• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2008년도 춘계학술 발표회
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• pp.199-205
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• 2008

본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료의 농도를 측정하는 방법에 대해 것이다. 실험 장치는 연료의 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하여 분사된 연료의 시간적, 공간적 농도 변화를 측정하였다. Mie산란의 간섭을 제거하기 위하여, 산란 신호의 상승 기간과 증배관-앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소트프웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제25권4호
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• pp.193-199
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• 2014

본 연구에서는 FDTD와 광선추적기법을 결합한 시뮬레이션을 활용해 광원으로 설정된 쌍극자의 진동 방향, 유리기판에 적용된 Mie 산란입자와 Pillow 렌즈가 광결정 구조가 포함된 OLED의 광추출효율에 미치는 영향을 조사하였다. 쌍극자 광원의 진동방향이 OLED 표면에 대해 수평인 경우, 광결정구조만 적용된 OLED의 효율이 54%인데 반해 최적화된 조건의 Mie 산란입자, Pillow 렌즈가 적용된 OLED는 약 86%의 광추출효율을 나타냈다. 아울러 광결정 구조로 인해 특정 각도로 광도가 증가하는 문제점이 Mie 산란입자의 산란효과로 인해 완화될 수 있음을 알았다. 본 연구는 광추출효율을 향상시키는 다양한 광학구조를 적용함과 더불어 발광체 유기분자의 배향을 조절함으로써 OLED의 효율을 큰 폭으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• 에너지공학
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• 제17권4호
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• pp.189-197
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• 2008

본 연구는 정상 상태의 유동에서 Rayleigh 산란을 이용하여 연료 농도를 측정시 잡음 원인과 대책에 관한 것이다. 실험 장치는 연료 농도 변화를 시간적, 공간적으로 측정함과 동시에 정확한 농도 측정을 위한 보정도 가능하도록 구성하였다. 실험 장치를 우선 보정 용기에 적용하여 프로판, 부탄, 아세틸렌, 프레온 가스의 산란단면적을 구하였다. 이후 내연기관을 상사한 실린더 헤드, 인젝터, 흡기매니폴드, 투명 실린더로 구성된 정상유동 장치를 구성하였다. Rayleigh 산란을 이용한 농도 측정 시 가장 큰 난점은 Mie 산란에 의한 간섭이다. Mie 산란의 영향을 제거하기 위해 하드웨어 필터로 입자의 수 밀도를 측정 가능한 수준으로 감소시켰다. Mie 산란 입자를 충분히 작게 만든 후 광전자 증배관과 앰프의 시정수에 바탕을 둔 소프트웨어 필터를 개발하여 적용하였다. 그리고 바탕 잡음은 광학적 배열을 조정하고 동시에 핀 홀과 빔 트랩을 적용하여 감소시켰다. 실험 결과 LRS는 연료 농도 계측에 매우 유용하게 이용될 수 있고 소프트웨어 필터는 Mie 간섭을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.219-224
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• 2014

본 논문에서는 미세 입자의 크기와 굴절률, 그리고 레이저 파장과 산란광을 얻는 수신단의 각도 등 여러 변수에 대하여 Mie 산란 이론을 적용하여 미세 입자의 산란 특성에 대하여 연구하였고, 이를 바탕으로 미세 입자 검출을 위한 광학계를 구성하고 산란 신호를 획득하여 그 특성을 분석하였다. 그리고 이러한 특성들을 바탕으로 미세 입자 검출기를 위한 입자 검출 챔버를 개발하고 성능을 분석한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.962-967
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• 2011

발사체의 추력을 증진시키기 위해서 사용되는 고체 부스터나 궤도 투입을 위한 킥 모터 플룸의 주요 성분인 알루미나 입자의 복사물성을 도출하기 위해서 입자의 복사특성을 분석하였다. 특히 입자의 흡수나 산란현상이 파장의 함수이므로, 이를 전 파장에 대한 총방사율로 표현할 수 있도록 수식을 정리하였고, 입자의 크기 및 Complex Index of Refraction을 Mie 이론에 도입하여 최종적으로 총 방사율을 도출하였다. 결과적으로 방사율은 온도에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-7
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• 2014

구름에서의 다중산란 효과는 Mie 산란현상을 이용하는 탄성산란 라이다에서 그 해를 구하는데 있어서, 매우 중요한 오차요인으로 작용하기 때문에 이 효과를 보정하는 것은 그 자체만으로도 매우 중요하다. 이를 위하여 구름에서 다중산란되는 현상을 Monte Carlo 방법으로 계산하였으며, 이 결과를 적용하여 물방울 구름의 총량과 유효입자크기를 추출하는 방법을 제안하였다. 구름의 유효입자 크기가 $2.5{\mu}m$ 이하일 경우엔 355 nm나 1064 nm에서 얻은 두 파장의 소광계수로 쉽게 그 값들을 구할 수 있음을 알 수 있었다. 크기가 큰 경우엔 라이다 신호의 안정화된 선형편광도가 유효입자크기, 총량, 그리고 소광계수와 관련이 있음을 알 수 있었으며, 이 관계를 통하여 큰 입자의 경우에도 라만 라이다와 편광 라이다를 이용한다면 유효입자크기와 총량을 구할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권6호
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• pp.560-564
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• 2005

편광 광산란 분광법을 이용하여 광 확산물질의 표면 정보만을 선택적으로 얻었으며, Mie 산란 이론으로 표면의 산란체 크기 정보를 얻었다. 그 결과 편광 광산란 분광법이 광 확산 물체의 표면 정보만을 측정하는데 적절한 방법임을 확인하였고, 이 연구 결과는 세포와 같은 광 확산 물체를 측정하는데 이용될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.35-35
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• 2011

반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권11호
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• pp.878-883
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• 2008

The spray characteristics of a high pressure 6-hole injector were examined in a single cylinder optical direct injection spark ignition (DISI) engine. The effects of injection timing, in-cylinder charge motion, fuel injection pressure and coolant temperature were investigated using the 2-dimensional Mie scattering technique. It was confirmed that the in-cylinder charge motion played a major role in the fuel spray distribution during the induction stroke while the propagation of fuel spray was restrained during the compression stroke by the increasing pressure and the upward moving piston. In additions, it was confirmed that the liquid fuel droplets existing at the sprays edges were vaporized by the increase of the coolant temperature.

• 한국추진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.36-44
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• 2009

광학 선형 패터네이터 및 광학 토모그래피 기법을 사용하여 높은 주위 기체 압력 조건에서 분무단면을 측정하였다. 레이저 직선광이 분무 영역을 지나도록 하여 발생하는 Mie 산란 신호 및 직선광의 투과율을 측정하였으며, 이로부터 Beer-Lambert 법칙 및 수학적 단면 재구성 기법을 이용하여 분무 단면의 감쇠 계수 분포를 재구성하였다. 높은 주위 기체 압력 조건에서 광학적으로 밀한 분무가 발생하며, 그 결과 산란 신호의 감쇠 효과가 크게 증가한다. 따라서 미 산란 신호를 이용하는 광학 선형 패터네이터의 경우 감쇠 효과를 완화하는 데 한계를 보인다. 광학 토모그래피의 경우 분무를 통과하는 레이저광의 투과율 정보만을 이용하여 성공적으로 분무 단면을 재구성하였다.