기술 개요
- 비접촉식 광학 이미징 기술인 레이저 스페클 광도측정법을 활용하여 레이저 빛이 물 속 이물질과 상호작용할 때 생성되는 스페클 패턴을 분석해 이물질의 유무를 감지
- 정수장 및 산업 공정에서 물속 이물질을 감지하기 위한 신속하고 비침습적인 방법을 제공

특징
1. 레이저 스페클을 이용한 물 속 이물질 검출
- 샘플에 레이저를 조사하여 샘플에 입사된 광이 다중산란(multiple scattering)됨에 따라 형성된 레이저 스페클(laser speckle)을 기정의된 기준 시간마다 측정하고, 측정된 레이저 스페클의 시간 상관관계(temporal correlation)에 기초하여 상기 샘플에 포함된 이물질의 농도를 측정
- 레이저 스페클을 이용한 물 속 이물질 검출은 샘플의 작은 변화에 매우 민감하므로 미세한 이물질 및 수질 변화를 감지하는 데 효과적이며, 비접촉 및 비침습적 기술로 측정 중에 물의 무결성을 유지하는데 유용
2. 다중 산란을 통한 레이저 스페클 신호 증폭
- 낮은 농도의 이물질에 대한 민감도를 향상시키기 위하여 샘플이 지나는 공간의 다중 산란(multiple scattering)되는 횟수를 증폭시키는 구조로 다중산란증폭영역을 설정
- 다중 산란은 레이저 광과 샘플 내 입자 간의 상호 작용을 증가시키고, 각 산란 이벤트는 샘플 내에서 빛의 경로 길이를 효과적으로 증가시켜 더 많은 상호 작용을 허용하여 낮은 농도의 이물질에 대한 민감도를 향상시키며 온도 또는 매체 특성의 변화와 같은 환경 변화에 대한 견고성 향상에도 기여
3. 레이저 스페클 이미지의 시계열적 분석을 통한 물 속 이물질의 정량 측정
- 물 속에서 다중 산란되어 생성되는 레이저 스페클 이미지를 시계열적으로 검출하고, 위 검출된 레이저 스페클을 이용하여 물 속 이물질의 존재 여부를 실시간으로 추정