物價調整速度가 換率變動에 미치는 影響에 관한 硏究

정도환 檀國大學校 2003 국내석사

2014년 해운대 성령 대집회 기획연출 : 525 회개의 날 행사 총괄의 입장에서

정도환 서울장신대학교 2015 국내석사

고주파용 회로기판을 위한 PTFE (Polytetrafluoroethylene) 복합체 제조 및 특성

정도환 연세대학교 대학원 2002 국내석사

전과정평가(LCA)를 이용한 정수장의 환경부하 저감방안 수립을 위한 연구

정도환 서울과학기술대학교 2014 국내석사

일반적으로 정수처리는 물리적, 화학적, 생물학적 처리과정으로 구성되고, 이를 위한 기반시설의 건설이 수반된다. 최근 들어 지속가능한 개발에 대한 논의가 글로벌 이슈가 됨에 따라 물의 정수처리 기술에 대한 환경측면을 고려하고자 하는 연구가 다양하게 진행되고 있을 뿐만 아니라, 정수처리 기술뿐만 아니라 친환경적인 기반시설의 건설에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 제품의 제조, 사용, 폐기 등 전과정(Life-Cycle)로부터 발생하는 환경부하를 정량적으로 산출하는 LCA 분석기법을 사용하여 정수처리시설(정수장)을 대상으로 환경부하를 평가하고자 한다. LCA 분석은 제조업 분야를 비롯한 건축분야와 사회기반시설의 환경부하 평가를 위해 광범위하게 사용되는 의사결정 도구로써 국제표준화기구에서 그 절차와 방법을 규정하고 있다. 정수처리시설(정수장)에 LCA 분석을 수행함으로써 그동안 미진했던 환경성평가를 위한 기초자료를 제공하고, 분석결과를 활용하여 환경성 개선 방안을 구축해야 할 것으로 판단된다. 또한 정수처리시설(정수장)의 종합적인 환경부하를 정량화함으로서 환경정책 수립자에게 환경 개선의 기회를 규명할 수 있는 정보를 제공해 줄 수 있으며, 건설 초기단계에서 친환경적인 설계를 위한 의사결정시 판단자료로 활용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 정수처리시설(정수장)의 전과정(Life-Cycle)에 대한 LCA 분석을 수행하여 환경성적표지제도의 6가지 영향범주(자원고갈, 지구온난화, 오존층영향, 산성화, 부영양화, 광화학적 산화물생성)에 대한 환경부하물질의 정량적 산출을 수행하였다. LCA 분석 결과 정수처리시설(정수장)의 전과정(Life-Cycle)에서 발생하는 환경부하물질의 총량의 98.9%가 지구온난화 영향범주에서 발생하였다. CO2가 전체 배출의 97.2%를 차지하였으며, 전과정(Life-Cycle) 단계별로 살펴보았을 때 건설단계에서 99.9%, 운영, 해체 및 재활용단계에서 0.1%의 환경부하가 발생하는 것으로 나타났다. 결과를 바탕으로 하수처리수 재이용시설과의 비교를 통하여 LCA 분석 시 유사점 및 차이점을 분석하였다. 전과정(Life-Cycle)에서 발생하는 환경부하물질의 대부분이 지구온난화(GWP) 범주에서 정수처리시설은 98.9%, 하수처리수 재이용시설은 98.8%가 영향을 미쳤다. 이는 주요시설 구성이 비슷하고 시스템 경계 및 전과정 목록분석 시 고려한 LCI 목록이 유사함을 보여주고 있다. 정수처리시설(정수장)의 전과정(Life-Cycle)에서 발생하는 환경부하물질의 대부분은 건설단계(99.9%)에서 발생이 되고 재이용시설은 운영단계(90.7%)에서 발생되는 것으로 분석되었다. 이는 개별적산법을 적용함으로서 프로세스 범위 및 개인적 성향에 따라 산출결과 변동이 크기 때문에 그 차이가 발생했다고 볼 수 있다. 또한, 정수처리시설(정수장)의 환경부하 저감을 검증하기 위해 4가지의 시나리오를 환경부하 저감방안으로 제시하고 구축된 저감방안은 본 사례에 적용 후 LCA 분석을 수행하여 저감효과를 확인하였다. 그 결과 건설단계에서는 환경부하가 3.69E+13kg 저감되었고 운영단계에서는 환경부하가 2.60E+08kg 저감되는 것으로 분석되었다. Usually, chisel water treatment consists of physical, chemical, biologic process, and construction of infrastructure for this is accompanied. As well as discussion about sustainable development is proceeding research that wish to consider environment side about a proper move processing technology of water according as become global issue variously recently, claim about construction of environmentally friendly infrastructure as well as a proper move processing technology is increasing. In this study, the LCA analysis technique, which quantitatively calculates the environmental load from the entire life cycle that includes production, use and disposal of a product, was used to assess the environmental load of the Purification Plant. The LCA analysis is a decision-making tool that is widely used for the environmental load assessment of the manufacturing, construction and infrastructure sectors, of which the procedures and processes are specified by the International Standard Organization. After the basic data for the environmental assessment are provided by the LCA analysis of the Purification Plant, the analysis results will be used to establish the environmental quality improvement plans. Overall, as quantifiable evidence from overall environmental load of the Purification Plant, it may or will provide pertinent data of investigating opportunities for environmental improvement not limited to public officers regulating environmental policies, and could be used to make decisions for an environmentally sound and sustainable design in the initial phase of construction. In this study, the LCA analysis was conducted for the entire life cycle of the Purification Plant to quantitatively determine the environmental load in six categories of the Environmental Product Declaration(resource depletion, global warming, influence on ozone layer, acidification, eutrophication, photochemical oxidant generation). The LCA analysis results showed that 98.9% of the total environmental-load from the entire life-cycle of the Purification Plant was generated from the global warming category. CO2 accounted for 97.2% of the total emission. When examined the entire Life-Cycle step by step, happened an environmental-load of 99.9% at construction stage and 0.1% in operation, decomposition and recycling stage. When analyze LCA through comparison with the wastewater reuse facility with result, analyzed similarity and difference. Most of an environmental-load matter that happen at whole entire life-cycle affected in global warming category; the Purification Plant 98.9%, the wastewater reuse facility 98.8%. This is similar composition of key facility and it is showing that LCI DB that consider the system boundary and the life-cycle inventory analysis is similar. Most of an environmental-load matter that happen in whole entire life-cycle were analysed by the Purification Plant is produced 99.9% at construction stage and the wastewater reuse facility is produced 90.7% at operation stage. This can think that the difference happened because production result change is big according to process extent and private tendency by applying specific estimation method. Also, achieves LCA analysis after application to case that conduct reduction plan that was presented 4 case by environmental-load reduction plan and constructs to verify the Purification Plant's environmental-load reduction and confirmed reduction effect. As a result, was examined that environmental-load of 3.69E+13kg was reduced at construction stage and environmental-load of 2.60E+08kg is reduced at operation stage.

