• 대한기계학회논문집A
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• 제30권12호
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• pp.1611-1617
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• 2006

A compact and two-dimensional atomic force microscope (AFM) using an orthogonal sample scanner, a calibrated homodyne laser interferometer and a commercial AFM head was developed for use in the nano-metrology field. The x and y position of the sample with respect to the tip are acquired by using the laser interferometer in the open-loop state, when each z data point of the AFM head is taken. The sample scanner which has a motion amplifying mechanism was designed to move a sample up to $100{\times}100{\mu}m^2$ in orthogonal way, which means less crosstalk between axes. Moreover, the rotational errors between axes are measured to ensure the accuracy of the calibrated AFM within the full scanning range. The conventional homodyne laser interferometer was used to measure the x and y displacements of the sample and compensated via an X-ray interferometer to reduce the nonlinearity of the optical interferometer. The repeatability of the calibrated AFM was measured to sub-nm within a few hundred nm scanning range.

• 한국광학회지
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• 제25권3호
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• pp.131-136
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• 2014

본 논문에서는 짧은 길이의 편광유지 광자결정 광섬유(polarization-maintaining photonic crystal fiber : 이하 PM-PCF)와 3 dB 광섬유 결합기(fiber coupler), 그리고 편광 조절기(polarization controller)로 구성된 사냑(Sagnac) 복굴절 간섭계(birefringence interferometer)를 이용하여 온도에 둔감한 편광 간섭형 스트레인 센서(polarimetric strain sensor)를 구현하였다. 센서부(sensor head)로 사용된 PM-PCF의 길이는 2 cm이었고, 이는 기존의 PM-PCF 기반 편광 간섭형 스트레인 센서들과 비교할 때 가장 짧은 센서부 길이이다. 제안된 센서는 $0{\sim}8m{\varepsilon}$의 범위에 대해서 스트레인 측정을 수행하였으며, ${\sim}0.87pm/{\mu}{\varepsilon}$에 해당하는 스트레인 민감도를 얻을 수 있었다. 또한, 외부 온도를 $30^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지 변화시키며 제안된 센서의 온도 의존성을 조사한 결과, 약 $-12pm/^{\circ}C$의 온도 민감도를 얻을 수 있었으며, 이는 기존의 편광 유지 광섬유의 온도 민감도(약 $-990pm/^{\circ}C$) 에 비해 약 82배정도 작은 값이다. 특히, 실용적인 관점에서 센서 표지자(indicator)로 사용되는 파장이 스트레인 민감도에 큰 영향을 주지 않는다는 것을 실험 및 이론적으로 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제33권2호
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• pp.67-73
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• 2022

가상현실(virtual reality) 구현을 위한 헤드마운트 디스플레이는 사용자의 눈과 가까이 위치하고, 화면의 위치가 고정되어 있기 때문에 좁은 시야각이 소비전력 측면에서 유리하다. 본 논문에서는 광시야각에 최적화된 일반적인 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD)에서 헤드마운트 디스플레이에 적합한 협시야각 구현을 위한 back light unit (BLU) 구조를 연구하였으며 도광판의 산란 패턴과 역프리즘 구조를 최적화함으로써 시야각을 제어할 수 있는 구조와 각 인자들 간의 상관관계를 시뮬레이션으로 분석하였다. 그 결과 도광판의 산란 패턴의 형태에 대응되는 이중각 역프리즘 구조를 선정하였고, 이는 기존의 일반적인 LCD 대비 휘도 14% 증가, 상하 시야각은 16% 감소, 최대 70%의 광효율의 결과를 얻었다. 이 구조는 기존의 불필요한 광손실을 제거한 고효율 LCD로서의 활용이 기대된다.

