3차원 조파수조에서 바닥 조파장치에 의해 재현된 규칙파에 대한 해석적 연구

정재상,이창훈 한국해안,해양공학회 2022 한국해안해양공학회 논문집 Vol.34 No.4

Analytical solutions for regular waves generated by bottom wave makers in a 3-dimensional wave basin were derived in this study. Bottom wave makers which have triangular, rectangular and combination of two shapes were adopted. The 3-dimensional velocity potential was derived based on the linear wave theory with the bottom moving boundary condition, kinematic and dynamic free surface boundary conditions in a wave basin. Then, analytical solutions of 3-dimensional particle velocities and free surface displacement were derived from the velocity potential. The solutions showed physically valid results for regular waves generated by bottom wave makers in a wave basin. The analytical solution for obliquely propagating wave generation from bottom wave maker which works like a snake was also derived. Numerical results of the solution agree well with theoretically predicted results. 본 연구에서는 바닥 조파장치가 설치된 3차원 조파수조에서 재현된 규칙파에 대한 해석해를 유도하였다. 바닥 조파장치로 삼각형 형상, 사각형 형상 및 두 형상이 복합된 형상이 적용되었다. 선형파 이론과 움직이는 바닥에 대한 경계조건, 동역학적 및 운동학적 자유수면 경계조건을 이용하여 조파수조 내의 3차원 속도포텐셜을 유도하였다. 그리고, 이로부터 각 방향 성분의 유속과 자유수면변위에 대한 해석해를 구하였다. 유도된 해석해는 바닥 조파장치가 설치된 조파수조에서 규칙파의 전파 특성에 대해 물리적으로 타당한 결과를 보였다. 바닥 조파장치가 snake 형태로 움직이는 경우의 비스듬히 전파하는 파랑의 조파에 대해서도 해석해를 유도하였으며, 해석 결과는 이론적으로 예측한 결과와 일치하였다.

LED파장을 활용한 여드름 치료기기 디자인개발 연구

김병욱 ( Byunguk Kim ),이진렬 ( Jinryeol Lee ) 한국산업디자이너협회(한국인더스트리얼디자인학회) 2019 산업디자인학연구 Vol.13 No.1

최근 외모에 대한 관심이 높아지면서 사람들의 피부관리에 대한 욕구는 점점 더 높아지고 있다. 다앙햔 피부질환의 유형중에서 여드름질환은 우리나라 청소년의 80%이상이 겪고 있는 질환인데도 불구하고, 학업에 따른 시간부족으로 적절한 치료시기를 놓침으로써 피부손상과 이에 따른 자신감 결여 등 다양한 문제를 유발시키고 있다. 여드름치료에 적합한 LED파장으로 항염 및 상처치유에 필요한 630nm의 파장과 손상된 피부에 대한 재생 및 재활을 위한 590nm의 파장으로 도출하였다. 또한 여드름치료기의 형태와 구조를 도출하기 위하여 현재 출시되고 있는 안편 피부치료기의 유형을 핸디형, 마스크형, 패치형 및 헤드셋 형의 4종류로 분류하고, 각 유형의 장단점을 파악하였다. 아울러, 선행연구를 통하여 여드름의 주요 발현 부위에 대하여 조사하고, 여드름 발현 부위를 조사할 수 있는 형태와 구조를 갖는 여드름 치료기에 대한 구조를 도출하였다. 이와 같은 분석내용을 바탕으로 하여, 디자인을 전개하고, 전문가 의견수렴 및 3D프린팅 목업에 의한 사용성테스트를 거쳐 최종 디자인안을 제안하고, 590nm와 630nm의 피크파장을 내장한 LED 여드름치료기 시제품을 제작하였다. 향후 LED 피부치료기 및 LED여드름치료기의 수요가 증가할 것으로 예상되며, 본 연구의 결과가 앞으로 LED 여드름치료기개발에 있어서 실무적 도움과 LED의료기기 시장의 활성화에 이바지하기를 기대한다. As the interest in the appearance has increased recently, people's desire for skin care is getting higher and higher. Among the various types of skin disease, acne disease is a disease that more than 80% of Korean adolescents are suffering from, but due to lack of time due to study, it causes various problems such as skin damage and lack of confidence . The LED wavelength suitable for acne treatment was derived as 630nm wavelength for wound healing and wound healing and 590nm wavelength for regeneration and rehabilitation of damaged skin. In order to elucidate the shape and structure of acne therapy devices, the types of the skin treatment devices currently available are classified into four types: handy type, mask type, patch type, and headset type. In addition, we investigated the major expression site of acne through previous studies and derive the structure of acne treatment device having shape and structure to investigate acne expression site. Based on this analysis, this study developed a prototype of the LED acne treatment device with 590nm and 630nm peak wavelength through developing design, collecting expert opinions, and performing usability test by 3D printing mock-up. The demand for LED skin treatment device and LED acne treatment device is expected to increase in the future, and the result of this study is expected to contribute to the practical help in the development of LED acne treatment device and the activation of the LED medical device market in the future.

