디지털 인라인 홀로그램 기술을 활용한 휴대용 수질 분석 시스템의 설계

김원표; 고영웅; 이은영; 방기석

doi:10.14801/jkiit.2019.17.11.67

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김원표 (한림대학교) 고영웅 (한림대학교) 이은영 (동덕여자대학교) 방기석 (한림대학교)

저널정보: 한국정보기술학회 한국정보기술학회논문지 한국정보기술학회논문지 제17권 제11호(JKIIT, Vol.17, No.11)

발행연도: 2019.11

수록면: 67 - 76 (10page)

DOI: 10.14801/jkiit.2019.17.11.67

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수질 내에는 박테리아와 기생충을 포함한 다양한 물질이 존재하며 사람 및 동물에게 각종 질병을 발생시킨다. 기존에는 광학 현미경을 사용하여 실험실에서 물 샘플을 관찰 및 분석하는 방법이 일반적이었다. 따라서 현장에서 실시간으로 수질분석을 수행하는 데 많은 어려움이 있었다. 또한 광학 현미경은 광학렌즈가 장착되어 녹조류와 같은 미세한 샘플을 쉽게 분석할 수 있는 장점이 있으나 비용이 많이 들고 휴대하기 힘들다는 단점이 있다. 본 논문에서는 디지털 인라인 홀로그램 기법을 적용한 수질분석 시스템을 제안한다. 장치의 크기가 작아서 휴대성이 높으며 현장에서 쉽게 사용할 수 있다. 기존의 홀로그램 촬영 장비는 홀로그램 이미지를 재구성하기 위한 알고리즘 계산에 드는 시간이 매우 높아서 촬영 이미지를 고비용의 GPU 서버로 전송하는 것이 필요했다. 본 논문에서는 Jetson TX2 보드를 활용한 GPU 병렬 프로그래밍으로 계산 속도를 향상했으며, 통합된 시스템을 설계하여 현장에서 수질 분석이 가능하게 하였다.

#water quality management system #digital inline hologram #lens-free on-chip microscopy #digital hologram microscopy

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U. A. Gurkan / 2011 / Miniaturized lensless imaging systems for cell and microorganism visualization in point-of-care testing / Biotechnology Journal 6(2):138~149

J. Fung / 2011 / Measuring translational, rotational, and vibrational dynamics in colloids with digital holographic microscopy / Optics Express 19(9)

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