• 제목/요약/키워드: 공초점 레이저 현미경

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LIF 공초점 현미경을 이용한 Y-채널 마이크로믹서의 혼합 효율 평가 (Mixing Efficiency Evaluation in Y-channel Micromixer Using LIF Confocal Microscope)

  • 김경목;신용수;안유민;이도형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권2호
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    • pp.159-166
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    • 2007
  • Mixing between two or more reagents is one of important processes in biochemical microfluidics. In efficient micromixer design, it is essential to analyze flow pattern and evaluate mixing efficiency with good precision. In this work, mixing efficiency for Y-channel micromixer is measured by fluorescence intensity using LIF(Laser Induced Fluorescence) Confocal Microscope. The Y-channel micromixers are fabricated with polydimethylsiloxane(PDMS) and those are bonded to glass plate through Plasma bonding. Nile Blue A is injected into the micromixer as a fluorescence dye for measuring of fluorescence intensity by He/Ne laser. For visualization of the flow pattern, dynamic image capturing is carried out using CAM scope. For the comparison with computer simulation, modified SIMPLE algorithm for incompressible flow equation is solved for the same geometry as in the experiment. Throughout the experiments and computer simulation, accurate mixing efficiency evaluation process for a PDMS Y-channel micromixer is established.

공초점 레이저 주사 현미경을 이용한 우치 인공우식법랑질에서 불소도포 전·후의 재광화 효과에 대한 융합적 관찰 (The remineralization effect of topical fluoride agents using confocal laser scanning microscope on artificial enamel caries aspects of convergence observation)

  • 이민선;김효진
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.139-145
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    • 2017
  • 본 연구는 우치의 인공우식법랑질에 대한 불소도포 후 재광화 효과를 공초점레이저주사현미경을 통해 비교하고자 진행되었다. 시편에 인공우식을 형성한 후, 대조군, 1.23% APF 겔 도포군, 그리고 5% NaF 바니쉬 도포군으로 구성하여 실험을 진행하였으며, 불소도포 전후의 양상은 CLSM을 이용하여 평균형광강도로 확인하였다. 불소도포 전 후 평균형광강도는 모든 군에서 유의하게 감소하는 양상을 보였으나, 평균형광강도변화량은 실험군간의 통계적으로 유의한 차이는 발견되지 않았다(p=0.222). 탈회된 표면의 표면미세경도와 평균형광강도 간에는 음의 상관관계를 보였고(p=0.941), 탈회표면의 평균형광강도가 클수록 불소도포 1일 경과 후 평균형광강도 증가하는 양의 상관관계를 보였다(r=0.811, p<0.001). 차 후 구강 내 환경을 반영한 모델이나 실제 in-situ 또는 임상실험을 통해 불소도포제제의 재광화 양상에 대한 연구가 필요할 것이다.

삼차원 표면 조도 측정기와 삼차원 레이저 공초점 현미경 적용에 따른 표면 거칠기에 대한 영향 연구 (Study of the Effect of Surface Roughness through the Application of 3D Profiler and 3D Laser Confocal Microscope)

  • 정희영;김대은
    • Tribology and Lubricants
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    • 제40권2호
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    • pp.47-53
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    • 2024
  • Surface topography plays a decisive role in determining the performance of several precision components. In particular, the surface roughness of semiconductor devices affects the precision of the circuit. In this regard, the surface topography of a given surface needs to be appropriately assessed. Typically, the average roughness is used as one of the main indicators of surface finish quality because it is influenced by both dynamic and static parameters. Owing to the increasing demand for such accurate and reliable surface measurement systems, studies are continuously being conducted to understand the parameters of surface roughness and measure the average roughness with high reliability. However, the differences in the measurement methods of surface roughness are not clearly understood. Hence, in this study, the surface roughness of the back of a silicon wafer was measured using both contact and noncontact methods. Subsequently, a comparative analysis was conducted according to various surface roughness parameters to identify the differences in surface roughness depending on the measurement method. When using a 3D laser confocal microscope, even smaller surface asperities can be measured compared with the use of a 3D profiler. The results are expected to improve the understanding of the surface roughness characteristics of precision components and be used as a useful guideline for selecting the measurement method for surface topography assessment.

