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수많은 에너지 및 정보과학 분야에서 레이저 광선의 극히 높은 농도를 얻어야 할 필요가 있다. 이러한 목적으로 넓은 어퍼쳐를 가진 성능이 좋은 렌즈를 통한 광선의 포커싱 기술이 흔히 이용되고 있다. 이러한 렌즈의 제작과 조정은 지루한 작업이다. 우리는 이러한 연구에서 기존의 렌즈 대신에 자체 포커싱의 비선형성을 가진 매체를 이용하여 얻을 수 있는 높은 파워의 광선에 초점을 맞출 것을 제안한다. 이런 경우에 충분한 파워를 가진 레이저빔은 그 폭 한계까지 자체 포커싱될 것이다. 폭 한계는 매체의 파라미터와 복사 파장으로 결정된다. 광학적 손실 없이 농도가 높은 레이저 광선을 얻을 수 있는 매체의 선택이 중요하다. 설명된 포커싱 방법의 효율은 이론적 고찰과 레이저 광선의 비선형적 진행에 대한 수치적 시뮬레이션을 통해 확인된 바 있다.기존 장치보다 효과적이고 값싼 레이저 광선 포커싱 장치의 개발
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레이저 혈관형성법의 주요 문제로 네오인티마 초형성(neointima hyperplasia)보다는 여분 세포 행렬(extracellular matrix)의 개조와 관련이 깊은 레스테노시스(restenosis)가 남아 있다. 이 경우 경련 예방이 혈전 방지 치료보다 더 중요할 수 있다. 이런 목적으로 우리는 혈전 방지 RGD(Arg-Glay-Asp)와 NO-moienty를 모두 함유한 새로운 합성 펩티드를 개발하였다. 1차 연구에서 이 펩티드와 유사 성분은 레이저 혈관형성 후에 레스테노시스의 예방에 효과적인 작용물질의 구실을 할 가능성이 있다는 것을 증명하였다.레스테노시스를 예방하는 역할을 하는데 적합한 레이저 시스템과 혈관보호기를 이용한 레이저 혈관형성법의 실현
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- 2000-04-24
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레이저에서 방사되는 광학적 장에 대한 공간적 제어 문제는 많은 응용분야에서 중요하다. 공동 내부 레이저 빔의 공간제어 방법은 Vavilov State Optical Institute와 Insititute of Laser Physics (레이저물리연구소)에서 개발하였다([1-12] 참조). 이 방법은 공간 광 변조기(SLM)를 이용하여 개발되었다. SLM은 특수 구조의 레이저 공명기 내부에 설치되어, 다양한 횡적 모드의 문턱 조건을 수정하고, SLM 투과성을 이용하여 레이저빔의 분포를 제어할 수 있도록 해준다.내부 스캐닝 성능이 개선된 레이저 시스템. SLM의 반응 시간을 줄이고 Nd결정(우리의 펌핑 시스템 설계는 [5] 참조)의 다이오드 펌핑을 이용한다. 펄스 재현율의 목표 수치는 수 KHz이며, 시계는 TV 표준을 따르고, 평균 출력은 수 W의 파워임.
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- 2000-04-24
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주어진 프로젝트는 2개의 단계를 포함한다. 제1단계는 다음을 개발, 제작하는 것이다: 출력 파워가 10W 범위에 있는 다중 스트립 레이저 광선의 기초적 공업 생산 기술. 이는 출력 파워 10W의 범위에 있는 다중 스트립 다이오드 레이저 모형이며, 100 에서 1000W의 범위에 있는 고체상태 레이저를 위한 다중 스트립 레이저 다이오드를 이용한 펌핑 시스템의 한 모델이며, 1kW 파워의 다이오드 펌핑 고체상태 레이저의 제작에서 나타난 기술적 발전이다. 강력한 레이저 다이오드와 그 기본적 모형의 제작을 위해, 양자 크기의 층을 가진 낮은 문턱 헤테로 구조의 형성을 허용하면서 Liquid Phase Exitaxy(LPE)의 개선된 방법이 사용될 것이다. 제2단계에서는 1kW 파워의 다이오드 펌핑 고체상태 레이저의 실험적 표본 제작으로 구성되어 있다. 이 프로젝트의 제1단계는 이미 ISTC의 지지를 받아 자금 지원을 받게 될 것이다(프로젝트 번호 377).다이오드 펌핑 고체상태 레이저는 의학, 기술적 처리공정, 계측공학 및 과학적 연구에 성공적으로 응용되고 있다.