개혁주의 영성신학과 수덕

정도환 성공회대학교 신학전문대학원 2022 국내박사

본 연구의 목적은 두 가지였다. 첫째는 개혁주의 안에 있는 영성(영성신학, 신비신학, 수덕신학)에 대한 오해를 바로잡는 것이고, 둘째는 그 오해를 바로잡아 목회 현장 속에서 신앙의 수덕적 요소를 접목시켜 성도들의 신앙성장과 발전을 돕는 것이다. 그래서 먼저 기독교 역사 속에 나타난 영성(영성신학, 신비신학, 수덕신학)의 발자취를 살펴보았고, 그에 따른 수많은 학자들과 목회자들의 의견을 수집하였다. 나아가 이러한 논증으로도 영성(영성신학, 신비신학, 수덕신학)을 받아들이지 않고 인정하지 않는 일단의 사람들을 위해 모든 판단의 절대 기준이라고 할 수 있는 원천적 자료, 즉 성경 속에서 영성(영성신학, 신비신학, 수덕신학)의 요소를 찾아내려고 하였다.

Field-Programmable Gate Array(FPGA)를 사용한 Tapped Delay 방식 Time-to-Digital Converter(TDC)의 정밀도 향상에 관한 연구

정도환 광운대학교 2014 국내석사

Time-to-Digital Converter (TDC)는 특정입력 사이의 시간을 ns 이하의 높은 해상도로 측정하여 디지털 코드로 변환하는 장치로 계측분야, 입자(핵) 물리학분야, 의료용 영상장비분야, 통신장비분야 에서 많이 사용된다. 특히 최근에는 Field-Programmable Gate Array (FPGA)를 사용하여 TDC를 구현하는 연구가 활발히 진행 중이다. FPGA는 configurable logic blocks-array와 routing channel로 구성되어 있다. 로직의 구성, 배치가 용이하여 기존의 개별소자, ASIC을 통하여 개발하는 방식보다 비용과 시간을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 최근 FPGA를 사용하는 TDC는 dedicated carry chain을 사용한 tapped delay 방식이 주로 사용되고 있다. Tapped delay 방식은 delay cell과 flip-flop의 구조가 TDC의 성능에 주요한 영향을 끼치며, delay cell 이외의 지연 요소를 최소화하는 것이 오차를 줄일 수 있다. FPGA의 slice 내부구조에 포함되어 있는 dedicated carry chain은 외부 라우팅 없이 slice 내부의 tapped-flop의 data 입력으로 연결되어 그 구조가 tapped delay 구조에 적합하다. 또한, flip-flop의 clk 신호로 global clock line이 사용가능 하므로 routing delay와 skew를 최소화할 수 있는 장점이 있다. Tapped delay 방식의 TDC를 구현할 때 지연 소자 간의 오차가 일정하지 않으면 정밀도와 해상도 저하에 많은 영향을 끼친다. FPGA를 사용한 tapped delay TDC 방식에서도 딜레이 소자로 사용하는 dedicated carry chain은 delay width가 일정하지 않다. 원인으로는 dedicated carry chain 자체의 delay 차이와 온도, 전압변화에 의한 delay 변화 등이 있다. 그 결과 TDC의 정밀도가 dedicated carry chain delay의 variation에 의해 저하되는 현상이 발생하며 delay width가 서로 일정하지 않으므로 각 출력 구간마다 해상도와 정밀도에 영향을 끼친다. 이를 보상하기 위하여 본 논문에서는 carry chain으로 입력되는 신호를 dual edge 형태를 갖는 pulse로 입력하여 wide delay를 가지는 carry chain의 정밀도를 향상하는 방식을 제안하였다. 또한, carry chain 각각의 delay width를 측정하고 각 carry chain의 delay width를 사용하여 실제 측정 결과의 오차를 보상하는 방식으로 정밀도를 향상시켰다. FPGA는 Xilinx사의 Virtex-6를 사용하였다. 입력 시간은 coarse 측정부와 fine 측정부로 나누어 측정한다. Coarse 측정부에서 긴 시간을 측정하고, coarse 측정부에서 측정하지 못하는 2개의 미세 시간구간은 2개의 fine 측정부로 나누어 처리하였다. 2개의 fine 측정부는 f site와 b site로 구분하였으며 2개 site 모두 19개의 carry chain 으로 구성하였다. 1개의 carry chain 당 2개의 delay를 출력으로 사용하였다. Front site와 back site의 carry chain 38개의 총 delay는 각각 750 ps, 785 ps로 측정되었다. Delay 소자로 사용되는 carry chain 1개의 가장 짧은 delay는 10.8 ps, 가장 긴 delay는 50 ps로 측정되어 소자 간의 편차가 크다. Dual edge pulse 입력 방식으로 front site 의 38개 딜레이 중 21개의 wide delay와 back site 18개 wide delay의 정밀도를 높였다. 