TDLAS 검출 시스템의 검출 성능 및 통합도를 향상시키기 위해 휴대용 조정 가능한 광경로 원통형 다중 통과 셀 기반 TDLAS 시스템을 설계하였으며, 14 m, 10.6 m, 9.2 m, 7.1 m 및 5.8 m 시뮬레이션 광경로 간 전환을 실현하였다. TDLAS 시스템의 가스 측정 과정에서 발생하는 잡음이 검출 정확도 및 민감도에 미치는 영향을 줄이기 위해 북방苍鹰(북방 검독수리) 최적화(NGO) 알고리즘 기반 변분 모달 분해(VMD) 웨이브릿 잡음 제거 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과, NGO-VMD 웨이브릿 잡음 제거 알고리즘이 다른 알고리즘에 비해 잡음을 더 효과적으로 줄일 수 있으며 신호 왜곡을 초래하지 않는 것으로 나타났다. 직접 흡수 검출 기술을 활용하여 중심 파장이 1.653 μm인 DFB 레이저로 CH₄를 테스트하여 시스템 성능을 평가했으며, 결과는 NGO-VMD 웨이브릿 잡음 제거 알고리즘을 사용함으로써 검출 신호의 신호대잡음비가 66에서 109로 향상되고 시스템의 검출 한계가 12.1 ppm에서 7.28 ppm으로 개선되었음을 보여주었다. 앨런 분산 분석을 통해 적분 시간이 263초일 때 시스템의 메탄 최적 검출 민감도가 641 ppb에서 526 ppb로 향상되어 시스템의 검출 한계와 민감도가 모두 효과적으로 개선되었으며, 이는 TDLAS 미량 가스 검출 시스템 최적화에 참고가 된다.

TDLAS;직접 흡수;조정 가능한 광경로;북방 苍鹰 최적화 알고리즘;변분 모달 분해