파장변이섬유를 사용한 새로운 반응 위치 측정 양전자방출 단층촬영기기 검출기를 개발하였으며, 이에 대한 최적화 작업을 수행하였다. 섬광체 2개와 파장변이섬유 3개를 사용하고, 파장변이섬유 끝에 센서를 부착하여 최적화 모듈을 설계하였다. 섬광체와 파장변이섬유 및 센서를 연결시키는 연결물질과 섬광체와 파장변이섬유의 반사체 물질에 따른 센서에서의 빛 수집율 및 센서별 빛 수집 비를 통해 최적의 조합을 도출하였다. 연결물질은 에폭시를 사용하고 반사체 물질은 섬광체와 파장변이섬유에서 각각 난반사체 및 거울반사체를 사용한 조합에서, 가장 높은 빛 수집율과 센서별 빛 수집 비를 보였다.

최근 기후변동성으로 유발되는 불안정한 기상상태를 효과적으로 관측하고자 레이더가 도입되고 있다. 레이더는 경험식으로 산정된 Z-R 관계식을 통하여 레이더 강우량을 제시하게 된다. 이 과정에서 레이더 강우량은 필연적으로 지상에 도달하는 실제 강우량과는 정량적 오차가 발생하게 된다. 본 연구는 확률통계학적 방법론을 이용하여 Z-R 관계식 매개변수 산정과정에서 우리나라의 강우특성을 고려함과 동시에 Z-R 관계식 매개변수의 불확실성을 정량적으로 제시하고자 한다. 강우의 계절성을 고려하여 Z-R 관계식 매개변수를 추정하는 과정에서 Bayesian 추론기법을 도입하여 생산된 레이더 강우량은 기존의 Z-R 관계식에 비하여 개선된 통계적 효율기준을 제시하였다. 따라서 Bayesian 추론기법을 활용한 Z-R 관계식 매개변수 산정은 정량적으로 신뢰성 있는 고해상도 강우정보의 생산은 고도화된 수문해석 및 기상예보 지원을 가능케 할 것으로 판단된다.

다층박막거울은 높은 반사 효율로 엑스선을 단색화 하는데 많이 사용되고 있다. 반사되는 엑스선의 파장은 두께주기와 입사각도에 의해 결정되고, 반사율은 층수와 표면 거칠기에 크게 의존하게 된다. 다층박막거울은 중원소와 경원소가 번갈아 적층되어 있는 구조로 되어 있으며 각 계면에서의 거칠기를 고려해야 한다. 본 논문에서는 두께 변화 W/Si 다층박막거울에서 계면 거칠기와 상호확산을 동시에 고려하여 반사율을 조사하였다. 두께 변화 다층박막거울은 균일한 다층박막거울에 비해 반사율은 감소하나 각도 및 에너지 반치폭이 넓은 특징을 보였으며, 상호확산에 따른 반사율의 저하가 크게 증가하였다. 이론적인 설계값에 가까운 반사율을 획득하기 위해서는 다층박막거울을 제작 할 때 나타나는 상호확산의 효과를 고려하여 설계함으로써 목적에 부합하는 최적의 다층박막거울을 설계하고 제작할 수 있을 것이다.

다층박막거울은 규소나 게르마늄과 같은 단결정 회절소자를 대체할 수 있는 광학소자로 수 나노미터 두께의 인공적인 회절 평면을 갖는다. 작은 두께 주기를 갖는 W/Si 다층박막거울에서 박막의 두께 변화에 따른 첫 번째 브래그 각도 및 반사율 저하를 조사하였다. 작은 두께 주기를 갖는 W/Si 다층박막거울은 0.55° 및 17.5 keV에서 최대 반사율을 나타내도록 설계되었고 72.67%의 반사율을 보였다. 텅스텐 및 규소의 박막 두께가 동일하게 변화되었을 때 첫 번째 브래그 각도의 변화 및 반사율 저하가 관찰되었다. 다층박막거울에서 텅스텐 박막중 하나의 층에서만 두께 변화가 있을 때는 반사율의 변화는 없지만 포락선의 요철이 관찰되었다. 무작위적인 가우시안 두께 변화에서도 반사율 저하가 관찰되었다. 작은 두께 주기를 갖는 W/Si 다층박막거울에서 두께 변화에 따른 반사율의 저하를 통해 제작되는 다층박막거울의 공차를 예측할 수 있을 것이다.