또한, carry chain의 delay를 직접 측정하여 보상하는 방식으로 오차를 보상하였다. Front site의 보상 전 오차평균은 25.76 ps이며 Max 48 ps이고 보상 후 오차평균은 6.26 ps, Max 20.26 ps이다. Back site의 보상 전 오차평균은 19.2 ps이며 Max 59.94 ps이고 보상 후 오차평균은 6.54 ps, Max 29.34 ps이다. A time-to-digital converter(TDC) is a device to measure the time between specific inputs with less than nano-second resolution and convert it to digital code. TDCs are widely used for measurements in particle physics, medical imaging, and instrumentation systems. Recently, studies to implement TDCs using field-programmable gate arrays (FPGAs) have been actively progressing. An FPGA consists of configurable logic-block arrays and a routing channel. It has the advantage of reduced cost and time for development compared to using discrete devices and application-specific integrated circuits (ASIC). Using an FPGA, one can easily design a circuit and set required logic placement. Recently, in TDCs with an FPGA, the tapped delay type using a dedicated carry chain has been most commonly used. In the tapped delay type TDC, minimizing the difference in the delay cell can improve performance. Dedicated carry chain architecture in an FPGA is suitable for a tapped-delay TDC structure. Global clock lines are connected to each flip-flop to reduce skew. In a tapped delay type TDC, the difference between each delay element affects accuracy and resolution. Each delay time in the tapped delay type TDC with an FPGA, which uses dedicated carry chain as a delay element, is not uniform. It causes a delay mismatch in the dedicated carry chain itself. As a result, the accuracy of the TDC is deteriorated by variations in dedicated carry chain delay time. To correct for this variation in dedicated carry-chain delay, this thesis proposes a dual-edge method to improve the accuracy of a wide-delay carry chain. Additionally errors due to a delay mismatch are corrected by actually measuring each carry-chain delay width. The FPGA used in this work was a Virtex-6 from Xilinx, Inc. The TDC consists of front and back sites configured by 19 carry chains respectively. In this case, two delay outputs are used for each carry chain. The total delay times for front and back sites are measured as 750 and 785 ps, respectively. The shortest delay is 10.8 ps, and the longest delay is 50 ps. This proposed dual edge method improve timing accuracy for 21 wide delays in the front side and 18 wide delays in the back site using the dual-edge pulse input method. In addition, it corrected errors by converting a digital code to measured delay time. The average error in the front site before correction was 25.76 ps, and the maximum error was 48 ps. On the other hand, after correction, the average error was 6.26 ps, and the maximum error was 20.26 ps. The average error in the back site before correction was 19.2 ps, and the maximum error was 59.94 ps. After correction, the average error was 6.54 ps, and the maximum error was 29.34 ps.

