• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.128.1-128.1
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• 2014

잠자리, 벌 등 곤충과 새우, 가재 등 갑각류를 포함하는 절지동물류에서 발견되는 겹눈(compound eye)구조는 볼록한 형태이기 때문에 일반 단일렌즈(single lens)형 눈에 비해 매우 넓은 시야각을 가지며, 깊은 심도를 갖는 특징이 있다. 기존 카메라가 갖기 어려운 겹눈의 독특한 장점으로 인해, 곤충의 눈을 모방하는 연구는 많은 사람들의 주목을 받고 있다. 겹눈구조는 일반적으로 수백에서 수만개의 홑눈(ommatidium)이 모여 다발을 이루고 있으며, 각 홑눈은 겉에서부터 마이크로렌즈 형태의 각막, 수정추, 감간(rhabdom)형태로 이루어져 있다. 따라서 이러한 겹눈구조를 모방하기 위해서는 인공홑눈을 제작하고 이를 반구형으로 배열하는 것이 필수적이다. 그러나 실리콘 반도체를 기반으로 하는 이미지 센서는 딱딱하고 편평하여 굴곡진 형태로 배열이 어렵기 때문에 곤충눈을 모방한 형태의 구조물은 몇몇 연구그룹에서 개발된 사례가 있으나, 이미징이 가능한 곤충눈 시스템의 개발은 보고된 바가 없었다. 본 발표에서는 최근에 연구가 진행되고 있는 플렉서블 전자소자에 기반한 곤충눈을 모방한 이미징 시스템에 대해서 다루고자 한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제34권4호
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• pp.334-343
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• 1995

명상태와 암상태에서 벼멸구의 겹눈의 미세구조가 변화하는 것을 관찰하였다. 벼멸구의 겹눈을 암조건 혹은 광조건 하에서 최고 72시간 까지 유지하였을 경우에 비슷한 수준에서 겹눈을 절단하여 해부 현미경으로 관찰한 결고, 구조적인 면에서 서로 다른 모양을 관찰하였다. 한편, 전자현미경을 이용하여 암조건과 광조건 하에서의 겹눈의 미세구조를 비교한 결과, 단애층(palisade layer)의 넓이는 광조건하에서 암조건에서 보다 더 좁은 것을 알 수 있었다. 색소체는 암적응 상태의 눈에서는 단애층 주위에 원을 형성하고 있었지만, 감간채 주위에 밀집되어 있지는 않았다. 암적용과 광적용 상태의 눈에 있는 망막세포 내에서의 미세융모 지름은 차이가 없었으며, 수정체와 감간체의 접합 부위에 있는 색소체의 이동은 감간체의 위부분에 있은 수정체의 끝부분에서 변화가 있음을 관찰 할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제34권1호
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• pp.13-21
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• 2023

입사하는 빛에 대한 수용각이 큰 인공 겹눈 구조를 제작하기 위해 마이크로 렌즈 어레이의 높이에 따라 곡면형 겹눈 구조체가 갖는 수용각과 이미징 특성을 분석하였다. 마이크로 렌즈의 반지름에 대한 높이인 h/r값을 조절함으로써 보다 큰 입사각을 갖는 빔이 마이크로 렌즈 어레이로 들어올 때도 여전히 빔을 포커싱하고 이미지를 맺을 수 있는 렌즈의 구조를 확인하였다. h/r값이 0.22에서 0.37로 증가할 때 겹눈 구조체의 수용각은 28.70°에서 49.02°로 증가하여 70.8%의 증가폭을 얻어낼 수 있었다. 뿐만 아니라 글자 F를 이미징한 결과, h/r값이 0.37일 때 메인 렌즈의 중심으로부터 23번째에 위치한 마이크로 렌즈에서도 글자가 선명하게 관찰되어 56.35°의 입사각을 갖는 빔에 대해서도 마이크로 렌즈 어레이가 이미지를 맺을 수 있음을 확인하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제34권3호
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• pp.266-277
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• 1995