콘포컬 레이저 현미경을 이용한 불연속면의 거칠기 측정 연구 (A Study of Roughness Measurement of Rock Discontinuities Using a Confocal Laser Scanning Microscope)

  • Byung Gon Chae;Jae Yong Song;Gyo Cheol Jeong
    • 지질공학
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    • 제12권4호
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    • pp.405-419
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    • 2002
  • 새롭게 개발된 레이저 콘포컬 현미경을 이용해 암석 불연속면의 거칠기를 측정하였다. 레이저의 파장은 488 nm이며, 현미경은 두 개의 galvano-meter scanner mirror를 이용한 광 편광법에 의해 제어된다. 레이저 반사를 통한 자동 초점기능은 관찰대상을 빠르고 정확하게 측정할 수 있다. 이 현미경은 기존의 다른 콘포컬 현미경에 비해 광축방향의 해상도를 크게 개선하였고, 특수 제작한 현미경 스테이지를 이용해 최대 $10{\;}{\times}{\;}10{\;}cm$ 까지 크기의 시료를 측정할 수 있다. 측정간격은 x와 y 방향으로 $2.5{\;}\mu\textrm{m}$씩이며, z방향의 최대 측정해상도는 $10{\;}\mu\textrm{m}$로서, 다른 방범에 비해 훨씬 정확하다. 조립질과 세립질의 입도가 다른 화강암을 대상으로 인장시험(Brazilian test)를 통해 인공절리를 생성시켰고, 생성된 좌우의 절리면에 각각 3개씩의 측선을 설정하였다. 각 측선을 따라 측정한 높이는 1차원은 물론 거칠기의 세밀한 양상을 보여주는 2차원과 3차원의 디지털 이미지로 표현된다. 조립질 화강암의 1차원 단면은 세립질보다 불연속면의 기복이 더 심함을 잘 보여준다. 거칠기를 정량적으로 특성화하고 거칠기를 구성하는 성분 중 가장 큰 영향을 미치는 성분을 파악하기 위해 고속퓨리에 변환 (FFT)를 이용한 스펙트럼 분석을 실시하였다. 스펙트럼 분석결과 저주파 성분이 큰 시효의 경우 거칠기의 기복변화가 심하고 긴 파장을 나타내는 경향이 있음을 구명하였다.

압력에 따른 균열 간극변화와 수리전도도 변화 관찰 (The Changes of Aperture Variation and Hydraulic Conductivity for Compression Variability)

  • 채병곤;이철우;정교철;김용제
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권4호
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    • pp.1-11
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    • 2003
  • 압축력의 변화에 따른 균열 간극변화 양상을 측정하고 간극변화와 수리전도도와의 관계를 파악하기 위해 이 연구에서는 다섯 단계의 수직 일축압축력을 균열면에 연속적으로 가하면서 고해상도의 공초점 레이저 스캔 현미경 (confocal laser scanning microscope; CLSM)을 이용하여 간극의 크기를 측정하고 디지털 이미지를 획득하였다. 기존의 연구들과는 달리 이 연구의 측정방법은 압력변화에 대한 동일시료 간극의 반응을 연속적으로 파악할 수 있는 점이 특징이다. 측정결과는 간극크기가 일정하지 않은 불평탄한 균열형태를 매우 잘 나타내었다. 균열 조도(roughness)로 인해 압력에 따른 간극 변화량은 일정하지 않고 부분마다 다름을 보였다. 각 압력단계에서 간극변화에 따른 투수성 변화양상을 파악하고자 실내투수시험을 병행하여 실시한 결과, 각 압력단계에서의 투수성 변화도 일정한 감소율을 나타내지 않고 간극 변화율이 크더라도 투수율은 오히려 작은 경우도 관찰되었다. 현미경을 통해 측정한 물리적 간극과 실제 유체유동 경로가 되는 수리간극의 크기 차이를 파악하기 위해 계산을 한 결과, 미미한 갈이지만 물리적 간극보다 작은 크기의 수리간극이 구해졌다. 또한, 실내투수시험 결과를 이용하여 구한 투수계수는 삼승법칙을 따르지 않는 것으로 드러났으며, 이러한 사실들은 균열 양쪽이 서로 평행하지 않고 불평탄한 양상을 가짐을 의미하는 것으로서, 현미경을 통해 직접 관찰한 간극양상과 잘 일치하는 것이다.