• 대한기관식도과학회지
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• 제12권2호
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• pp.19-25
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• 2006

There have been numerous modalities to recover blink function of orbicularis oculi muscle in patients with facial paralysis. However, there is still no optimal method for reanimation of eyelid. In this study, we tried to recover blink function of paralyzed rabbit's eyelid with the ion polymer metal composite (IPMC) which is one of the electroactive polymers that is spotlighted as artificial muscle. We manufactured IPMC by plating the platinum over perfluorosulphonic acid polymer ($Nafion^{(R)}$). IPMC was coated by Norland optical adhesive for the purpose of insulation and keeping it from dry. IPMC modifications by roughening the surface of Nafion, repetitive plating (maximum 4 times) with platinum, and lengthening the width of IPMC were done. The facial paralysis was induced in the rabbit by sectioning of facial nerve at the main trunk. After minimum period of 4 weeks, IPMC was inserted in the paralyzed rabbit's eyelid. By modification, the force generated by IPMC was enhanced. Restoration of blink function in paralyzed rabbit was achieved on electrical stimulation of the IPMC by 5 voltage direct current. IPMC can be promising option for facial reanimation, but further studies are needed to enhance the efficiency of IPMC.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권4호
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• pp.70-76
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• 2009

본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 둥에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임이 자유롭지 못한 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 위치는 각속도 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 추정하고, 눈 깜빡임에 의한 클릭과 더블 클릭은 광센서의 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 커 클위치와 이벤트를 검출하였다. 제안한 마우스의 공간 이동 능력과 이벤트 검출을 비교한 실험에서는 좌우, 상하 이동은 기존 마우스와 비교하여 속도 면에서는 큰 차이는 없었으나, 정확도가 조금 떨어지는 이유로 인하여 정확한 위치로 이동시키는데 소요시간이 3$\sim$4배 정도 더 필요하였다. 데드 존을 갖는 비선형 상대 좌표계 방식을 이용하여 주기적으로 적분 에러를 제거해야 하는 문제를 해결하였고, 이동 거리와 속도를 함께 고려하여 직관적인 마우스 포인터 제어가 가능하도록 하였다. 주변광의 영향을 최소화하도록 광원 제어 회로를 설계하여 외부 광원의 변화에도 마우스 이벤트 검출이 영향을 받지 않았다.

• 대한후두음성언어의학회지
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• 제29권2호
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• pp.98-102
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• 2018

Background and Objectives : Detection of vascular abnormalities in vocal cord (VC) leukoplakia is important for the diagnosis of neoplastic change of the mucosa. The aim of this study was to investigate the value of i-scan in the differential diagnosis of VC leukoplakia based on visualization of abnormal vascular features. Material and Methods : Fifty-two patients with leukoplakia were enrolled in the study. Images of their larynx obtained using conventional white light endoscopy and an i-scan-enhanced endoscopy (Pentax DEFINA EPK-3000 Video Processors, with Pentax VNLJ10) were reviewed. The microvascular features of the lesions and vascular changes were analyzed and the results were compared with the histopathologic diagnosis. Results : Among the 52 leukoplakia patients, 7 (13.5%) patients had squamous hyperplasia, 10 (19.3%) mild dysplasia, 2 (3.8%) moderate dysplasia, 14 (26.9%) severe dysplasia, 4 (7.7%) carcinoma in situ, and 15 (28.8%) invasive squamous cell carcinoma on histopathologic examination. Using i-scan-enhanced endoscopy, abnormal vascular change with neoplastic neoangiogenesis was detected in most cases of malignant VC lesion [severe dysplasia : 9/14 (64.3%), carcinoma in situ: 2/4 (50.0%), and invasive squamous cell carcinoma : 11/15 (73.4%)]. Conclusion : i-scan-enhanced endoscopy is a useful optical technique for the diagnosis of VC leukoplakia. Our results suggest that i-scan may be a promising diagnostic tool in the early detection of laryngeal cancer.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.290-296
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• 2019

차량용 HUD는 자동차 전면 유리창에 안전 운전과 편의 운전 관련 다양한 정보를 표시해 주는 장치로 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 증강현실 기술에 적용이 가능한 대면적 비구면 자유형상 미러를 가공하기 위해 초정밀 가공기를 이용하여 가공을 실시하였고 그 결과를 측정하였다. 초정밀 다이아몬드 절삭은 정밀도가 높을 뿐만 아니라 표면 거칠기와 잔류 응력을 낮게 할 수 있어서 우수한 표면 무결성을 갖는 고급 부품의 생산에 유리하다. 또한 비구면 자유 형상의 몰드를 사용함으로써 광학 전달 함수의 개선, 왜곡 경로의 감소 및 특수 이미지 필드 곡률의 실현과 같은 장점을 얻을 수 있다. 이와 같은 비구면 자유형상 금형을 가공하기 위한 방법으로는 초정밀가공기를 이용한 다이아몬드 절삭 방법을 사용하였으며, 제작된 비구면 자유형상 미러 금형의 평가는 비구면 형상 측정기를 이용하여 실시하였다. 이러한 방법에 의해 $1{\mu}m$ 이하의 형상 정밀도(PV)와 $0.02{\mu}m$ 이하의 표면 거칠기(Ra)를 갖는 비구면 자유형상 금형을 제작할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.411-419
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• 2003