벼멸구는 촉각 기부의 등쪽으로 알모양의 24ㅐ의 겹눈을 가지고 있다. 벼멸구의 겹눈은 각각의 단안이 분리되어 있고, 각각의 낱눈이 단지 그들의 각막렌즈를 통해서만이 빛을 받는 연립상 겹눈이다. 각각의 낱눈은 큐티클성 각막렌즈와 그 안쪽에 수정체가 자리잡고 있다. 망막세포는 수정체 바로 아래쪽에 자리하며, 이들은 중심축쪽으로 감간소체들이 밀집결합되어 감간체를 형성한다. 감간체는 수정체 말단부분에서 시작되어 기저막에 까지 다달으며, 그 길이는 약 110~120${\mu}m$ 정도이다. 수정체는 4개로 구성된 한쌍의 1차색소세포에 의하여 둘러 쌓여 있으며 이것은 또한 부속색소세포에 의하여 둘러 쌓여 있다. 수정체의 기저부위는 망막세포에 의하여 일부가 둘러 쌓여 있고 망막세포의 내벽에서 발생한 감간소체들로 구성된 감간체와 닿아있다. 낱눈의 상층부분은 7개의 망막세포로 구성되어 있으나 3/4부분에서 8번째의 망막세포가 자리잡고 있다. 중앙부위에 위치하고 있는 감간체는 미세용 모들로 구성된 감간소체들로 구성되어 있는데, 이들 미세융모의 단면도는 6각형의 모양을 가지고 있다. 색소세포는 수정체를 감싸고 있는 1차색소세포, 기저막까지 닿아 있는 부속색소세포, 기저막 부위의 기저막색소세포 등 3가지의 색소세포들이 있다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1999년도 공동 춘계학술대회
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• pp.60.2-60
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• 1999

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.269-269
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• 2016

최근, 플렉서블 광전자소자 제작 기술의 눈부신 발전으로, 기존의 평면형 이미지 센서가 가지고 있는 여러가지 한계를 극복하기 위해 곡면형 이미지 센서 제작에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 리소그래피, 물질 성장, 도포, 에칭 등의 대부분의 반도체 공정은 평면 기판에 기반한 공정 방법으로 곡면 구조의 이미지 센서를 제작하기에는 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 곡면형 이미지 센서의 제작을 위해 곡면 구조 위에서의 직접적인 공정 대신 평면 기판에서 단결정 실리콘을 이용해 전사 인쇄가 가능하고 수축이 가능한 초박막 구조의 이미지 센서를 제작한 후 이를 떼어내는 방식을 이용하였다. 이온 주입 및 건식 식각 공정을 통해 평면 SOI (Silicon on Insulator) 기판 위에 단일 광다이오드 배열 형태의 소자를 제작한 후 수 차례의 폴리이미드 층 도포 및 스퍼터링을 통한 금속 배선 공정을 통해 초박막 형태의 광 검출기를 완성한다. 이후 습식 식각 및 폴리디메틸실록산(PDMS) 스탬프를 이용한 전사 인쇄 공정을 통해 기판으로부터 디바이스를 분리하여 변형 가능한 형태의 이미지 센서를 얻을 수 있다. 이러한 박막형 이미지 센서는 유연한 재질로 인해 수축 및 팽창, 구부림과 같은 구조적 변형이 가능하게 되어 겹눈 구조 카메라, 튜너블 카메라 등과 같이 기존 방식의 반도체 공정으로는 구현할 수 없었던 다양한 이미징 시스템 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제42권4호
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• pp.361-365
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• 2003

우리나라의 벼논에는 벼를 기주로 하는 여러 종류의 멸구, 즉, 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구 들이 혼재하고 있지만 이들간의 구분은 쉽지 않다. 이들의 정확한 식별은 예찰과 방제 전략에서 필수적인 과정이다. 특히, 벼멸구는 가장 중요한 벼의 해충이기 때문에 비전문가에 있어 쉽고, 신뢰성 높은 식별 방법이 요구된다. 따라서 벼논에 분포하고 있는 벼멸구의 정확한 구분을 위하여 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구의 약충을 조사한 결과. 두 종류의 해충에 비하여 벼멸구 약충은 다른 특징을 지니고 있었다. 측, 벼멸구 약충은 겹눈 아랫부분과 촉각 사이에 흰색형광성광택을 가지고 있었지만 애멸구나 흰등멸구의 약충에는 없었다. 그리고 형광성 반점은 부화직후 가장 선명하였고, 령기가 진행될수록 약해지다가 성충이 되어서는 없어졌다. 따라서 두부의 형광성반점은 벼멸구 약충의 판별에 활용하는데 있어 혁신적인 방법이라 할 수 있을 것이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제43권3호
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• pp.225-231
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• 2004