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미리 제작된 세트를 이용하여 대상이나 배경을 인식과 분류하는 기술은 속도와 신뢰성 절차를 최적화하였다. 이러한 절차는 단계적 시스템 튜닝 과정에서 준비되었다. 각각의 절차는 물체의 특징을 모아서 대상에 근접하게 조합하여, 대상의 종류에 따라 달라지는 검출 및 인식 알고리즘을 포함하고 있다. 또한 이는 광섬유를 통해 흐르는 간섭광(coherent light)의 모드 구조의 변화를 검출하여 규제받지 않은 침해를 발견하기 위해, 보호해야 하는 부분의 시야계를 따라 배치되는 준설용 광섬유를 사용할 것을 제안한다.제3자가 나타나는 것을 바라지 않을 경우 그 지역에서 대상의 보호. 이러한 대상에는 핵시설, 연료-에너지 기지, 위험물 취급 시설, 독성 화학물질 창고와 발사 장소 등이다.
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- 2000-04-24
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프로젝트 개념의 기초가 되는 실험 세팅을 형성하는 위상적 IC 이미지는 투사법에 바탕을 두고 있다. 투사(projection)란 10 에서 120nm의 파장 범위에서 선택한 협대역 진공 자외선(VUV)을 이용하여 독립된 IC 층이나 그 일부의 단계적 위상 이미지를 노출하는 광학 시스템을 반영하는 것이다. VUV원은 레이저 플라즈마로, 중금속(또는 기체)으로 만든 얇은 테이프(또는 작은 공)에 초점을 맞춘 강력한 주파수의 레이저에서 방출되는 펄스 복사파에 의해 생성된다. 광학 시스템과 형판(마스크)은 곡선에 가까운 모양의 원자적으로 부드러운 표면(대물렌즈나 집광렌즈)이나 평면(VUV 마스크)에 씌워진 다층 Bragg’s 코팅이 있는 X-ray광학의 반사원리에 따라 제작되었다. 그런 후에, 10배로 확대된 IC 이미지는 정밀하게 초점 잡힌 빔에 의해 기존 전자 리스그래피 방법으로 마스크 표면에 새겨진다.
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이 작업의 목적은 아주 빠르게 스위칭하는 대형 집적회로(SBIC와 SFIC)를 포함한 마이크로 전자 상품의 위상(topology)이 형성되었을 때, 여러 박막 필름과 상호작용을 하고 효과 효율과 공간 분해능에 영향을 미치며 이를 결정하는, 근(近) (I= 250 에서 120nm), 중(中)(I= 10 에서 10nm), 원(遠)(20 에서 10 nm)의 진공 자외선 아(亞)파장범위 세기가 강한 레이저 광선으로 일어나는 물리적 현상을 탐구하는 것이다. IC마이크로 이미지 형성에서 광학적 투사 시스템의 낮은 수치적 어퍼쳐(짧은 파장에서)의 부정적 효과를 보상하기 위해서는 높은 이미지 이전 콘트래스트만을 사용한다. 주된 착상은 몇몇 무기질 필름과 상호작용하는 전자기파에 높은 에너지 양자로 PTI에서 발견한 이미지 이전 콘트래스트 양의 효과에 바탕을 두고 있다.아주 빠르게 스위칭하는 대형 집적회로(SBIC와 SFIC) 포함한 마이크로 전자제품 개발
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- 2000-04-24
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RTHI를 이용하여 혈액 단백질의 전기이온도입 분석법에 대한 연구를 통해 무색의 생체조직을 분리하여 관찰할 수 있으며 구성된 부분의 농도 변화와 관련된 용액의 굴절률의 변화를 판단할 수 있다. 혈액의 흐름 및 reology 의 역학과 인공 혈액 순환 시스템과 시험하는 인공심장 밸브의 문제를 푸는 연구는 RTHI 방법을 이용하여 수행하였다.주요 전망은 실용(인공심장 밸브의 비파괴 검사, RTHI 방법을 이용한 eletrophresis 처리에 대한 연구, 혈액 구성물과 진단 응용에 의한 빛의 산란)으로 이용할 수 있는 특수한 방법 및 홀로그래피 의료장치의 개발이다.