OLED 컬러필터용 cyanine 염료의 치환기 및 counter anion 도입에 따른 광학 특성 연구

정도환 서울대학교 대학원 2023 국내석사

디스플레이의 색 재현율을 향상시키기 위해서는 디스플레이의 RGB 발광체에서 방출되는 빛이 원색에 가까운 빛을 발현해야 하며 RGB 의 주요 색상의 중첩이 발생할 경우 디스플레이의 색 재현율이 감소하게 된다. 본 연구에서는 디스플레이의 색 재현율을 증가시키기 위해 RGB 중 blue 와 green 색상 사이의 500 nm 영역대의 발광체 간의 중첩이 발생하는 불필요한 영역의 빛을 흡수하는 컬러필터를 개발하고자 하였고 이를 위해 500 nm 영역에 해당하는 cyan 색상의 빛을 선택적으로 흡수할 수 있는 염료를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 cyanine 계열 염료를 기반으로 하여 컬러필터에 사용될 염료를 합성하였으며 염료의 side position 및 meso position 에서의 치환기 도입에 따른 흡광 파장 영역 변화 및 염료의 흡광 반치폭, 형광 양자 수율의 변화를 관찰하였다. 추가적으로 합성된 염료에 양이온성 염료의 내구성을 향상시킬 수 있는 weakly coordinating anion (WCA) 인 bis(trifluorosulfonyl)imide (TFSI) anion 을 치환하여 염료의 광학적 특성 변화를 측정하였고 TGA 분석과 내광성 측정을 통하여 화학 반응성 특성 변화에 의한 내구성 향상이 이루어졌음을 관찰하였다. 합성된 염료가 컬러필터 상에서도 용액 상 및 파우더 상과 유사한 특성을 유지하는지 관찰하기 위해 바인더를 이용하여 제작한 필름을 통해 광학적 특성 및 내열적 특성을 관찰하였다. 필름 상에서도 치환체 도입에 따라 용액상과 유사한 흡광 파장 영역대의 변화 및 흡광 반치폭의 감소를 확인할 수 있었으며 투과도 측정을 통하여 500 nm 영역대의 빛을 선택적으로 차단할 수 있음을 확인하였다. 염료의 필름상에서의 내열성은 고온에서 baking 과정을 거친 전 후의 필름의 흡광 강도 를 비교하여 측정하였으며 TFSI 가 치환된 염료는 흡광 강도를 더 잘 유지하여 내열성이 강화되었음을 확인하였다. In order to improve the color gamut of the display, the light emitted from the RGB luminescence of the display must express light close to the primary color. When the main RGB colors overlap, the color gamut of the display decreases. In this study, in order to increase the color gamut of the display, we tried to develop a color filter that absorbs light in a color boundary region where overlapping between blue and green colors of RGB occurs. In this study, dyes to be used in color filters were synthesized based on cyanine-based dyes. We observed changes in the maximum absorption wavelength, full width at half maximum (FWHM), and fluorescence quantum yield of the dyes according to the introduction of substituents at the side and meso positions of the dye. In addition, the synthetic dye was substituted with bis(trifluorosulfonyl)imide (TFSI) anion, a weakly coordinating anion (WCA) that can improve the stability of cationic dyes. The changes in thermal stability of TFSI