수종 air-turbine 다이아몬드 버의 절삭 효과에 관한 실험적 연구 (An experimental study of cutting efficiency of air-driven diamond burs on human tooth)

  • 홍진선;여인성;김성훈;이재봉;한중석;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 연구 목적: 치과용 에어터빈에 장착하여 사용하는 다이아몬드 버는 치과 치료에서 치아 형성을 위한 필수적인 절삭용 회전 기구이다. 반복해서 사용되는 다이아몬드 버는 마모를 일으키게 되고 마모된 다이아몬드 버는 치아 형성시 열 발생, 절삭 효과 저하 등의 문제를 발생하게 된다. 본 연구의 목적은 자연치를 사용하여 coarse grit 다이아몬드 버의 절삭 효과를 비교하고자 하였다. 연구 재료 및 방법:임상에 널리 사용되는 coarse grit 다이아몬드 버 4종류를 선정하였다: Komet(A사), Shofu(B사), Premier(C사), Mani(D사). 발거된 상악 중절치의 순면을 사용하였다. 100g의 힘으로 6 mm 폭으로 10회 반복하여 실제 임상에서와 유사한 치아 형성을 하였다. 치아 형성을 하지 않은 coarse grit 다이아몬드 버를 대조군으로 하였고, 1개(test1), 2개(test2), 3개(test3), 그리고 4개(test4)의 치아 형성을 한 coarse grit 다이아몬드 버의 마모 양상을 공초점 레이저 주사 현미경으로 표면 거칠기 값을 다이아몬드 버의 첨부, 중간, 그리고 하단부 등의 3곳에서 측정하였고, 주사전자 현미경 (SEM)으로 표면 형태를 평가하였고, 표면 거칠기는 one-way ANOVA로 분석하였다. 결과: 공초점 레이저 주사 현미경으로 표면 거칠기를 측정하였다. A사의 coarse grit 다이아몬드 버의 경우 대조군의 표면 거칠기 값 (Sa)은 $52.98\;{\mu}m$인데 비해, test 1은 $48.32\;{\mu}m$, test 2는 $46.79\;{\mu}m$, test 3은 $45.06\;{\mu}m$, 그리고 test 4는 $43.43\;{\mu}m$을 보였다. B사 coarse grit 다이아몬드 버의 경우 각각 $50.68\;{\mu}m$, $45.62\;{\mu}m$, $44.41\;{\mu}m$, $44.10\;{\mu}m$, 그리고 $42.46\;{\mu}m$을, C사 coarse grit 다이아몬드 버의 경우 $58.02\;{\mu}m$, $55.53\;{\mu}m$, $52.22\;{\mu}m$, $48.26\;{\mu}m$, 그리고 $45.36\;{\mu}m$을, D사coarse grit 다이아몬드 버의 경우 $50.11\;{\mu}m$, $46.73\;{\mu}m$, $45.46\;{\mu}m$, $42.58\;{\mu}m$, 그리고 $41.80\;{\mu}m$을 보였다. 치아 형성한 횟수에 따라 각 coarse grit 다이아몬드 버에서 표면 거칠기의 변화는 통계적으로 유의하였으나, 각 시스템별 유의성은 관찰되지 않았다. SEM으로 관찰시 대조군에 비해 test 4에서 coarse grit 다이아몬드 버 입자의 마모를 관찰할 수 있었다. 결론: 치아 형성에 따른 coarse grit 다이아몬드 버의 표면 거칠기 값 (Sa)을 비교한 결과 각 치아 형성마다 통계적으로 유의한 차이를 보여 버를 수회 사용시 표면 거칠기가 상당히 감소할 것으로 보인다. Coarse grit 다이아몬드 버의 사용에 따른 각 제조회사별 차이를 비교한 결과는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않아 제조사에 따른 다이아몬드 버의 차이는 발견되지 않았다. Coarse grit 다이아몬드 버의 표면 특성을SEM으로 관찰한 결과, 대조군에 비해 test 4에서 다이아몬드 버 입자의 마모를 관찰할 수 있었다.

