• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권2호
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• pp.234-239
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• 2009

This paper presents a theoretical and experimental investigation of the transmission and sensing characteristics of the biconically tapered cladded multimode fibers. The beam propagation method was used to examine the transmission characteristics with various structural parameters. The results show that the transmission of the biconically tapered cladded multimode fibers is sensitive to the mode of the input optical beam and the refractive index of the external medium. A refractive index sensor for the external medium was proposed based on the theoretical analysis, and its feasibility was demonstrated experimentally.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.53.2-53.2
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• 2015

Fiber Bragg gratings (FBGs) are the most compact and reliable method of suppressing atmospheric emission lines in the infrared for ground-based telescopes. It has been proved that real FBGs based filters were able to eliminate 63 bright sky lines with minimal interline losses in 2011 (GNOSIS). Inscribing FBGs on multi-core fibers offers advantages. Compared to arrays of individual SMFs, the multi-core fiber Bragg grating (MCFBG) is greatly reduced in size, resistant to damage, simple to fabricate, and easy to taper into a photonics lantern (PRAXIS). Multi-mode fibers should be used and the number of modes has to be large enough to capture a sufficient amount of light from the telescope. However, the fiber Bragg gratings can only be inscribed in the single-mode fiber. A photonic lantern bi-directionally converts multi-mode to single-mode. The number of cores in MCFBGs corresponds to the mode. For a writing system consisting of a single ultra-violet (UV) laser and phase mask, the standard writing method is insufficient to produce uniform MCFBGs due to the spatial variations of the field at each core within the fiber. Most significant technical challenges are consequences of the side-on illumination of the fiber. Firstly, the fiber cladding acts as a cylindrical lens, narrowing the incident beam as it passes through the air-cladding interface. Consequently, cores receive reduced or zero illumination, while the focusing induces variations in the power at those that are exposed. The second effect is the shadowing of the furthest cores by the cores nearest to the light source. Due to a higher refractive index of cores than the cladding, diffraction occurs at each core-cladding interface as well as cores absorb the light. As a result, any core that is located directly behind another in the beam path is underexposed or exposed to a distorted interference pattern from what phase mask originally generates. Technologies are discussed to overcome the problems and recent experimental results are presented as well as simulation results.

• 센서학회지
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• 제24권3호
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• pp.202-207
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• 2015

As a feasibility study on development of a gamma imaging probe, we developed a scintillating film-based gamma imaging detector that can obtain scintillation images with information of gamma-ray distribution. The scintillating film-based gamma imaging detector was composed of a sensing probe, an image intensifier, and a beam profiler. To detect and transmit scintillation image, the sensing probe was fabricated by coupling a scintillating film, a fiber-optic image conduit, and a fiber-optic taper, consecutively. First, the optical images of USAF 1951 resolution target were obtained and then, modulation transfer function values were calculated to test the image quality of the sensing probe. Second, we measured the scintillation images according to the activity of the 137Cs and the distance between the surface of 137Cs and the distal-end of sensing probe. Finally, the intensities of scintillating light as functions of the activity and the distance were evaluated from the region of interest in the scintillation image. From the results of this study, it is expected that a fiber-optic gamma imaging detector can be developed to detect gamma-rays emitted from radiopharmaceuticals during radioimmunoguided surgery.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.79-84
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• 2005

정력 오차 허용 범위를 증가 시켜서 효과적인 수동정렬이 가능토록 하기 위한 단일 모드 대형 코어 폴리머 광도파로를 구현하였다. 대형 코어 광도파로는 TEC(thermally expanded core) 광섬유의 모드와 일치하는 큰 도파모드를 가진다. 이로 인해 광섬유와 도파로의 정렬오차로 인한 모드 결합 손실을 줄일 수 있게 된다. 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 5 ${\times}$ $10^{-4}$ 인 폴리머 재료를 이용하여 25 ${\times}$ 25 $\mu\textrm{m}$$^2$ 크기의 정사각형 광도파로를 제작하였으며 도파모드 관측결과 단일모드로 동작함을 확인하였다. 이와 같이 두꺼운 형태의 광도파로 구조 제작을 위하여 자외선 경화를 이용한 인젝션 몰딩(injection molding) 공정을 사용하였다. 제작된 광도파로 소자를 TEC 광섬유와 정렬연결을 할 때 정렬오차가 4.5 $\mu\textrm{m}$ 까지 증가하더라도 삽입손실 증가는 0.5 dB 이하고 유지됨을 확인하였다.

• 오토저널
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• 제4권3호
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• pp.18-23
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• 1982

