우주탐사선용 중적외선 분광기를 이용한 행성 및 달의 연구 사례 분석

서행자(Seo, Haingja),김어진(Kim, Eojin),김주현(Kim, Joo Hyeon),이주희(Lee, Joo Hee) 한국항공우주연구원 2013 항공우주산업기술동향 Vol.11 No.2

스스로 빛을 낼 수 없는 태양계 천체를 관측하는 도구로서 적외선은 매우 강력한 관측 방법이다. 그 중에서도 특히 분광 관측은 천체의 구성 물질, 나이, 생성 과정 및 진화 등 물리-화학적인 특성을 결정지을 수 있는 정보를 제공한다. 본 연구에서 개발 중인 중적외선 분광기는 3~5 micron 영역의 파장대역을 가지고 있다. 이 영역은 화성 대기 운동에 영향을 주는 먼지를 감시할 수 있고, 달에서의 물 존재 가능성을 확인할 수 있는 관측 영역이다. 또한 태양계 천체를 구성하는 물질들의 많은 분자들이 이 파장대 영역에서 발견되고 있기 때문에 연구 가치 높은 영역이다. 본 연구는 기존 탐사선들에 탑재된 중적외선 분광기에 의해 획득된 자료에 의한 연구 내용을 살펴보고, 본 과제에서 개발 중인 중적외선 분광기 지상모델의 과학 임무를 도출하였다. The infrared observation is a very powerful method as an observation tool for solar system objects which are not able to shine by themselves. Spectral observation, in particular, give the informations of objects about compositions, ages, origins, evolution, and physical and chemical properties. The spectrometer which is developing in this project has 3~5 micron wavelength. The observated data with this wavelength is very useful for dust monitoring of the Mars, and for searching water in the Moon. And many molecules that make up the solar system objects can be found by using this wavelength. This paper is a case study for scientific instruments that has been flown on space explorer, and key science mission requirements are dived for ground model of mid-IR spectrometer.

Open path FT-IR spectrometer를 사용한 원거리의 VOCs 측정에 관한 연구

조남욱(Nam Wook Cho),조원보(Won Bo Cho),김효진(Hyo Jin Kim) 한국분석과학회 2014 분석과학 Vol.27 No.2

Passive open-path FT-IR spectrometer를 사용한 원거리 화재 연소 가스 정량 분석

조남욱(Nam Wook Cho),조원보(Won Bo Cho),김효진(Hyo Jin Kim) 한국분석과학회 2013 분석과학 Vol.26 No.2

원격 측정용 개방 경로형 FT-IR spectrometer를 사용하여 플라스틱 재료의 유해 가스 정량 분석에 관한 연구

조남욱(Nam Wook Cho),조원보(Won Bo Cho),김효진(Hyo Jin Kim) 한국분석과학회 2012 분석과학 Vol.25 No.4

달 및 행성탐사 과학임무 기반 중적외선 분광기 사양분석

김어진(Eojin Kim),서행자(Haingja Seo),김주현(Joo Hyeon Kim),이주희(Joo Hee Lee) 한국항공우주연구원 2013 항공우주산업기술동향 Vol.11 No.2

달 및 행성탐사선에 탑재된 적외선 분광기는 태양계 행성들의 지표 및 대기 성분 관측을 위해 널리 활용되고 있다. 적외선 분광기 관측 영역 중 3-5 ㎛ 파장 대에서는 행성의 지표 및 대기에 존재하는 물(얼음), 이산화탄소, 일산화탄소, 메탄, 중수와 같은 여러 성분의 분광선 관측이 가능하다. 3-5 ㎛ 파장대역을 관측한 해외 탐사선 탑재체 사례로는 화성의 경우 마스익스프레스에 탑재된 OMEGA와 PFS, MRO 탑사선의 CRISM, 토성 탐사선 카시니의 VIMS, 소천체 탐사선 ROSETTA의 VIRTIS와 딥임펙트의 HRI-IR 등이 해당된다. 3-5㎛ 파장대역의 분광기는 국내에서 개발 사례가 없으며 해외에서도 달 탐사선에 탑재된 바가 없어 달 얼음과 관련된 다른 파장대역의 자료와 상호보완이 가능한 자료를 제공할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 달 및 행성탐사를 위한 3-5 ㎛ 파장 영역을 탐사하는 적외선 분광기의 요구사양을 그 과학임무에 비추어 제안하고자 한다. In this paper we analyzed the specifications of the Mid-wavelength infrared spectrometers onboard the lunar and planetary missions. Infrared spectrometers onboard lunar and planetary missions have used practically for the observation of surface and atmospheric compositions of planets. In particular it is possible to detect H2O(ice), CO2, CH4, HDO spectrum in the range of 3-5 micrometer. OMEGA and PFS onboard Mars Express and CRISM onboard MRO for Martian exploration and VIMS onboard Cassini, VIRTIS onboard ROSETTA, HRI-IR onboard Deep Impact are the examples of mid-wavelength infrared spectroscopic payload. 3-5 ㎛ wavelength spectrometer hasn"t developed yet in Korea and performed onboard lunar orbiter so these spectroscopic measurements will be a complementary to the near-infrared observations of past lunar missions. In this study we propose the requirements and specifications of the mid-wavelength infrared spectrometer according to the scientific purpose.

