In this study, we explored the design of improved road lighting for drivers and pedestrians using ray-tracing and reverse ray-tracing methods. Conventional road lighting often poses issues such as glare and unevenly illuminated areas, which can compromise safety and efficiency. These problems stem from traditional design approaches focused solely on achieving high luminance and electrical power. However, our research shows that higher brightness or power consumption does not necessarily equate to better road lighting. By applying ray-tracing techniques, we aimed to design a reflector that enhances visibility while being easier on the eyes of both drivers and pedestrians. Our optimized reflector design demonstrated significant improvements in both central and average illuminance levels, all while reducing energy consumption. This study suggests that careful reflector design is crucial for creating safer and more energy-efficient road lighting solutions.

본 연구에서는 페이즈 필드법을 기반으로 하는 위상 최적설계 방법을 통하여 적외선 스텔스 효과를 위한 적외선 반사층의 설계를 진행하였다. 이를 위하여 수직으로 입사하는 적외선 파를 반사층에서 반사되어 원하는 방향으로 전파되도록 모델링을 하였다. 전파 방향에 측정 영역을 설정하여 해당 영역에서의 목적함수 값을 최대화하도록 설계가 진행되었으며, 이때 목적함수는 전자기파의 에너지 흐름을 나타내는 포인팅 벡터(Poynting vector)로 설정하였다. 페이즈 필드법 기반의 방법에서의 여러 파라미터 값들을 변경해 가며 설계 결과를 도출하였고, 목적함수 값을 최대화하는 모델을 최적 모델로 선정하였다. 선정된 최적 모델에서 gray scale을 cut-off 방법으로 제거한 경우 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 중적외선 영역에서의 효과를 고려하기 위하여 입사되는 파장을 바꿔가며 얻은 해석결과를 검토하였다. 본 연구의 유한요소해석 및 최적화 과정은 상용 프로그램인 COMSOL과 Matlab을 연동하여 수행하였다.

본 논문에서는 고주파 특성이 우수한 NEC사의 ne71300-N MESFET를 이용하여 24GHz 대역 국부발진기용 주파수 체배기를 설계 및 제작하였다. 멀티하모닉 로드 풀 시뮬레이션을 통하여 최적의 고조파 소스ㆍ부하 임피던스를 선택하였다. 리플렉터를 이용하여 변환 이득을 개선할 수 있었고, 대역저지필터를 이용하여 기본파와 3차 고조파 성분을 억제하였다. 측정한 결과 0 dBm의 입력신호에 대해 출력주파수인 24Ghz에서의 출력 전력은 -3.776dBm이고, 변환 이득은 0.736 dBm, 41.064 dBc의 높은 고조파 억압 특성을 얻었다.

This paper describes design method of Passive-type Radar Reflector (PRR) which is to provide the requirement of newly revised 2000 SOLAS regulations on the Radar Reflector. The main target of this work is to find the optimum shape of a radar target having large Radar Cross Section (RCS). Through the RCS analysis based on the theoretical approach, two kinds of PRR models, RRR-F model for use in fisheries and PRR-S model for use in small sized ship, are designed and discussed their RCS performance. RCS measurement tests for the various sized samples are carried out in an anechoic chamber. As evaluation results it was clearly shown that the conventional sphere-type shows optimum shape in case of PRR-S, while the cylinder-type which consists of large sized corner clusters or zig-zag flat plats gives best performance in case of PRR-F.

컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 레이더 타겟들에 대한 레이더 유효면적(RCS)을 측정하고, 그들의 성능특성을 분석하였다. 또한, 상용레이더 리프렉터의 구조적 특징을 검토하였다. 그리고, 수동형 레이더 리프렉터의 최적 설계조건을 선택했다. 연구결과, X-band(λ=3.2cm에서 10λ 크기의 원형 평판으로 구성된 옥타헤데랄 형태의 레이더 리프렉터가 최적 성능을 나타냈다. 그러나, 새로 적용될 2000 SOLAS 규정을 수용하기 위해서는 X-band 와 S-band 모두에 적용하기 위해서 더 큰 크기의 원형평판이 필요하다.