Parallel Scheduling of Multiple SDF Graphs onto Heterogeneous Processors

정도환 서울대학교 대학원 2020 국내석사

Parallel scheduling of multiple real-time applications onto heterogeneous processors is needed in the emerging embedded systems such as self-driving cars, smart cameras, and smartphones. Assuming that an embedded application is specified as a synchronous dataflow (SDF) graph or its extension, we propose a novel parallel scheduling methodology based on an evolutionary algorithm where the mapping of tasks onto processors is evolved to optimize a given objective function in an iterative fashion. In each iteration, we use an existing WCRT analysis tool to check if all applications satisfy their real-time requirements, by translating each SDF graph into a directed cyclic graph (DAG) that is assumed in the WCRT analysis tool. Since the WCRT analysis must be performed in each iteration of evolution, we propose a clustering technique to reduce drastically the analysis time that depends on the number of nodes and their dependency. We formally prove that the proposed clustering technique does not change the estimated WCRT of each application. The need and goodness of the proposed scheduling methodology with the clustering technique is confirmed with extensive experiments using real-life benchmarks and randomly generated graphs. 이종 프로세서에 대한 실시간 멀티 응용의 병렬 스케줄은 자율 주행 자동차, 스마트 카메라 및 스마트 폰과 같은 새로운 임베디드 시스템에서 필요한 문제이다. 본 논문에서는 임베디드 응용이 SDF (Synchronous Dataflow) 및 확장된 SDF 모델로 명세되었을 때, 최적의 태스크-프로세서 매핑을 탐색하기 위한 새로운 병렬 스케줄 방법론을 제안한다. 이는 주어진 목적 함수의 최적값을 찾기 위해 진화를 반복하는 진화 알고리즘에 기반한 방법으로 수행된다. 제안하는 방법론에서는 반복적인 진화의 과정에서 기존에 연구된 WCRT (Worst-Case Response Time) 분석기를 통해 모든 응용이 실시간 성능 요구사항을 만족하는지 여부를 확인하는데, 이때 SDF 그래프를 WCRT 분석기가 입력으로 받는 DAG (Directed Acyclic Graph)로 변환한다. 진화가 반복될 때마다 WCRT 분석이 수행되므로, 본 논문에서는 그래프의 노드 개수 및 의존성 관계에 의존하는 WCRT 분석 시간을 크게 줄이기 위한 클러스터링 기법을 제안하였다. 또한 제안하는 클러스터링 기법이 각 응용의 WCRT 결과값에 영향을 주지 않음을 증명하였다. 클러스터링 기법이 포함된 제안하는 스케줄 방법론의 필요성 및 효과성은 벤치마크 응용과 랜덤 생성된 그래프를 사용한 실험을 통해 검증되었다.