내부기생봉의 일종인 프루텔고치별(Cotesia plutellae)이 배추좀나방(Plutellae xylostella)을 대상으로 생물적 방제제로 이용되고 있다. 이 기생봉은 생식기관에 폴리드나바이러스를 공생시키고, 이 바이러스의 존재는 기생봉의 성공적 기생에 필수적이다. 본 연구는 암컷 프루텔고치벌 성장에 따라 플리드나바이러스의 복제시기를 결정하였으며, 또한 교미나 기주 요인에 따른 암컷의 생식 능력을 분석하였다. 기생봉은 $25^{\circ}C$ 발육조건에서 용화 2일째 겹눈과 날개와 같은 성충조직을 발달시키기 시작했으며, 5일째에는 촉각을 포함한 모든 성충조직이 발달되어 우화 직전 단계의 모습을 보였다. 프루텔고치벌 폴리드나바이러스에 대한 다클론성항체에 의한 면역블로팅 분석은 용화 4일째에서 바이러스 복제를 확인할 수 있었다. 바이러스 입자들은 용화 5일째 산란관 내부에서 투과전자현미경으로 관찰되었다. 우화후 난소소관의 길이는 변하지 않았지만, 독샘과 난소받침의 크기는 증가했다. 교미한 암컷은 $25^{\circ}C$에서 약 8일관 생존하였으며, 초기 4일동안 집중된($60\%$ 이상) 산란을 보였다. 미교미 암컷은 교미한 암컷에 비해 낮은 산란을 보였으며, 이 미수정난은 모두 수컷으로 발육하였다. 프루텔고치벌은 배추좀나방과 미국흰불나방(Hyphantria cunea)모두를 기생시킬 수 있었다. 그러나 배추좀나방에서 더 빠르고, 높은 기생율을 보였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제45권2호
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• pp.119-129
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• 2006

아메리카잎굴파리가 탐색, 기주선택, 산란 등의 생존과 관련된 행동을 할 때 주변 환경에서 오는 화학적 물리적 신호를 인식하기 위해 발달시킨 촉각을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였다. 아메리카잎굴파리 촉각은 머리의 중앙에 양쪽 두 개의 겹눈사이에 위치하고 있으며, 밑마디(Scape, S), 자루마디(Pedicel, P), 더듬이 가는마디(Funicle, F), 그리고 촉각 자모(Arista, A)로 이루어져 있으며, 촉각의 전체 길이는 약 317.52 $\mu$m이다. 아메리카잎굴파리의 촉각을 SEM을 이용하여 관찰한 결과, 네 종류의 감각기 trichoid, basiconic, Coleoconic, chetiform sensilla를 확인 할 수 있었다. Trichoid sensilla는 아메리카잎굴파리의 모든 마디에서 관찰되었으며, 각 마디에서 수컷보다 암컷에서 일반적으로 더 많이 존재하였다. 이 감각기는 길고 가늘며, 직선으로 뻗어있거나, 완만한 곡선으로 있고, 끝은 뽀족하다. Basiconic sensilla는 오직 더듬이 가는마디(Funicle, F)에서만 관찰되며, 암컷과 수컷의 감각기 수는 거의 비슷하다. 이 감각기는 끝이 둥근모양으로 굵으며, 직선이거나 완곡하게 구부러져 있다. Coeloconic sensilla 역시 오직 더듬이 가는마디(Funicle, F)에서만 관찰되며, 이 감각기는 손끝을 모아서 놓은 모양이다. 암컷과 수컷에서 감각기의 수 차이가 거의 없다. Chetiform sensilla는 밑마디(Scape, S), 그리고 자루마디 (Pedicel, P)에서 관찰되며, 이 감각기는 길게 뻗어 있으며 끝이 뽀족하다. Scape보다 pedicel에 chetiform sesnilla가 더 많이 존재하며, 암컷과 수컷의 차이는 거의 없다.