532 nm 파장 레이저용 텔레센트릭 F-theta 렌즈의 설계

박승환,김순동,이동희 한국안광학회 2019 한국안광학회지 Vol.24 No.4

Purpose: In this study, a telecentric F-theta lens is designed for a 532 nm wavelength laser. Methods: To design the telecentric F-theta lens for satisfying the user's conditions, the following parameters are noted: the diameter of the laser beam does not exceed 11 mm, the spot diameter of the imaging point is no more than 10 μm, the thickness of the optical system does not exceed 112 mm, the working distance is approximately 197 mm, and the diagonal length of the effective imaging square is not less than 111 mm. We used a method of gradual optimization while increasing the number of lenses, starting from the configuration of two lenses with (−, +) refractive powers and applying the user conditions mentioned above as the constraint conditions upon separating the two X Y galvanomirror driving angles into nine states. Results: The optimized telecentric F-theta lens consists of six lenses wherein the symbols of the refractive powers are in the order (−, +, −, +, +, +), and the compositions of materials are in the order (NLAF2, NLAF2, NSF4, NLAF2, NLAK12, NSK16). This system has a line width resolution of 50.0 lps/mm (@ 30% MTF value), focal length of approximately 162.7 mm, working distance of 197.0 mm, area of the effective image plane of approximately 78.7 × 78.7 mm2, and maximum galvanomirror driving angle of ± 6.93o. Conclusions: In this study, we developed a telecentric F-theta lens with EFL of 162.7 mm by dividing the combination of two galvanomirror driving angles into nine states and by using the method of minimizing the finite ray aberrations and the telecentricities of the principal rays in these nine states. The developed lens can be applied in through-hole making machines, laser marking machines, and 3D printing equipments, etc. 목적: 본 연구는 532 nm 파장의 레이저용 텔레센트릭 F-theta 렌즈 설계에 관한 것이다. 방법: 레이저 빔의 직경 11 mm 이내, 결상 점의 spot 직경 10 μm 이내, 광학계의 두께 112 mm 이내, telecentricity 2.0o 이내, 작업거리 약 197 mm, 유효 결상 정사각형 면적의 대각선 길이 약 111 mm 이상인 사용자 조건을 만족하는 텔레센트릭 F-theta렌즈를 설계하기 위해, 두 X Y 갈바노미러 구동각을 9가지 상태로 분리하고, 상기 사용자 조건을 구속조건으로 하여 두 매 의 (−,+) 굴절력의 구성에서 출발하여 렌즈 매수를 늘리면서 점진적으로 최적화하는 방법을 사용하였다. 결과: 최적화 되어진 텔레센트릭 F-theta 렌즈는 굴절력의 부호가 (−, +, −, +, +, +)의 순서이고, 초자의 구성이 (NLAF2, NLAF2, NSF4, NLAF2, NLAK12, NSK16)의 순서로 되는 6매의 렌즈로 구성되었다. 분해 가능한 선폭은 50.0 lps/mm(@ 30% MTF)이며, 유효 초점거리는 약 162.7 mm이며, 작업거리는 약 197.0 mm이며, 유효결상면 면적이 약 8.7 × 78.7 mm2이며, 갈바노미러의 최대 구동각이 ± 6.93o인 특성을 가지게 되었다. 결론: 본 연구에서 우리는 두 X Y 갈바노미러 구동각의 조합을 9가지 상태로 나누고, 각 구동각 상태에서의 유한광선 수차 및 주광선의 telecentricity를 최소화하는 방법을 사 용하여, 초점거리가 162.7 mm인 텔레센트릭 F-theta 렌즈를 개발하였다. 개발된 렌즈는 관통홀 가공기, 마킹기, 3D 프린 팅 장비 등에 사용될 수 있다.