국내 분포하는 암석에 따른 지하수의 수리지화학 및 자연방사성물질 특성

정도환 경북대학교 대학원 2019 국내박사

The objectives of this study are 1) to proposed the optimal analysis methods for NORM(natural occurring radioactive material) 2) to research hydrogeochemistry and NORM charateristics according to the distribution of rock(geology) 3) to reveal the distribution NORM by Province 4) to research the gross-α and 226Ra properties. In this study, liquid scintillation method was proposed as the optimal analysis one for 222Rn and 226Ra, and gas proportional method for gross-α. A total of 247 samples were collected from groundwater to investigate the hydrogeochemical and NORM properties according to the distribution of rock(geology) were collected from groundwater. In-situ analysis of groundwaters resulted in ranges of 5.9~8.5 for pH, 13.7~25.1℃ for temperature, 66~820 μS/cm for EC, 33~591 mV for Eh, and 0.15~9.44 mg/L for DO. Major cation and anion concentrations of groundwaters were in ranges of 4.2~279.3 mg/L for Ca, 0.1~100.1 mg/L for Mg, 0.9~227.6 mg/L for Na, 0.2~9.3 mg/L for K, ND~3.3 mg/L for F, 1.8~779.1 mg/L for Cl, 0.3~120.4 mg/L for SO4, 15.3~372.1 mg/L for HCO3, and ND~27.4 mg/L for NO3-N. 222Rn and 238U concentrations in natural radioactive substances were detected in ranges of 18~15,953 pCi/L and N.D~131.1 μg/L, respectively. For the groundwater samples exceeding USEPA MCL level (30 μg/L) for uranium concentration, their pH ranged from 6.8 to 8.0 and Eh showed a relatively low value(86~199 mV) compared to other areas. Most groundwaters belonged to Ca-(Na)-HCO3 type, and groundwaters in metamorphic rock regions exhibited the highest concentration of Ca, Mg, Na, Cl, NO3-N, U, and those in plutonic rock regions showed the highest concentration of HCO3 and Rn. Uranium and fluoride from granite areas did not show any correlation. However, uranium and bicarbonate displayed a positive relation of some areas composed of plutonic rocks(R2=0.3896). Groundwaters containing high ranium concentrations (>30 ug/L) were detected mainly in the granitic rock regions, especially in Cretaceous granite, Jurassic biotite granite, Jurassic two mica granite, and Precambrian granitic gneiss region. High radon-bearing groundwaters (>4,000 pCi/L) were found in the regions with various rock types including Cretaceous volcanic rock, Jurassic biotite granite, Jurassic two mica granite, Jurassic pegmatitic granite, and Cretaceous sedimentary rock region, and so forth. Also, in order to reveal the characteristics of the NORM distribution in nine provinces, uranium and radon in 681 samples of groundwater were analyzed. Most uranium concentrations in each province were less than 10 μg/L, and Jeonnam, Gyeongnam, Jeju provinces did not have any groundwater samples exceeding the US EPA drinking water MCL (30μg/L) of uranium. The percentatge of radon values exceeding US EPA drinking water AMCL (alternative maximum contaminant level, 4,000 pCi/L) was 22.6% (154/681) and Gyeongnam and Jeju provinces had no groundwater samples exceeding the AMCL. Uranium and radon concentrations of groundwaters in Gyeonggi, Chungbuk, Jeonbuk, Chungnam mainly composed of the Mesozoic granite and the Precambrian gneiss were relatively high, but their concentrations in Gyeongnam and Jeju widely comprised of the sedimentary rock and the volcanic rock were relatively low. A weak correlation between uranium and radon values was shown in Gangwon, Chungbuk, Gyeonggi provinces. 226Ra values of 19 groundwater samples having gross-α concentrations of more than 5 pCi/L ranged from ND to 1.18 pCi/L(ND: ≤ 0.1 pCi/L). Geologic settings of the 19 areas are composed of granitic rocks of Pre-Cambrian and Jurassic and Cretaceous, gneiss (schist) of Pre-Cambrian, and volcanic rocks of Cretaceous. No relationship was shown among 226Ra concentrations and in-situ water quality data, and uranium, radon, and gross-α concentrations. To identify the characteristics of gross-α, groundwaters were sampled from 730 wells during 2007-2009. These samples were analysed using a gas-flow type GPC (Gas Proportional Counter) according to the USEPA method (900.0). A gross-alpha counting TDS (total dissolved solid) efficiency curve (Y = 0.0017X2 − 0.3122X + 19.165, X = TDS, Y=efficiency, R2=0.9734) using natural uranium standard were obtained to get gross α value of the samples. The gross alpha values ranged from MDA (minimum detectable activity) to 14.88 pCi/L and 429 samples showed values higher than MDA (< 0.9 pCi/L). Correlations of the uranium values with the total alpha values and the gross-alpha values indicate that uranium values have significant effects on gross-alpha values. Groundwater samples of study areas were classified into four regions according to the rock types; plutonic (granite) rock region (427 areas), metamorphic rock region (181 aeras), sedimentary rock region (70 areas), volcanic rock region (52 areas). Groundwater of Cretaceous granite presented the highest gross-alpha value. Gross alpha in groundwaters showed no relationship with uranium in terms of the geological ages, rocks and minerals.

