Abstract
In this study, a new optical method for oil detection using an analysis the light-absorption image of separate oil-water mixture with a LED illumination is described. To obtain an information about the presence of oil on water and the thickness of oil, the intensity of light-absorption images acquired through CCD is analyzed. To select the optimal wavelength of the light source, the experiment is conducted using several LEDs having four different wavelength. In the case of using a blue LED having 465 nm wavelength, an intensity decreasing tendency of light-absorption image is obvious and clear. To identify the applicability of sensing system at the real sea condition, experiments are conducted as varying the brightness and water surface angle. Through this research, new optical oil detection methodology is proposed using the absorption difference between water and oil with single-wavelength LED and CCD.
본 연구에서는 분리된 기름-물 혼합물에 대해 단일 파장대역의 LED 광원으로 부터 흡수된 빛이 전자결합소자(CCD)에 투영된 영상을 분석하는 방법을 통해, 물 위에 기름의 존재 유 무와 상태를 파악할 수 있는 광학적 기름 탐지 방법에 대한 연구 결과를 제시한다. 물위에 기름의 존재 유 무와 기름의 두께 정보를 얻기 위해서, 혼합물을 통과하면서 감소되는 빛의 강도를 전자결합소자로 획득한 영상을 통해 빛의 세기를 분석하는 방법을 이용하였으며, 최고의 선택도를 가진 광원의 파장대역을 찾기 위해서 발광다이오드(LED)의 파장대역별로 선택도를 비교하는 실험을 진행하였다. 본 연구에서 사용된 발광다이오드 중 465 nm의 파장대역을 갖는 발광다이오드가 물과 기름의 존재유무 및 기름의 두께에 따라 감소되는 차이가 가장 크다는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 실제 해상조건에서의 탐지 가능성을 확인하기 위해 밝기 조건과 수표면의 기울기 조건을 변화하는 실험을 수행하여 제안된 탐지 방법의 적용가능성을 확인하였다. 해당 연구를 통해서 해상에 유출된 기름을 물과 기름이 갖는 특정파장대역의 빛에 대한 흡수도의 차이로 탐지할 수 있는 새로운 광학적 분석 방법론을 제안한다.
