이 연구에서는 기존의 다양한 미소파괴음(AE)의 신호 도달시간 결정방법을 검토한 후, 전산처리 프로그래밍이 용이하고 자료처리 속도가 빠른 가변 검출한계법을 개발하였다. 가변 검출한계법은 기존의 검출한계법을 수정한 것으로서, 검출한계 값을 하나로 고정하지 않고 측정된 모든 AE 신호마다 배경잡음 분석을 실시하여 각 신호에 맞는 검출한계 값을 결정하는 방법이다. 가변 검출한계법의 효과를 검토하기 위해 2차원과 3차원 음원추적 모델을 구성하고 실험적 방법으로 검증을 실시하였다. 2차원 모델에 대한 검증에서 가변 검출한계법을 적용할 경우 기존의 고정된 검출한계 값을 사용하는 방법에 비해 정확도가 평균 약 38.3% 정도 향상되는 것을 확인하였다. 3차원 모델에 대한 검증에서는 2차원 모델에 비해 다소 적으나 가변 검출한계법을 적용할 경우 평균 약 15.2% 정도의 정확도가 향상되는 것으로 분석되었으며, 3점 휨 시험에서도 가변 검출한계법이 적용된 분석 결과가 실제 파괴면과 더 높은 연관성을 보였다. 따라서 가변 검출한 계법이 AE 음원의 위치를 정확히 분석하는데 유용한 알고리즘이라는 것을 검증시험으로부터 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 저준위 환경방사능 측정시 이용되는 검출한계에 대한 기본개념 및 수식을 통계학적 이론을 기초로 서술하였다. 방사능을 정확하게 검출할 신뢰도를 95%로 설정하여 알파 베타 및 감마선 측정기에 대한 검출한계치값을 계산하였다. 또한 환경 방사능 계측에 많이 사용되는 방사능 핵종에 대해 최소 검출 방사능 농도값을 검출한계치 개념을 근거로 계산하여 저준위 환경 방사능 분석시 환경방사능 측정결과에 대한 신뢰도 평가에 활용 가능 하도록 하였다.
본 연구에서는 최근 산림소득작물로 재배면적이 급증하고 있는 오미자를 대상으로 일반 농경지와 산림농업지에 살포된 3종의 농약을 대상으로 행방을 비교 평가하였다. 농약살포후 초기 유출수에서만 미량으로 농약성분이 검출되었을 뿐 그 외의 유출수에서는 검출한계미만 수준으로 농약성분이 검출되었다. 토양 중 fenarimol과 chlorothalonil은 처리후 30일째부터 검출한계 미만으로 나타났으나, ethoprophos는 처리후 135일째부터 검출한계 미만으로 나타났다. 수확한 오미자 생재를 대상으로 fenarimol, chlorothalinol, 및 ethoprophos의 오미자 작물에 대한 잔류 정도를 조사한 결과, 조사대상 3종의 농약 모두 검출한계 미만으로 검출되었다. 일반 농경지 보다 산림농업재배지에서 토양중 잔류량이 더 높게 나타난 것은 100% 수광조건인 일반 농경지에 비해 90% 울폐도를 가진 산림농업 재배지에서 광분해도가 더 낮았던 점 그리고 농약성분이 산림농업지에서 비교적 풍부한 fulvic acid와 humic acid와의 흡착량이 더 많았기 때문으로 추정된다.
인수공통 감염증의 하나인 톡소포자충의 검출을 위해서는 대부분은 ELISA 법이 사용 되고 있으나, 충체가 사멸된 후에도 양성반응이 나타나는 등 사용에 제한이 있다. 반면 유전자 검출법은 현재 감염상태를 확인 할 수 있기 때문에 식중독 원인조사 등에 적합하다고 판단되어 이를 활용하여 본 연구를 진행하였다. 톡소포자충의 유전정보를 통해 529 repeat region의 염기서열을 얻고, 프라이머 및 TaqMan 프로브를 설계하여 real-time PCR을 이용한 검출법을 개발하였다. 검출한계(lower limit of detection) 및 적정곡선을 확인한 결과 10 genomic DNA copy가 검출한계로 확인되었고, 정량을 위한 곡선은 $10^1{\sim}10^6$ DNA copies까지 0.999의 $R^2$ 값을 나타내었다. 개발된 검출법의 증폭효율을 비교하기 위해 B1 gene 타겟 프라이머 세트와 타입별 검출한계를 비교한 결과, type 1, 2, 3 톡소포자충에서 같거나 더 나은 검출한계를 보였다. 또한 식품에서 주로 분리되는 식중독 세균 14종 및 원충 3종에 대해 특이도를 비교한 결과, 모두 음성으로 나타났다. 개발된 검출법을 식육검체에 적용하였을 때 type 1, 2, 3에서 모두 원활한 검출결과를 보여 증폭방해물질이 존재하지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 개발된 유전자검출법은 국내 유통 중인 식육에서 인수 공통감염 원충의 하나인 톡소포자충의 감염 여부를 확인하는 사전적 모니터링의 방법으로 활용될 예정이다.
자외선 흡광도가 거의 없는 농작물의 생장 조절용 농약으로 사용되고 있는 지베렐린(GAs) 중 하나인 지베렐린 산($GA_3$)은 발색단이 미약해서 자외선 검출기를 이용하여 분석하기가 어려운 물질이다. 액체-액체 추출법을 이용하여 과일류로부터 지베렐린 산을 효과적으로 추출하기 위하여 시료의 pH와 추출용매에 대한 최적의 추출조건을 확립하고자 하였다. 페나실 브로마이드를 유도체화 시약으로 사용함으로써 자외선 검출기에 선택적이며 감도가 좋은 $GA_3$-유도체 화합물을 만들었으며, 최적의 유도체화 조건을 확립하기 위해서 반응온도 및 시간, 유도체화 시약의 양, 염기의 양 등을 변화시켜주는 실험이 수행되었다. 유도체화 된 $GA_3$는 C18 컬럼을 사용하여 방해물질이 없이 HPLC/UV-vis로 효과적으로 분석되었으며, HPLC/ESI-MS를 사용하여 유도체화된 화합물의 구조를 확인하였다. 사과의 경우, 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 각각 0.008 mg/kg, 0.027 mg/kg로, 배의 경우, 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 각각 0.003 mg/kg, 0.012 mg/kg로 낮은 검출한계와 정량한계를 보였다. 확립된 유도체화 방법은 과일류 중에 존재하는 $GA_3$의 효과적이고 편리한 분석에 응용될 수 있을 것이다.
원통형 microwave cavity를 이용한 플라즈마 발생장치를 기체크로마토그라프에 연결하여 원자발광 검출기로 사용하였다. 이 장치를 이용하여 몇 가지 원소에 대한 검출한계를 결정하였다. 브롬과 황에 대한 검출한계는 각각 0.46 pg/s 와 0.51 ng/s였으며, 운반기체의 유량이 10~20 mL/min에서 안정한 플라즈마를 얻을 수 있었다.
붕소의 사전 농축후 포획감마선 계측법에서 자연 리티움 벽돌을 Ge(Li) 검출기 앞에 설치하므로서 붕소의 검출한계를 더욱 낮출 수 있었다. 실험상 검출한계는 알루미늄, 철강, 이산화우라늄 그리고 그라파이트 시료에 대해서 각각 0.30ppm, 0.18ppm, 0.045ppm 고리고 0.090ppm이었다. 또한 계측 중 중성자 속의 변화에 의한 오차를 없애기 위하여 교대로 계측하는 방법을 사용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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