다중 파장에서 공통개구를 가지는 광학계 설계 및 분석에 관한 연구

정도환 공주대학교 대학원 2018 국내석사

This study designed an optical system using a common aperture encompassing an electro-optical band (0.6 ~ 0.8 µm), a mid-infrared band (3.6 ~ 4.9 µm), and Nd-YAG laser (1.06 µm) in order to minimize the size of a optical system. This optical system is constructed to freely move in pitch (moving left and right) and roll (moving front and back). This optical system has an advantage over previous optical systems that it can omit the co-registration because this optical system aligns the roll axis and different optical systems use the common aperture while rotating an axis. The presented optical system is composed of four parts: a fore-optics, an infrared optics, an electro-optics, and a laser optics. Since the fore-optics is in the electro-optical band, the mid-infrared band, and the laser wavelength range, it was designed with considering the material having a high transmittance in a wide wavelength range. The detector of the infrared optics has a 1280 × 1024 pixel array with a single pixel size of 15 × 15 µm. Moreover, this study selected a product equipped with a cooling type coldstop with f/5.3 in order to minimize noise. An infrared optics has a dual field of view: a wide view (5.40 × 4.32°) and a narrow view (1.50 × 1.20°). Moreover, it is composed of relay lens groups selected for minimizing the number of the zoom lens group and the object lens and it was designed to maintain the efficiency of the detector and the coldstop while changing the view. The study selected a detector for the electro-optical band, which has a 1280 × 1024 pixel array with a single pixel of 5.5 × 5.5 µm. This product has the detection range of 0.6 - 0.8 µm. The optics has a field of view of 1.50 × 1.20°. The location of the stop was designed to be close to the detector with considering the laser optical system. The laser optical system was designed in two parts: a laser transmitting optics and a laser receiving optics. It uses the same optical path with the fore-optics and the electro-optics. In order to satisfy the laser bean size of 8 m at the front 40 km position, this study designed a light-emitting system with a divergence angle of 0.2 mrad and it also designed a light-receiving system to have a full field of view on a detector surface of the size of 0.2 × 0.2 mm, a single pixel. This study conducted athermalization and Narcissus analyses in order to evaluate the effects of thermal effects on the image during the infrared optics analysis of the optical system. The athermalization analysis was carried out by evaluating the focal move and residual high-order wavefront aberration based on the operating temperature −55 ~ 