중적외선 광 파라메트릭 발진기를 이용한 중적외선 분광기 성능 평가

남희진,김승관,배인호,최영준,고재현 한국광학회 2019 한국광학회지 Vol.30 No.4

기존에 개발되었던 광 파라메트릭 발진기를 이용해 중적외선 분광기의 성능 평가 장치를 구축하였다. 사용된 중적외선 광 파라 메트릭 발진기는 파장 1064 nm의 연속파 레이저로 펌핑되는 fan-out형 MgO-doped periodically poled lithium niobate (MgO:PPLN) 비선형 결정을 사용하여 파장가변 영역이 2.5~3.6 µm인 공중심 공진기 구조를 가지고 있다. 이 광 파라메트릭 발진기에 중적외선용 적분구 및 푸리에 변환 적외선 광 스펙트럼 분석기를 결합하여 중적외선 분광기 성능평가 장치를 구축하였다. 구축된 평가 장치를 국내에서 개발한 중적외선용 분광기에 적용, 성능 평가를 진행함으로써 본 평가 장치를 분광기의 파장 분해능, 신호대잡 음비, 분광 떠돌이광 등의 성능을 평가하는데 활용할 수 있음을 보였다.

Soybean Waste Cooking Oil as an Alternative Rejuvenator Using Empirical Test Method and ATR –FT-IR Spectrometer

OUEDRAOGO Nindia Faycal,LEE Jong Sub,LEE Jae Jun 대한토목학회 2020 대한토목학회 학술대회 Vol.2020 No.10

대역 내 기준 파장을 갖는 근적외선 그리즘 실리콘 광 면 센서 분광기 설계 및 제작

송재원 ( Jae-won Song ) 한국센서학회 2017 센서학회지 Vol.26 No.1

An NIR grism Si optical area sensor spectrometer with in-band reference wavelength is designed and fabricated. It is composed of a transmission type diffraction grating (spatial density 300 line/mm), a rectangular N-BK7 prism (apex angle 30 degree), NIR filter( cutoff wavelength 720 nm), an imaging convex lens(focal length 50mm F1.8) and an IR modified DSLR camera (Canon EOS40D) of Si optical area sensor (3,888 × 2,592 pixels, pixel size 5.710 μm). “In-band reference wavelength function” is implemented using non-dispersive 0th diffraction order optical beam. The NIR grism spectrometer is tested in a laboratory using a halogen lamp and a Neon lamp. And the spectrometer is used in an astronomy field for obtaining the planet Jupiter NIR spectrum. In-band reference wavelength i.e. un-deviation wavelength is 846 nm, an wavelength resolution is 0.3027 nm/pixel, an wavelength resolving power is 2,794 and an wavelength range is 650~1,000 nm.