본 연구에서는 교통사고나 뇌졸중 등에 의해 상지의 장애를 가지는 장애인을 대상으로 하여, 인터넷의 브라우저와 같은 소프트웨어를 사용 할 수 있도록 하는 컴퓨터 인터페이스를 구현하는 것을 목적으로 한다. 이 인터페이스는 커서를 제어하기 위해 머리 움직임의 정보를 이용한다. 실제 시스템은 머리의 수평, 수직 각속도를 검출하여 컴퓨터로 전송하는 하드웨어부분과, 전송 받은 신호를 처리하여 마우스의 움직임과 클릭신호로 변환하는 소프트웨어 부분으로 구성하였다. 클릭신호는 순간적인 끄덕임으로 정의하였으며 특히, 인공신경망이 각 사용자별 클릭 패턴을 학습하여 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하도록 하였다. 구현된 시스템의 성능을 클릭의 인식률, 커서의 이동제어오차, 이동출현하는 목표박스의 단위시간당 클릭율의 세가지 항목으로 평가하였다. 또한. 일반적으로 사용되는 광마우스와 본 연구에서 개발한 자이로마우스를 각각 이 실험에 사용하여, 양자간의 차이를 비교하였다. 개발된 자이로마우스에서 클릭의 인식률은 평균 93%였고, 커서의 수평수직 이동 제어오차는 광마우스의 1.4∼1.5배였다. 랜덤위치에 출현하는 50픽셀의 목표박스의 클릭률은 광마우스의 40% (30 클릭/분)의 성능을 보였으며, 시행횟수에 따라 증가하여 l회차의 35%에서 3회차에는 44%로 단조증가하는 경향을 보였다. 제안된 시스템은, 장애인에게 사회와 의사소통 할 수 있는 새로운 가능성을 제시할 것이 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제33권5호
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• pp.201-209
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• 2022

기존 마이크로스폿 분광타원계의 집속광학계를 개선하여 원자힘 현미경(atomic force microscope, AFM) 헤드를 장착할 수 있도록 한 AFM 융합형 마이크로스폿 분광타원계를 개발하였다. 빔의 워블에 의한 영향을 최소화하기 위해 편광자-시료-보정기-검광자 배치에서 회전보정기 구동방식을 채택하고 이상적인 4분파장 위상지연 특성으로부터 벗어나는 비색성 위상지연자를 사용할 수 있도록 측정이론을 제시하였다. 개발된 마이크로스폿 분광타원계는 AFM 헤드를 장착한 상태에서도 20 ㎛ 이하의 스폿 사이즈를 가지며 190-850 nm의 파장대역에 걸쳐 구동하고 δΔ ≤ 0.05°와 δΨ ≤ 0.02°의 측정정밀도를 가지는 것을 확인하였다. 연속회전하는 스테핑 모터의 속도와 분광계를 정밀하게 동기화시켜 ≤3 s/sp의 빠른 측정속도를 구현하였다. AFM과 융합된 마이크로스폿 분광타원계는 초미세 패턴시료의 구조 및 광학물성 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.61-66
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• 2012

In HDD industry, many technologies have been developed and investigated as means to increase the areal density of drives. Especially, heat assisted magnetic recording (HAMR) system has been considered as the next generation storage device. Most of the HAMR systems use near field optics as heating mechanism. Therefore, light delivery system is indispensable. We considered the light delivery system with laser diode (LD) mount and optical fiber. Mass and stiffness of the HAMR system using these LD mount and optical fiber are changed. The mass and stiffness of the HAMR system affects the slider dynamic behavior. It is necessary to analyze touch down (TD) and take off (TO). And, we performed the TD-TO experiment with HAMR suspension. Finally, we analyzed the result of TD-TO experiments. And we suggested the design of HAMR suspension to improve TD-TO performance.