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- 2000-04-24
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기술적으로 이용되는 레이저에서 가장 바람직한 빔 파라미터 중 하나는 각 발산(angular divergence)으로, 처리 중인 주체의 작은 지점에 초점을 맞춘 복사파를 얻을 수 있다. 현대의 산업용 고체상태 레이저에서 레이저 출력 어퍼쳐에서 나타나는 빔 회절에 의해 결정되는 한계값을 넘는다. 좋지 않은 빔의 품질은 여러 가지 요인으로 나타나는데, 특히 활성 레이저 로드에서 나타나는 열적 뒤틀림(thermal distortion) 때문이다. 제안된 연구에서는 렌즈모양 뒤틀림(lense-wise distortion)이 불안정 공명기에 관련된 이미지 시스템의 광학적 구성성분으로 사용되었다. 이러한 접근방법을 통해 우리는 램프 펌핑을 이용하여 300W 산업용 레이저의 빔 밝기를 한 단위 이상 높일 수 있었다.제안된 공명기는 강한 열효과가 자주 나타나는 높은 파워(1kW 이상)의 다이오드 펌핑 레이저에서 매우 유용할 것이다.
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- 2000-04-24
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이 연구는 이미징 망원경에서 대형 1차거울의 생산과 개발 비용을 낮추는 것을 목표로 한다. 이 연구의 주된 착상은 광학적 품질이 낮고, 이에 따라 비용이 적게 드는 망원경에서 1차거울의 뒤틀림을 비선형 광학적 역학 기술을 이용하여 보정하는 것이다. 이 연구에서 분할된 거울과 휘어지는 거울이 모두 1차거울로 사용된다. 지금까지 백색광에서 이 연구를 수행하면서 모델 시험을 해 왔다. 이 시험에서 대상 이미지의 광학적 품질은 회절 제한된 빛과 가깝게 되었으며, 타당성이 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 탄성의 휘어지는 거울에 대한 고유한 설계가 고려 중인 망원경 시스템을 위해 개발되었다. 실험은 30cm의 직경을 가진 탁상용 거울로 수행하였다.뒤틀림 보정 비성형 광학적 기술의 응용과 함께 대형 망원기 시스템에서 탄성의 휘어지는 1차거울(직경 1m 이상)은 회절 한계에 가까운 분해능으로 먼 거리에 있는 대상에 대한 높은 품질의 이미지를 얻을 수 있을 것이다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 계측기기
고체 전해질 필름에 기초한 산소 센서를 설계하는 한편 관련 생산기술을 개발하였다. 기본적으로 이 센서는 고체상의 전극을 채용하여 정확한 측정이 가능한 동시에 우수한 기계적 강도를 실현하고 있다는 점에서 현재까지 알려진 유사제품(예: bosch 제품 등)들과 차별화된다. 한편 귀금속을 재료로 사용하지 않으므로 생산원가 또한 저렴하다. 자동차 엔진 및 용광로에서 유기연료의 연소 정도를 조절할 때 사용되는 -probe은 이 센서를 기반으로 하여 제작되었다.엔진, 보일러 실, 발전소 등에서는 본 센서 및 관련 제어장치를 효과적으로 이용함으로써 유기연료의 연소 상태를 조절할 수 있다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 계측기기