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) has played an important role in assessing green plant biomass through remote sensing on global scale since the early 1970s. The concept of NDVI is based on the fact that green plants show higher reflection in near-infrared region than in visible region of the electromagnetic spectrum. However, it is well known that the relocation of chloroplasts in plant leaf cells may dramatically change the optical properties of plant leaves. In this study I traced the changes in the reflectance and transmittance properties of Tobacco leaves at the wavelengths of 660 and 800 nm after a sudden increase in light intensity. The results showed that NDVI of leaves gradually decreased from 72.7% to 69.9% when exposed to a sudden increase in light intensity from 30 to 1,200 μmol/m2 · s. This means that the error resulting from the physiological status of the plant should be accounted for a more precise understanding of ground truth corresponding to the data from the remotely acquired images.

In this study, the intensity change of a crack and concrete surface as light condition was estimated by using a reflection model. The result shaw that the concrete surface intensity was proportional to the light incident degree and the crack intensity was affected by the geometry of the crack.

빛은 피부에서 개개인마다 상이한 반사, 흡수 및 산란 등의 광학적 거동을 보여준다. 특히, 피부에서 빛의 반사는 분광반사율이라는 물리량 측정을 통해 개인의 피부 밝기지표로 널리 활용되어 왔다. 따라서 피부에서 빛의 반사 거동 연구는 개인 맞춤형 화장품, 특히 메이크업 제품 개발에 있어 좀 더 효율적인 처방 개선에 기여하 거나 새로운 평가법에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 Kubelka-Munk 모델을 이용하여 개인의 피부 특성에 따 른 빛의 분광반사율 거동에 대해 다각적인 분석을 수행하였다. 또한, 상기 모델과 기존에 알려진 문헌 정보를 이용하여 개인의 피부 분광반사율에 영향을 줄 수 있는 피부 두께 및 헤모글로빈 등의 다양한 파라미터들에 대한 기여도 분석을 수행하였다. 이를 통해, 일반적인 여성의 피부에서의 분광반사율 이론치를 계산하였고, 분광반사 율 실측을 통해 이론치와 실측치 간의 유사성을 확인하였다. Kubelka-Munk 모델을 이용한 피부 분광반사율 연구는 향후 새로운 개인 맞춤형 메이크업 화장품 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

In order to contain as much information as possible in a single image, a wide FOV(Field-Of-View) imaging system is required. The catadioptric imaging system with hyperbolic cylinder mirror can acquire over 180 degree horizontal FOV realtime panorama image by using a conventional camera. Because the hyperbolic cylinder mirror has a curved surface in horizontal axis, the original image acquired from the imaging system has the geometrical distortion, which requires the image processing algorithm for reconstruction. In this paper, the image reconstruction algorithms for two cases are studied: (1) to obtain an image with uniform angular resolution and (2) to obtain horizontally rectilinear image. The image acquisition model of the hyperbolic cylinder mirror imaging system is analyzed by the geometrical optics and the image reconstruction algorithms are proposed based on the image acquisition model. To show the validity of the proposed algorithms, experiments are carried out and presented in this paper. The experimental results show that the reconstructed images have a uniform angular resolution and a rectilinear form in horizontal axis, which are natural to human.

