 렌즈(사파이어, 셀레늄화아연, 실리콘, 게르마늄) 재료에 조사되는 상황을 가정하여 온도 분포를 계산하였다. 계산 결과, 미러 재료로는 실리카 글래스, 렌즈 재료로는 사파이어의 온도 상승이 상대적으로 컸고, 재료 온도 분포에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 재료의 레이저빔 흡수율과 열전도도임을 확인하였다. 결론적으로 적외선 카메라-레이저 공통광학계에 사용하는 광부품은 흡수율이 낮고 열전도도가 높은 특성을 갖도록 선정되어야 광부품 온도 상승에 의한 적외선 카메라의 영상 품질 저하를 방지할 수 있다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.272-273
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• 2003

제조기술이 발전함에 따라 비구면을 사용한 광학계 설계에 대한 많은 연구가 보고 되고 있다. 본 연구에서는 단일렌즈에서 다양한 렌즈면 조합 중에서 성능이 가장 우수하게 나타난 비구회절면(비구면과 회절면을 동시에 적용)을 사용하여 이군렌즈에 대해 F／l.0인 대구경 광학계를 설계하였다. 사용된 검출기 사양은 픽셀 크기 45um, 픽셀 수 320$\times$240 이며, fill factor 는 무시하였다. 광학계의 유효초점거리는 171.73mm 이며, 사용한 프로그램은 ORA 사의 Code V 이다. (중략)