최근 자동차의 고속경향화 추세는 많은 진전을 보고 있으며 또 앞으로도 많은 연구와 노력이 경주되어야 하리라고 본다. 그 가운데 하나로 스프링의 경량화는 대략 다음과 같은 3방향에서 연구되고 있다. 1) 복합재료, 즉 GFRP(carbon fiber reinforced plastics), 나아가서는 BFRP(born fiber reinforced plastics)의 탄선과 경량성을 이용한 스프링. 2) 형상, 즉 구조적인 면에서 스프링소재를 후판으로 사용함으로서, 다매물에서 단매 또는 소수 매의 거물곡선 스피링(parabolic taper spring)으로의 변진. 3) 고응력 사용, 즉 종래의 스프링량보다 높은 탄성을 가진 재료로써 스프링 응력을 톺게 사용할 수 있는 강종의 개발 등이다. 특히 3)의 탄성한을 \ulcorner이는 문제는 2)의 후재화와 더불어 열처리성, 가공성 등이 문제가 되어 이에 따라 신강종으로서의 변천을 강요하게 된다. 그러므로 국제경쟁력을 강화하기 위하여 각국 들이 활발하게 연구 및 개발을 추진하고 있는 현상이다. 우리나라의 경우 현재 제작기술은 어느 정동 많이 축적되고 있으나, 아직 R&D면에서는 점진적으로 추진되고 있다. 이와 같은 실정에서 자동차산업의 국제화와 더불어 종래 사용된 스프링강재의 재검토가 우리나라에서도 긴급히 필 요하게 되었따. 그 예로서 KS SPS5(JIS SUP9)의 강종이 종래 일본에서 자동차용스프링의 대 종을 이루고 있던것이 최근에는 SUP9A로 전환되고 있다. 이것은 SUP9A는 SUP9보다 기계적 성질이 우수하며, 또한 자동차분야의 세계제일위인 미국의 SAE5160재와 일지되고 있다. 그러므로 국제화 경향과 더불어 SUP9종은 SUP9A로 전환되고 있으므로서 우리 나라의 경우에도 자동차 스프링의 수출용은물론이고, 국내용에도 SUP9A에 해당하는 규격이 제정되고, 또한 빠른 전환이 필요하다고 본다. 이와 같은 국제적인 추세는 SUP6을 SUP7H종으로 더욱 향상된 것이 실용 화되고 있다. 아래에서 이에 대한 기계적 특성을 중심으로 검토키로 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.1083-1088
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• 2004

This paper deals with the vibration and stability of a circular cylindrical shaft, modeled as a tapered thin-walled composite beam and spinning with constant angular speed about its longitudinal axis, and subjected to an axial compressive force. Hamilton's principle and the assumed mode method are employed to derive the governing equations of motion. The resulting eigenvalue problem is analyzed, and the stability boundaries are presented for selected taper ratios and axial compressive force combinations. Taking into account the directionality property of fiber reinforced composite materials, it is shown that for a shaft featuring flapwise-chordwise-bending coupling, a dramatic enhancement of both the vibration and stability behavior can be reached. It is found that by the structural tailoring and tapering, bending natural frequencies, stiffness and stability region can be significantly increased over those of uniform shafts made of the same material. In addition, the particular case of a classical beam with internal damping effect is also included.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.611-618
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• 2008

CFRP (carbon fiber reinforced polymer) 긴장재는 PS 강연선의 부식문제를 해결하기 위해 대안으로 사용될 수 있다. CFRP 긴장재는 횡방향 압력 및 응력집중에 취약하므로 기존의 PS 강연선에 적용되는 정착시스템의 적용은 조기파괴 등으로 인하여 믿을만한 내하성능을 주지 못한다. 따라서 CFRP 긴장재를 정착하기 위한 알맞은 정착장치의 개발이 필요하다. CFRP 긴장재용 정착구의 주된 형태는 쐐기형, 부착형 및 압착형으로 구분되며 이들 형태는 CFRP 긴장재에서 발생되는 조기파단을 방지하고 국부응력을 적절히 분산시키기 위한 목적으로 개발되고 있다. 본 논문은 CFRP 긴장재를 정착시키기 위해 압착형 정착방식을 적용하여 응력집중을 완화시키기 위해 슬리브 내외경에 변단면을 적용하고, 변단면 길이에 따른 압착형 정착구의 정착성능을 고찰하였다. 실험결과 정착구의 성능은 슬리브 제원과 압착력에 크게 좌우되는 것으로 나타났고, 응력완화구간을 갖는 슬리브는 응력집중을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 구강회복응용과학지
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• 제18권3호
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• pp.145-155
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• 2002

본 연구에서는 knitted glass fabric 강화 레진에 대한 치과보철소재로서의 적용가능성을 평가하기 위한 목적으로, 가장 높은 수준의 교합하중이 작용하게 되는 구치부 3본 고정성국소의치에 이 재료를 사용하는 경우에 대해 해석을 수행하였다. 우선 구치부3본 고정성국소의치에 대해 knitted glass fabric 강화 레진을 적용한 두 가지 설계 개념을 상정하였고, 각 설계형상에 대한 유한요소해석을 하였다. 강도 평가를 위해서75N의 생리적인 반복 수직 교합 하중 조건을 부여, 보철물에 유도되는 국소응력을 피로강도측면에서 고찰하였다. 각각의 설계에는 knitted glass fabric을 모재로 하고 보강재로 unidirectional 형의 glass 복합재가 사용되었다. 본 연구에서 개념설계 된 두 가지의 3본 고정성국소의치는 수직 교합 하중 75N 에 대해 충분한 강성과 강도를 가진 것으로 분석되었다. 가공치와 knitted caps사이의 연결 부위에서 국소적인 응력 집중이 관찰되었으나 그 크기는 재료의 피로강도 범위 이내였으며 국소적인 설계변경을 통하여 응력분포를 더욱 개선할 수 있을 것으로 추정하였다. 본 연구를 통해 knitted glass fabric 은 새로운 치과 보철 소재로서의 그 가능성이 기대된다.