본 기는 3중 수소를 포함하는 가스 혼합물을 정확하게 분석할 목적으로 설계된, 자석을 필요로 하지 않는 특수용도의 다이내믹 매스 스팩트로미터이다. 이와 같은 방식의 매스 스팩트로미터를 개발함으로써 온라인 모드에서 fusion fuel에 포함된 화학물질 및 동위원소의 함량을 효과적으로 측정할 수 있게 될 것으로 기대된다. 또한 이 장치를 이용함으로써 융합 반응로, 시스템 및 발전소의 가동 중에 또는 기타 3중수소와 관련된 일체의 설치작업 시에 발생할 수 있는 3중수소의 누출이나 전반적인 안전상의 문제에 대처할 수 있을 것이다. 가장 뚜렷한 장점 중 한가지는 현재 3중수소핵이 붕괴할 때 발생되는 노이즈를 대폭 줄일 수 있다는 점인데, 3중수소를 다루는 작업에서는 이점은 매우 중요하다. 본 기기는 타 기종의 매스 스팩트로미터와 비교해서도 우수한 성능을 보여줄 뿐만 아니라, 감도가 매우 뛰어나며 소형인 동시에 비교적 다루기가 간편하다. 본 기와 관련된 주요 파라미터는 다음과 같다. - 감도: 10-11Pa- 해상도: 800- 다이내믹 레인지: 10-8- 스팩트럼 검출 단일 주기의 지속시간: 10-5s.매스 스팩트로미터는 3중수소를 포함하는 혼합물속에 든 회학물질과 동위원소들을 신속하게 분석할 목적으로 설계된 것이다. 이 장치는 기초과학연구에 있어 융합시설에서 연료의 순환 상태를 24시간 모니터링하기 위한 용도로 사용되는 외에, 전반적인 안전을 위해 기타 핵 및 핵화학 장비에도 사용되는 한편, 3중수소의 누출을 생태학적으로 예방 및 관리하는 데도 쓰이고 있다. 또한 매스 스팩트로미터는 기타 공장 지대 등에서 여러 성분을 포함하는 가스 혼합물에 대한 신속한 정량분석 작업을 할 때도 사용된다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 계측기기
Institute for Mathematical Modelling에서는 수년간에 걸쳐 비평형 및 화학반응의 내부 흐름(laminar and turbulized)을 시뮬레이트하기 위한 모델의 개발을 추진해 왔다. 1. 현재 여러 종류의 단면(또는 노즐)을 갖는 Smooth Channel(SmC)을 이용하여 비스코스 화학반응의 흐름에 관한 새로운 모델이 개발되고 있다. 이 모델은 parabolic type(포물선)의 equation중 가장 우수하며, 단순화된 순 Navier-Stocks 식에 기초하고 있다. 단순화된 모델의 주요 특징은 채널의 형태에 맞춘 특수한 orthogonal curvilinear 좌표를 채용하고 있다는 점이다. 이 방법으로 표준 parabolic equation의 주요한 단점을 극복할 수 있었다. SmC의 주요한 장점은 다음과 같다. - 강력한 신축성을 지원하는 단면구조 및 채널의 벽면이 곡면으로 가공되어 순환용으로 이용할 수 있다. - Bound layer flow 및 intricid core의 경우에 공통적으로 asymptotically valid하다. - 수치상으로는 폭넓은 Re 수치 범위에 대하여 NS 식에 가장 근접한 특성을 보여준다.본 모델은 물리학, 유체역학, 비핵 에너지, 연소 화학, 환경보호 등의 부문에 유용한 도구로 쓰일 수 있으며, 그밖에도 다양한 용도에 활용될 소지는 충분하다.