본 연구에서는 파랑에너지 감소에 가장 큰 영향을 미치는 호안의 물리적 특성치인 마찰면적과 공극률이 증가된 다양한 호안의 형태와 배열을 도출하였으며 연안의 범위에 포함되는 다양한 수리조건에 대해 수리모형실험을 실시하여 반사파 감쇄효과를 분석하였다. 일반적으로 호안 피복으로 많이 시공되는 사석의 형태와 형상이 비슷한 구형(원형)형상과 단위 부피안에 마찰면적과 공극률을 극대화 시킬 수 있는 이상적인 형상에 대해 연구하였다. 표면적/부피 비율이 큰 형상이 단위 부피안에 마찰면적과 공극률 증가시킬 수 있는 사석형상으로 원기둥(Cylinder)과 얇은 판(Thin Plate) 형상의 경우 원형사석 대비 마찰면적이 2~17배 증가하였다. 이렇게 도출한 사석형상을 이용하여 총 33 종류의 실험모형을 제작하여 다양한 조건에서 규칙파 및 불규칙파 수리모형실험을 실시하였다. 실험 결과 파랑에너지 저감에는 마찰면적 보다는 공극률의 영향이 컸으며 마찰면적과 공극률이 같이 증가되는 것이 파랑에너지 저감 효율이 가장 높은 것으로 분석되었다. 최대 25%의 반사율 저감율을 보였으며 파도의 진행방향과 연직방향으로 접촉 면적이 작을수록 파랑에너지 감소 효과가 커 파도의 방향에 대한 사석의 배치도 파랑에너지에 큰 영향을 미치는 인자인 것으로 분석되었다. 또한 경사에 따른 영향 분석 결과 완경사(1:3.0)가 급경사(1:1.5) 보다 최대 49% 반사파 감쇄효과가 있는 것으로 측정되어 호안 경사가 완만할수록 파랑에너지 감소 효과가 좋았으나 급경사 충진형 호안구조 형식의 경우 최대 66% 반사율 저감율을 보여 급경사라도 마찰면적과 공극률을 극대화하면 파랑에너지 감소에 효과적이며 이를 활용하면 친환경성 및 경제성을 갖춘 호안구조물 설치가 가능 할 것으로 판단된다.

흙-함수특성곡선(Soil-Water Characteristic Curve, SWCC)은 모관흡수력과 포화도 혹은 체적함수비 사이의 관계를 나타내어주는 불포화토 고유의 물성으로서 불포화토의 흐름특성을 이해하고 함수량에 따른 흙의 강도 및 응력 거동특성을 해석하는 데 필수적인 요소이다. 흙-함수특성곡선에 대한 선행 연구결과들의 경우, 건조 및 습윤과정에서의 간극수 유출입량을 측정하여 모관흡수력에 대한 체적함수비를 산출하여 왔다. 본 연구에서는, 압력판 추출 시험기(VPPE)에 전자기파의 시간영역반사법(Time Domain Reflectometry, TDR)을 도입하여 불포화토의 건조 및 습윤과정에 따른 유전상수 측정을 통해 체적함수비를 산정하고자 하였다. 압력판 추출 시험기는 압력셀, 압력조절장치, 뷰렛 시스템, TDR 프로브로 구성된다. 압력조절장치로 압력셀 내부에 공기압을 가하여 모관흡수력을 조절하였고, 가압범위는 0.1kPa-50kPa으로 설정하였다. 모관흡수력 변화에 따라 시료내 함수량이 변화하였으며, 뷰렛 시스템을 통하여 변화량을 측정하였다. 프로브의 경우 압력셀 내부에 설치하고, 프로브 양단에서 발생되는 전자기파의 반사 신호를 이용하여 유전율을 산정하였다. 실험결과, 전자기파의 시간영역반사법에 의해 산정된 체적함수비는 시료의 체적함수비와 높은 상관성을 나타내었다. 본 논문은 흙-함수특성곡선 연구에 시간영역반사법을 접목시켜 불포화토의 함수특성을 파악하고, 기존 방식과의 비교를 통해 함수특성곡선 결과에 대해 검증할 수 있다는 점에서 의미가 있다.