견운모의 표면개질에 따른 기초물성연구

김창욱,정인,윤성렬,한승희 광운대학교 신기술연구소 1997 신기술연구소논문집 Vol.26 No.-

견운모는 천연적으로 초미립의 판상형에 의한 윤활성이 뛰어난 광물 중 하나이지만, 광물 본질이 지니는 흡수력으로 인하여 정밀화학 공업분야에서 이용할 때 소수성이 떨어지므로 견운모 미립자의 표면개질이 불가피하다. 따라서 본 연구에서는 실리콘오일과 금속비누를 이용하여 견운모 미립자에 표면개질을 시행함으로써 기초 물성변화를 관찰하였다. 이러한 연구를 수행하기 위하여 평균 약10μm의 정제견운모 미립자에 세 가지 종류의 실리콘오일을 흡착시켜 표면처리한 후 실리콘오일에 흡착된 각 미립자 산물의 소수성 및 내유성 실험을 시행하였다. 또한 적외선 분광법을 이용한 기기를 사용하여 견운모 표면에 오일이 흡착되었는지 조사하였으며, 열감량분석기를 이용하여 실리콘 흡착량에 따른 감량변화를 조사하였다. 그리고 그 특성이 우수한 실리콘의 함량비를 기준으로 견운모미립자에 금속비누를 표면처리한 후 그 특성을 비교하였다. 견운모 미립자에 실리콘오일의 흡착 후 소수성 및 내유성이 가장 우수한 실리콘 오일과 견운모의 중량비는 KSDMPS 6wt%일 때였다. 적외선분광기기를 이용하여 견운모에 실리콘오일 흡착확인을 하여 본 결과 흡착이 되었음을 확인하였고, 실리콘오일 함량이 늘어감에 따라 그 피크가 커짐을 확인 할 수 있었다. 이 또한 열감량분석기로 확인하였으며, 실리콘오일의 함량에 따라 막 두께도 조정됨을 알 수 있었다. 소수성과 내유성이 가장 우수한 KSDMPS는 6wt%일 때 소수성은 70.50%였고 내유성은 43.75%였다. 그리고 금속비누로 표면개질하였을 때와 소수성을 비교하여보면 실리콘오일로 표면개질 하였을 때 소수성이 우수하였다. Sericite is known to be an excellent natural lubricant due to fine particle texture and tabular crystal structure. However, the surface must be specially treated because sericite also possesses the water absorbing property. In this study, we investigated effects of silicone oil and metal soap on Sericite’s fine particle texture and other properties. Surface treatment effects of three different kinds of silicon oil on purified sericite particle having the mean of l0μm were studied and the changes in water and oil repellence were investigated. Through IR spectrometer, silicon oil adsorption on sericite particle was investigated, and thermogravimetric analysis was used to study the reduced adsorption of silicon oil on sericite particle surface. By taking the best parameters of silicon oil amount into consideration, the study on surface treatment using metal soap was carried out. Finally, the surface treatment effects of metal soap and silicon oil were compared. The optimum water and oil repellence was when the sericite fine particle adsorbed with silicon oil at the ratio of KSDMPS 6wt%. It was found that the surface treatment by silicon oil was superior to the treatment by metal soap in water repellence.

FMEA에 근거한 LV URD 케이블의 고장분석

송길목,한운기,김영석,김선구,곽희로,Shong, Kil-Mok,Han, Woon-Ki,Kim, Young-Seok,Kim, Sun-Gu,Kwak, Hee-Ro 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.5

본 연구의 목적은 고장 케이블(LV URD(low voltage underground) cable)의 원인을 밝히는데 있다. 분석방법은 외형패턴, 열패턴, 표면구조 분석, 열분석, 성분분포 등 다양한 분석기기를 이용하여 분석되었다. 국제기준과 사고케이블 제작회사가 제시하고 있는 규정이 일치하는지의 여부를 분석하였으며, 국내산 케이블과의 비교분석하였다. 그 내용을 요약하면 다음과 같다. (1) 사고케이블 자체의 절연성능을 저하시키는 요인으로 IEC 60502-1과 IEC 60811-1-1에 의한 절연피복의 최소 두께가 시방(specification)과 일치하지 알음을 확인하였다. (2) 적외선분광기에 의해 적외선흡광피크가 동일 재료에서 일치하지 않는 것으로 나타났다. (3) PVC bedding 부분이 열적으로 취약하여 장시간 현장에 노출되어 사용되는 경우 이와 유사한 패턴의 사고를 유발할 것으로 판단된다. The objective of this investigation was to reveal the cause of the faulted cable(LV URD(low voltage underground) cable). For the analysis, various types or equipments such as external pattern, thermal pattern, surface structure, thermal analysis, and property distribution were deployed. The international standards and the specification provided by the manufacturer of faulted cable were examined whether it fit the standards. The summary is as follows. (1) Discovered as a factor lowering insulation performance of the faulted cable: minimum thickness of the insulation layer specified by IEC 60502-1 and IEC 60811-1-1 was not fit. (2) Infrared absorption peaks measured by FT-IR spectrometer revealed that the measurements made for the same material did not conform and it is an important basis for proving heterogeneous composition of the insulation material. (3) It was found that PVC bedding was thermally fragile and therefore long term exposure at the site could cause similar fault pattern.