Digital moire 형상측정 시스템의 보정에 관한 연구

김도훈,유원재,박낙규,강영준 한국공작기계학회 2003 한국공작기계학회 춘계학술대회논문집 Vol.2003 No.-

Moire topography method isa well-known non-contacting 3-D measurement method as a fast non-contact test for three-dimension shape measuring method. Recently, it's important to study the automatic three-dimension measurement by moire topography because it is frequently applied to the reverse engineering , the medical, the entertainment fields. Three-dimension measurement using projection of moire topography is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. In this paper, the classical moire method is computerized-so called digital moire. when a virtual grating pattern is projected on a surface, the captured image by the CCD camera has three-dimension information of the objects. The moire image can be obtained through a simple image processing and a reference grating pattern. and it provides similar results without physical grating pattern. digital projection moire topography turns out to be very effective for the three-dimension measurement of objects. Using different N-bucket algorithm method of digital projection moire topography is tested to measuring object with the 2-ambiguity problem. Experimental results prove that the proposed scheme is capable of finding measurement errors that decreased more by using the four-three step algorithm method instead of the same step in the phase shifting of different pitch.

다중파장을 이용한 SFF(Shape From Focus)3차원 형상측정 시스템

서완석,고국원,고경철 제어로봇시스템학회 2013 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.2013 No.5

고단차 불연속 형상의 3차원 측정을 위한 이중파장 위상천이 영사식 무아레

김승우,오정택,정문식,최이배,Kim, Seung-Woo,Oh, Jung-Taek,Jung, Moon-Sik,Choi, Yi-Bae 대한기계학회 1999 大韓機械學會論文集A Vol.23 No.7

[$Moir\acute{e}$] technique is now being extensively investigated as a fast non-contact means of three-dimensional profile measurement especially for reverse engineering. One problem with $moir\acute{e}$ technique is so called $2\pi$-ambiguity problem that limits the maximum step height difference between two neighboring sampling points to be less than half the equivalent wavelength of $moir\acute{e}$ fringes. In this investigation, a new two-wavelength scheme of projection $moir\acute{e}$ topography is proposed and tested to cope with the $2\pi$-ambiguity problem. Experimental results are discussed to assess the new method in measuring large objects with high step discontinuities.

KOMPSAT 3A영상을 이용한 식생의 활력도 분석

한승희(Han, Seung Hee) 한국측량학회 2016 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2016 No.4

2중파장 영사식 무아레의 N-Buckets 알고리즘 오차비교에 관한 실험적 연구

유원재,박낙규,강영준 한국정밀공학회 2004 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2004 No.5월

습식 식각 공정을 이용하여 제작된 광양자테 소자의 특성 분석

김경보,이종필,김무진 중소기업융합학회 2020 융합정보논문지 Vol.10 No.6

A structure in which GaAs and AlGaAs epilayers are formed with a metal organic chemical vapor deposition equipment on a GaAs wafer similar to the structure of making a vertical cavity surface emitting laser is used. Photonic Quantum Ring (PQR) devices that are naturally generated by 3D resonance are manufactured by chemically assisted ion beam etching technology, which is a dry etching method. A new technology that can be fabricated has been studied, and as a result, the possibility of wet etching of a solution containing phosphoric acid, hydrogen peroxide and methanol was investigated, and the device fabrication by applying this method are also discussed. In addition, the spectrum of the fabricated optical device was measured, and the results were theoretically analyzed and compared with the wavelength value obtained by the measurement. It is expected that the PQR device will be able to model cells in a three-dimensional shape or be applied to the display field. 본 논문에서는 VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 레이저를 만드는 구조와 유사한 GaAs 웨이퍼상에 MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장비로 GaAs와 AlGaAs 에피층을 형성시킨 구조를 사용한다. 3차원 공진현상에 의해 자연 발생되는 광양자테 (PQR: Photonic Quantum Ring) 소자를 건식 식각 방법인 CAIBE (Chemically Assisted Ion Beam Etching) 기술로 제작하였지만, 진공 분위기에서 진행해야 하는 문제점 때문에 저가격으로 쉽게 소자를 제작할 수 있는 방법이 연구되었고, 그 결과 인산, 과산화수소, 메탄올이 혼합된 용액의 습식식각 기술로 가능성을 확인하였으며, 이 방법을 적용하여 소자를 제작한 내용에 대해 논한다. 또한, 제작된 광소자의 스펙트럼을 측정하였고, 이 결과들을 이론적으로 해석하여 얻은 파장값과 비교한다. 광양자테 소자는 3차원 형상으로 세포를 모델링하거나, 디스플레이 분야로의 응용이 가능할 것으로 기대한다.

Characterization of White OLED using RGB Multi Emissive Layer with a Single Host MADN

맹매,김유현,이상연,송욱,김남호,이창권,김우영 한국진공학회 2011 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.40 No.0