본 연구에서는 공진을 유도하는 수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하려 한다. 공진수로에는 유공판을 설치하여 흐름 분리현상에 의한 파랑에너지의 소산을 유도한다. 종래의 수실과 유공벽을 이용한 방파제에 비하여 공진수로 내장형 유공방파제는 두 가지의 장점을 들 수 있는데, 하나는 목표 차단파랑에 따라서 수로의 설계가 용이하며 보다 장주기 파랑에 대하여도 적용이 가능하다. 또 하나는 유 공부가 쇄파력이 집중되는 수면부근보다 아래에 위치함으로써 구조적 안정성이 개선된다. 파랑에너지의 소산은 방파제 전면에서의 반사율로 서 평가하였고, 수치해석은 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin의 유한요소모델을 이용하였다. 수로의 고유주기와 입사파의 주기가 일치하는 부근에서 적절한 에너지 손실을 확인할 수 있었으며 에너지 손실의 양은 수로의 형상, 위치 및 유공율의 영향을 받았다.

The setting of concrete is a critical period to show phase change from fluid to solid state. The transition of phase makes it difficult to experimentally investigate the evolution of material properties such as elastic modulus and strength. Ultrasonic wave reflection technique is applied to probe the delicate samples, cement paste during the transition period, and the evolution of mechanical impedance is monitored. The growth of green strength of the samples are related to the mechanical impedance increase.

수중구조물은 해수면 아래에 건설되어 경관을 유지하며 파랑 에너지 감쇠를 통해 정온역을 형성할 수 있다. 특히 공명 현상에 의한 Bragg 반사를 이용한 다열 수중구조물은 재료량을 대폭 절감할 수 있다는 경제적 장점이 있어 오늘날 파랑으로부터 해안 도시를 보호하기 위하여 많이 사용된다. 그러나 오랜 시간동안의 수중구조물 사이 퇴적 작용은 수중구조물의 성능에 영향을 주어 초기 설계값과 다른 특성을 나타내어 해안 도시 안전에 위협을 가할 수 있다. 본 연구에서는 다열 수중구조물 사이 퇴적에 의한 파랑의 반사율을 고유함수전개법을 이용하여 해석하였다. 정확한 반사율 계산에 필요한 구간의 수를 검토했으며, 소멸파 성분의 개수를 16개로 제안하였다. 수중구조물의 개수가 증가할수록 최대반사율이 증가하며 완전투과를 나타내는 상대수심의 수가 증가하였다. 퇴적 높이가 증가할수록 공명 현상 효과와 최대반사율이 감소하며, 최대반사율을 나타내는 상대수심의 위치 또한 변함을 확인하였다. 또한 퇴적 높이에 따른 반사율 양상이 상대수심마다 상이하였다. 그러므로 다열 수중구조물 설계 시 퇴적에 의한 성능 변화를 고려하거나, 준설작업을 통한 수중구조물 유지보수가 필요하다.

본 연구에서는 파트린드 저수지의 유입부에서 댐 구조물까지 대상구간으로 설정하고 상류유입 유량, 유사 및 수문 운영에 따른 장기 퇴적양상을 EFDC 모형을 이용하여 5년에 걸쳐 모의하고 배사문 운영을 통한 배사효과에 대하여 모의하였다. 배사문 운영결과 배사시 수로를 형성하여 주로 수로를 따라서 활발히 발생하는 것으로 나타났으며 이는 기존 저수지 배사의 물리적인 특성을 잘 반영하는 것으로 판단된다. EFDC 모형의 모의결과로부터 취수구 전단부에서의 입도분포와 특정입경의 유사도달 여부 등 다양한 정보를 얻을 수 있었으며 향후 저수지 운영에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