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- 2000-04-24
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NPP 및 기타 핵물질 순환처리시설에서 방사성 물질을 대기중으로 배출시킬 때의 사고위험으로 인해, 비상시에 방사능 처리상황을 예측할 수 있는 능력이 요청되었다. 이 작업을 할 때는, 사고의 초기 단계에 주민의 보호를 위한 긴급한 결정을 내려야 한다는 관점에서 볼 때 특히 중요한 것은 신속한 조치를 취하는 일이다. 즉 실시간 스케일에 따라 예측 경보를 수신할 수 있어야 한다. 이러한 과제를 해결할 수 있는 유일한 방법은 최신의 정보기술과 대기중의 방사능 오염 패턴에 대한 수학적 모델링 기법을 채용하는 것이다.추가로 실험을 통해 증거를 확보함으로써 모델의 타당성을 입증. 물에 뜨는 성질과 관련한 효과를 설명하는데 목표를 둔 모델의 개발. 특히 무거운 가스의 확산 모델을 작성
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 계측기기
chemiluminescent 측정 시스템은 화학 및 생화학적 반응과 자유 래디컬의 형성에 의해 진행되는 생물학적 프로세스에서 관찰되는 매우 약한 광선의 방출을 기록할 목적으로 개발되었다. Chemiluminescent 조사 기법을 사용하면 가장 반응성이 높으며 훨씬 짧은 수명을 지닌 래디컬의 존재를 확인할 수 있다. 이것은 자유 래디컬의 양을 추산할 수 있는 유일한 방법인 동시에, 샘플에 특수 처리를 하거나 특수한 실험조건을 준수해야 할 필요가 없으며, 명확한 분석결과를 원할 경우에도 필요한 모든 요건을 만족시켜 준다.chemiluminescent 측정기법 및 방법론의 지속적인 개발 작업 및 완성. 활용범위에 관한 보다 심층적인 연구의 진행. 자유 래디컬의 산화 및 이것이 생물학, 의료, 생태학 및 기타 기술부문에서 담당하는 역할.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 계측기기
핵물질의 확산은 지구 전 인류의 생존에 영향을 끼치는 가장 중대한 문제 중 한가지이다. 이제는 정치가들과 시민운동가들, 그리고 예술가 등등 모두가 이 문제를 해결하기 위해 나서고 있다. 이와 동시에 이 문제는 핵물리학과 매우 밀접한 관계가 있으므로, 과학자들의 적극적인 참여가 매우 요망된다. 핵물질의 확산을 제한할 수 있는 여러 방법 중 한가지는 예상되는 핵물질의 운송경로 상에 기술적인 방법을 이용한 강력한 검사시설을 설치하는 것이다. 공항의 탑승구, 도로, 세관, 공장, 실험실, 창고, 선박 등에는 핵분열 물질의 검출을 위한 모종의 장치가 설치되어 있는데, 이것들은 수동적 혹은 능동적인 방식의 장비들로서, 즉각 또는 시간이 흐른 뒤에 핵분열을 일으키는 중성자의 존재를 검출하는 방식을 취하고 있는데, 이 때 총계 집계 방식 또는 동시 계산 방식을 채택하고 있는 등의 차이가 있다. 하지만 교묘하게 고안 및 제조된 이러한 장비들 역시, 플루토늄이나 고도로 강화된 우라늄을 가능한 신속하고, 신뢰할 수 있으며, 안전하게 분석할 수 있어야 한다는 요건을 충분히 만족하는 프로시저를 채택하고 있는 것은 하나도 없다.핵분열 물질의 검출을 위한 더욱 개선된 장치를 개발할 수 있는 여지는 있다. 이러한 장치는 매우 유용하게 쓰일 것으로 생각되는데, 왜냐하면 주어진 관측 시간이 동일하다면, 모니터를 이용하여 대량의 병기 제조용 우라늄이나 플루토늄을 더욱 정밀하고 더욱 개선된 감도 범위에서 측정할 수 있음을 의미하기 때문이다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 전자부품
반사된 레이저 광선의 극성 특성을 결정하는 실험을 실시하여 물질의 변형을 조사하였다. 유기 플라스틱 및 카본 합성물을 CO2레이저로 가열하면서 가열 전후에 각각 He-Ne 레이저 광선을 여기에 반사시킨 다음 그 극성 특성을 측정했더니, 표면을 가열하여 온도가 상승하면서 표면 소재가 변성됨에 따라 극성 특성은 두드러진 변화를 나타냈다. 열에 의해 소재가 변성되고 다시 이로 인해 극성 특성이 변동함으로 인해, 고유 및 표면 방사에 대한 흡수간의 상관관계가 변화된다. 감자잎에 의해 반사된 광선의 극성 특성에 관한 실험적 및 이론상의 연구결과를 구하였다.이 프로젝트의 목적은 뚜렷한 원인으로 인한 소재의 변성에 따라 가장 민감하게 변동하는 극성 특성을 찾아내려는 것이다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 계측기기