CLSM을 이용한 동결/융해 실험 후 화강암 시료의 표면 및 물성변화 분석 (CLSM Analysis of Change in Roughness and Physical Properties of Granite after Freeze-Thaw Experiments)

  • 정종택;최정해;채병곤;장보안
    • 지질공학
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    • 제23권3호
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    • pp.271-281
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    • 2013
  • 본 연구에서는 임기광산과 일광광산의 시료를 활용하여 동결/융해 실험을 진행하고 시료의 물성변화 및 표면 거칠기의 변화를 관찰하여 풍화양상을 분석하였다. 본 연구에서 사용된 동결/융해 실험의 온도 범위는 우리나라의 여름과 겨울철의 온도를 고려하여 $-20^{\circ}C$ ~ $+40^{\circ}C$로 설정하고 각각 설정한 온도까지 도달하는데 각 1시간, 목표온도를 유지하는데 1시간으로 총 4시간을 1 주기(cycle)로 하여 매 20 주기마다 풍화양상을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 시험의 반복횟수가 증가하면서 시료의 측정된 물성 값 중 공극률(porosity)은 두 개의 지역에서 0.05%와 0.15%의 차이를 보이며 증가하였고, 입자의 부피와 건조질량, 포화질량은 비교적 미세하게 감소하는 경향을 보였다. 또한, 다초점 레이저 스캔 현미경을 통해서는 측정한 선 거칠기와 면 거칠기 인자의 값들은 시간이 경과함에 있어 일정하게 증가 및 감소하는 경향을 보였으며, 다초점 레이저 스캔 현미경을 통해 촬영한 사진에서도 표면 거칠기가 변하는 것을 확인할 수 있었다.

다단계압력 환경하에서의 결정질 암석의 절리면 거칠기 변화 분석 (Analysis of the Fracture Roughness of Crystalline Rock under Multi-stage Stress Conditions)

  • 최정해;김혜진
    • 지질공학
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    • 제29권3호
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    • pp.237-249
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    • 2019
  • 본 연구에서는 지하수의 이동에 영향을 주는 암반의 균열에 대해서 고온하에서의 다단계 압력실험을 통해 균열면의 거칠기 변화에 대한 분석을 실시하였다. 연구에 사용된 시료는 지표에서 지하 500 m 구간에서 획득한 조립질 화성암과 세립질 화성암 시료 중 심도 약 40 m와 270 m의 시료를 실험에 사용하였다. 압력은 최대 120 MPa 까지 가압을 하였으며, 단계적으로 10 MPa씩 증가하면서 실험을 수행하였다. 각 단계에서의 표면 변화를 관측하기 위해서 고분해능 3차원 다초점 레이저 스캔 현미경(Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM)을 사용하였으며, 이를 통해서 미세한 표면의 거칠기를 확인할 수 있었다. 거칠기의 변화에 대해서는 거칠기 인자값을 기준으로 변화된 양을 계산하였다. 본 실험에 사용된 시료는 $20{\times}40{\times}5mm$ 크기를 가지고 있으며, 가압장치는 나사방식으로 압력을 가할 수 있도록 제작한 챔버를 활용하여 실험을 수행하였다. 실험결과 단계적으로 압력이 가해지는 조건에서 압력에 따른 균열면의 거칠기는 입자의 크기에 따라 다른 변화를 보이는 것으로 확인되었으며, 이러한 자료는 추후 암석의 균열면을 따라 이동할 수 있는 지하수의 흐름에 대한 예측을 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대한다.