50℃. The optimal compensator was selected by performing a sensitivity analysis using the Zernike polynomial expression. When MFT resolution considering the optimal movement of the selected compensator was analyzed, it was confirmed that it maintained the over 10% performance on the axis at the 33 lp/mm, which is the requirement, over the entire operating temperature. The results of Narcissus analysis confirmed that it was designed to maintain the Narcissus induced temperature difference (NITD) value equal to or below 1.5℃. A sensitivity analysis was conducted for the electro-optics using the Zernike polynomial expression and the optimal compensator was selected. It was confirmed that it had the linearity even with axial displacement of 1mm. It is expected that it will easily satisfy the requirements of an optical system while aligning the optical system. This study explains the structure, design method, and analysis method of an optical system with a common aperture at multiple wavelengths. 본 논문은 광학계 시스템 전체의 크기를 최소화 하기위해 전자광학 대역(0.6 µm ~ 0.8 µm)과 중적외선 대역(3.6 µm ~ 4.9 µm), Nd-YAG 레이저(1.06 µm)의 공통의 개구를 사용하는 광학계를 설계하였으며, 피치(pitch, 좌우) 및 롤(roll, 앞뒤) 축을 자유롭게 움직일 수 있도록 광학계를 구성하였다. 이전에 보고 된 광학계 시스템과 달리 본 광학계 설계에서는 롤 축을 맞춤으로써, 축의 회전에 있어 서로 다른 광학계와 공통의 개구 위치를 가지므로 영상 정합 과정을 생략할 수 있는 장점이 있다. 본 광학계는 공통의 개구를 사용하는 전단 광학계와 적외선 광학계, 전자광학 대역 광학계와 레이저 광학계 크게 4가지 부분으로 나뉜다. 전단 광학계는 전자광학 대역과 중적외선 대역, 레이저의 파장영역에서 사용되기 때문에 넓은 파장영역에서 투과율이 높은 재질을 고려하여 설계를 진행하였다. 적외선 광학계의 검출기는 단일 화소의 크기가 15 × 15 µm 인 1280 × 1024 화소 배열을 가지며 잡음을 최소화하기 위하여, f/5.3의 냉각식 콜드스탑이 적용된 제품으로 선정하였다. 적외선 광학계는 광시야 (5.40° × 4.32°)와 협시야 (1.50° × 1.20°)의 이중 시야를 가지며, 줌 렌즈 군과 대물렌즈를 최소화하는 방식으로 선택 된 릴레이 렌즈 군으로 구성하였고, 시야 변경 시 검출기의 콜드스탑과의 효율을 유지하도록 설계하였다. 전자광학 대역 광학계의 검출기는 단일 화소가 5.5 × 5.5 µm 인 1280 × 1024 화소 배열을 가지며 0.6 µm ~ 0.8 µm의 검출영역을 가지는 제품으로 선정하였고, 광학계는 1.50° × 1.20°의 시야를 가진다. 레이저 광학계를 고려하여 스탑(Stop)의 위치를 검출기에 가깝도록 설계를 진행하였다. 레이저 광학계는 송광 광학계와 수광 광학계로 나누어 설계를 진행하였으며 전단 광학계 및 전자광학 대역 광학계와 동일한 광경로를 사용한다. 요구 조건인 전방 40 km 위치에서 8 m의 레이저 빔 크기를 만족하기위해 0.2 mrad의 발산각을 갖는 송광 광학계를 설계하였고, 수광 광학계는 단일 화소의 0.2 × 0.2 mm 크기를 갖는 검출기면에 전체 시야가 입사되도록 설계를 진행하였다. 본 광학계의 적외선 광학계 분석에 있어 열 효과가 이미지에 미치는 영향을 조사하기 위해 비열화 및 나르시서스 분석을 수행하였으며, 비열화 분석은 −55℃ ~ 50℃의 작동 온도를 기준으로 초점 이동과 잔여 고차 파면 수차에 조사하였고 제르니케 다항식을 이용한 민감도 분석을 수행하여 최적의 보상자를 선정하였다. 선정된 보상자의 최적 이동을 고려한 MTF 해상력을 확인한 결과, 작동 온도 전 구간에 걸쳐 요구조건인 33lp/mm에서 축상 10% 이상의 성능을 유지하는 것을 확인하였으며, 나르시서스 분석 결과, NITD(Narcissus Induced Temperature Difference) 값이 1.5℃ 이하가 되도록 설계 된 것을 확인하였다. 전자광학 대역 광학계는 제르니케 다항식을 이용한 민감도 분석을 수행하였으며, 최적의 보상자를 선정하였고, 1 mm의 축상 변위에서도 선형성을 가짐을 확인하였다. 이는 광학계 정렬 작업 시 광학계의 요구조건을 쉽게 만족할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 다중 파장에서의 공통 개구를 가지는 광학계 구성 및 설계 방법, 분석 방법에 대하여 제시한다.