최근의 기상이변과 그에 따른 해상조건의 변화로 해안 및 항만의 피해규모와 피해액이 증가하고 있는 추세이며 급경사 또는 직립의 획일적인 형식의 호안구조물로 인해 세굴 및 해빈 침식 등의 문제점을 발생시키고 있다. 또한 항만분야 설계시 반사계수 계산은 수리모형실험 또는 추산식에 의한 값을 이용하도록 되어 있어 반사계수 결정에 불확실성과 장시간이 소요되는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하고자 많은 연구가 선행되었지만 특정 호안구조물을 개발하여 효율성을 검증하는데 한정되어있으며 호안의 물리적 특성(마찰면적, 공극률, 배열)이 파랑에너지에 미치는 영향에 대한 연구와 반사계수 계산 방법에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 마찰면적과 공극률 그리고 배열을 가지는 호안을 제작하여 물리적 특성이 파랑에너지에 미치는 영향을 수리모형실험을 통하여 분석하였으며 실험 결과를 이용하여 반사계수 산정 그래프를 작성하여 개선된 반사계수 계산 방법을 제시하였다. 다양한 형태의 호안 형상의 물리적 특성이 파랑에너지에 미치는 영향을 분석하기 위하여 원(구)형, 얇은판형, 원기둥형의 3가지 호안형상이 다양한 마찰면적과 공극률을 가지도록 배열하여 12가지 실험모형을 제작하여 규칙파 조건에서 5가지 파고(2, 4, 6, 8, 10cm)와 4가지 주기(2, 4, 5, 6sec)에 대해 수리모형실험을 수행하였다. 실험 결과 공극률이 같을 때 마찰면적이 증가할 경우 마찰면적이 가장 큰 구조물이 전체 주기와 파고에 대해서 최대처오름과 반사계수가 가장 낮게 측정되었으며 마찰면적이 같을 때 공극률의 증가는 공극률이 클수록 파랑에너지 감소 효율이 좋으나 짧은 주기에서는 큰 공극률에 저류된 물이 처오름을 가중시켜 최대처오름을 증가시키는 것으로 분석되었다. 마찰면적과 공극률의 증가 역시 파랑에너지 감소에 효과적이나 마찰면적과 공극을 증가시키더라도 파도의 진행방향과 연직방향으로 접촉면적이 큰 형상과 배열은 파랑에너지 저감 효율이 낮은 것으로 분석되어 호안의 형상과 배열이 파랑에너지 제어에 중요한 인자로 평가되었다. 또한 실험결과를 이용하여 주기와 파고에 따라 호안의 물리적 특성(마찰면적과 공극률)에 따라 반사계수를 산정할 수 있는 반사계수와 산정 그래프를 작성하였으며 수리모형실험을 통하여 그래프에 의해 산정된 반사계수의 신뢰성을 검증하였다.

일반적인 유공방파제는 기존 직립 혼성방파제의 케이슨 전면에 유공벽과 유수실을 설치함으로써 해수가 유공벽을 통과하여 유수실내로 진입할 때 난류 발생 등에 의해 파랑에너지를 감소시킬 수 있도록 고안된 구조형식을 갖는다. 이 때 유공벽이 폭풍파에 직접 노출되어 있어 쇄파 발생 시 충격적인 파압으로 구조적인 문제를 발생시킬 수 있으며, 소파효과가 탁월한 주기조건이 유수실 폭과 직접적인 관계가 있기에 경제적인 측면의 문제점을 안고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 유공방파제와 유사한 소파특성을 보이면서도 파랑에 대해 안정성을 확보할 수 있는 공진수로 내장형 방파제를 제안하였다. 이는 충격적인 쇄파에 직접적으로 노출되어 있지 않도록 방파제 안에 공진수로를 두고 수로 전면에 유공판을 통과하여 최대 파력을 저감하는 목적을 가진다.유공율은 입사파 조건에 따라 파력, 반사율 및 전달율 등에 밀접한 영향을 미치므로 방파제와 파랑의 제원에 따른 반사율의 특성을 파악하는 것이 중요하다. 주된 입사파에 맞추어 가장 효율적인 형태의 방파제를 설계하기 위해서는 많은 경우에 대한 수리모형실험이 이루어져야하기에, 이에 앞서 여러 가지 항목 중 유공율과 공진수로의 형태에 따른 반사율 측정에 중점을 두어 규칙파를 적용한 단면 수치해석을 실시하였다. 이 때 수로 전면의 유공판은 반사파 저감에 유리한 연직방향의 유공으로 구성되어진 형태를 기본구조로 하였다.그 결과 하나의 유공수로로 구성된 기본형의 경우에는 공진주기 부근에서만 소파효과를 발휘하지만, 실제해역에 적용하기 위해서는 2중 또는 3중 유공수로를 채택할 경우에는 보다 넓은 주기의 입사파랑에 대해 유효한 소파효과가 나타남을 확인하였다.