지역의 지리적 특성을 무작위로 선별하여 연구한 끝에 카자흐스탄 지역에는 라돈으로 인한 잠재적인 위험이 존재함을 알아냈다. 하지만 카자흐스탄의 주민들이 어느 정도나 라돈에 노출되고 있는가는 아직 밝혀지지 않았다. 본 프로젝트에서는 “SOLO”사가 카자흐스탄 지역 내에서 위험수준의 라돈을 방사하는 장소들을 밝혀내기 위해 개발한 최신식 기기에 기초하여 라돈 방사선의 특성을 측정하고 이와 관련된 이론적 모델을 개발하기 위한 방법을 제안하고 있다. 표준적인 연구방법을 사용하는 이외에, 이 연구의 두드러진 특징으로는 추가로 RaA, RaB, RaC의 “비부착 컴포넌트”에 대한 세부적인 연구를 수행하고 있으며, 방사선의 조사량을 파악하기 위한 가장 유용한 특성치인 폐에 대한 조사량을 직접적으로 측정하고 있는 점을 꼽을 수 있다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 전자부품
교량이나 선박, 항공기와 같은 대규모 산업시설의 경우, 그 표면에 대한 유지보수작업은 시급한 문제 중 하나이다. 대개의 경우에는 기계적인 세척기법이 사용되지만 항공기인 경우에는 유해한 화학약품을 써서 코팅을 손으로 벗겨낸다. 그와같이 거대한 금속구조물에 대한 청소작업을 할 때는 수작업이 많이 필요하므로 비용이 다소 많이 드는 편이다. 규모가 큰 산업적 구조물인 경우에는 보다 생산성이 높고 경제적인 세척기법의 개발은 필수이다. Neodimium(YAG:Nd)을 이용하여 Alumino-Yttrium 석류석에 강력한 펄스 반복속도(pulse repetition rate)를 지원하는 레이저를 발사하여 금속구조물을 청소하는 레이저 기법을 개발함으로써 이 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다. 계산에 따르면, 대규모의 건설용 금속 구조물을 청소하기 위해서는 펄스 반복속도를 지원하며 광섬유를 이용해 광선을 전달하는 YAG:Nd 레이저가 필요한데, 이 때 소요되는 평균소비전력은 최고 500W이며 펄스지속시간은 수백 ms 범위이다.교량, 항공기, 선박을 비롯한 산업시설용의 레이저 세척 기법에 대해 연구함으로써, 이를 위한 설계 관련서류 및 설치 방법에 관한 테스트용 샘플을 개발할 수 있다.
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- 2000-04-24
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전기·전자 > 전자부품
금속제 예술품(청동 및 기타 구리합금, 선철, 강철 및 기타)을 보존하는 문제는 전세계의 예술계가 공통적으로 겪고 있는 가장 큰 문제 중 하나이다. 현재 알려져 있는 세척 및 보존방법 가운데는 기계적, 화학적 및 전기분해를 이용한 방법 등이 있지만 이러한 방법에서는 모두 소재 표면의 파괴를 피할 수 없다. 현재는 레이저를 이용해 예술품을 세척하는 기법은 크게 인기를 모으고 있으며, 특히 이 목적을 위해서는 10^-9 sec 범위의(6-50*10^-9c) 펄스 반복 속도를 지원하는 레이저가 사용됨을 확실히 알아 둘 필요가 있다. 하지만 이 레이저 시스템에도 한가지 중요한 결함이 있다. 즉 이 시스템에서 생성되는 레이저 광선과 동일한 수준의 지속시간을 구현하기 위해서는 높은 평균소비전력이 요구된다는 점이다(10-15W 이상). 또한 이 사실은 기계적인 방식의 경첩이 장착된 한정된 길이의(약 1미터) 미러-렌즈 조정장치만을 사용할 수 있음을 의미하는데, 이 경우 사용 가능한 장비의 용도 또한 대폭 제한받게 된다. 70~80년대에 걸쳐 본인들은 군사적 용도의 활용을 위한 시스템의 제작을 포함하여, 양자전자공학, 비선형광학, 레이저 분광분석, 레이저 물리학 등 각 부문에서 실험에 기초한 연구개발에 크게 공헌해 왔다.프로젝트가 완결되면 과학적 및 기술상의 문제들을 해결할 수 있다.
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- 2000-04-24
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