본 연구에서는 다양한 외부흐름에 대한 평탄한 지형을 통과하는 파랑의 반사율을 해석적으로 계산하였다. 수심이 일정한 지형에 외부흐름을 작은 구간의 계단형으로 단순화하였다. 계산에 필요한 적절한 구간의 수와 소멸파 성분의 개수를 제안하였다. 아울러, 외부흐름의 변화와 다양한 양상에 따른 반사율의 특징을 서술하였다.

본 연구에서는 외부흐름이 존재하는 함몰 지형을 통과한 파랑의 반사율을 고유함수전개법을 이용하여 해석하였다. 수심이 급격하게 변하는 지점과 외부흐름이 변하는 부분을 작은 구간으로 나누었으며, 정확한 반사율 계산에 필요한 구간의 수와 소멸파 성분의 개수를 검토하였다. 그리고 외부흐름과 함몰지형의 변화에 따른 반사율의 특징을 서술하였다.

미백과 더불어 피부 칙칙함은 많은 여성들의 고민거리다. 칙칙함이란 피부의 붉은 기와 광택이 감소하고, 노란기는 증가하며 피부의 명도가 저하되어 보이는 상태를 말하며, 최근까지 피부 칙칙함의 경우, 일반적으로 피부색 측정을 통해 명도, 색 불균일성 등으로 많이 평가하였다. 명도는 L* a* b* 표색계(CIELAB color space system)의 L*로 나타낸다. 하지만 L*값은 칙칙함 중 하나의 현상, 명도를 측정한 지표일 뿐만 아니라 칙칙함(투명감)같은 인지효능과의 연계점을 찾기 힘든 단점이 있다. 이에 투명감이 높은 피부(칙칙하지 않은 피부)는 동일한 광세기가 피부로 입사하였을 때 피부 내부로부터 빛이 많이 돌아오는 피부이고 이는 확산 반사광(내부 반사광)이 큰 피부라는 피부 투명감 측정 방법에 따라 편광기술을 이용한 자사 제작의 이전 투명감 측정 기기와 측정의 용이성과 휴대성을 개선한 LumiscanTM이라 명명한 신규기기를 개발, 기존 투명감 측정기기와 신규기기로 20 ~ 30대 남성과 여성의 얼굴 피부 투명도를 측정하여 육안을 통한 투명감과 확산반사광 값의 관계를 통해 신규기기의 성능을 확인하고자 하였다. 이번 연구에서 육안 평가와 신규기기의 확산 반사광 값 사이에 단순 비교가 아닌 강한 상관성(R = 0.732, p < 0.01)이 있음을 확인할 수 있었으며 이전 자사개발 기기가 지닌 낮은 휴대성과 측정의 불편함을 개선한 LumiscanTM의 성능평가를 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 함몰지형의 바닥부분의 폭을 조정하면서 함몰지형위로 정현파가 통과할 때 파랑의 반사율을 수치실험을 통하여 해석하였다. 함몰지형을 이용하는 것은 선박의 항로를 기존의 방파제나 수중방파제를 이용하여 확보하기 어려운 경우 함몰지형을 통하여 파랑을 제어하는데 효과적인 방법이다. 함몰지형은 해안가의 준설작업으로 만들어진 지형을 재활용함으로써 비용의 부담이 없다는 경제적인 장점이 있다. 함몰지형의 반사율을 해석하기 위하여 수치해석으로 사용한 모형의 지배방정식으로는 Navier-Stokes 방정식을 사용하였다. 또한, 자유수면의 변위를 정확하게 해석하기 위하여 VOF기법을 적용하였다. 수치모형실험 수심과 파장의 비를 적용하여 천해영역과 중간수심의 영역에 대하여 함몰지형을 지나는 파랑의 반사율을 해석하였다. 해석한 결과 함몰지형의 옆면의 기울기가 완만할수록 반사율은 감소하고, 기울기가 가파를수록 반사율을 증가하였다. 천해영역의 경우 중간수심영역보다 지형의 영향을 더 많이 받으므로 천해영역의 반사율이 더 크게 나타남을 알 수 있었다.