Investigation of Coke Formation on H-ZSM-5 Catalyst During Aromatization of C5 Paraffin and Olefin Using Optical and Fluorescence Microscopy

  • Chung, Young-Min
    • 청정기술
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    • 제19권3호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 광학 및 형광 현미경을 이용한 실시간 촉매 모니터링 기술을 활용하여 C5 파라핀과 올레핀의 방향족화 반응 중 H-ZSM-5 촉매 표면에서 발생하는 코크 형성 과정을 시간별, 촉매 위치별로 관찰하였다. 실시간 자외-가시광 분광현미경(in-situ UV-vis microspectroscopy) 실험을 통해 반응 중 촉매 표면에서 발생하는 코킹 현상에 대한 정보를 실시간으로 얻을 수 있었으며, 그 결과, 결정의 위치와 반응물의 종류에 따라 코크 형성이 크게 달라짐을 확인하였다. 실시간 공초점형 형광현미경(in-situ confocal fluorescence microscopy) 연구에서는, 488 nm 레이저에 의해 형광을 나타내는 화학종들은 높은 분포로 결정의 중앙부분에 존재하며, 561 nm 레이저에 의해 형광을 발현하는 화학종들은 촉매 결정의 외곽으로 이동하는 것을 관찰하였다. 이러한 결과는, 코크 전구체의 크기에 따라 형광 발현 현상이 다르며, 따라서, 촉매의 위치에 따라 다른 종류의 코크 전구체가 존재한다는 것을 시사한다.

치수제거 후 흰쥐 삼차신경절에서 VIP 면역반응세포의 변화: 공초점레이저주사현미경적 연구 (CHANGE OF VASOACTIVE INTESTINAL POLYPEPTIDE(VIP) IMMUNOREACTIVE CELLS FOLLOWING PULP EXTIRPATION IN RAT TRIGEMINAL GANGLION: A CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPIC STUDY)

  • 김흥중;김승재;박주철;이창섭;이상호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.25-31
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    • 2001
  • 말초신경 손상에 의한 VIP의 변화를 연구하기 위해 흰쥐 하악대구치 치수제거 후 삼차신경절에서 VIP의 분포 및 반응강도를 공초점레이저주사현미경을 이용하여 관찰하였다. 체중 200g 내외의 Sprague-Dawley계 흰쥐를 대조군과 하악대구치 치수제거 후 14일군으로 분리하여 희생시켰다. 1차 항체로 rabbit anti-VIP, 2차 항체로 fluorescein isothiocyanate(FITC) conjugated anti-rabbit IgG를 사용하여 면역형광염색을 시행한 후 공초점레이저주사현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 삼차신경절 하악부위에서 VIP 양성반응세포의 비율은 대조군에서 7.40%를, 실험군에서는 28.42%를 보였다. 대조군에 비해 실험군에서 양성반응세포의 증가를 보였다. 2. 삼차신경절 하악부위에서 VIP면역반응세포체에 대한 상대성 형광강도는 대조군에서 87.78을, 실험군에서는 138.65를 보였다. 대조군과 비교하였을 때 실험군에서 상대성 형광강도의 증가를 보였다. 3. 실험군의 광연속절편$(1{\mu}m)$ 관찰에서 VIP면역반응세포는 9개의 절편 대부분에서 강하게 나타났다. 축삭의 면역반응을 살펴보면, 대조군의 축삭에서는 약한 반응을 보였으며, 실험군의 축삭에서는 강한 면역반응을 보였다. 또한 양성 반응 세포체의 크기는 $20\sim25{\mu}m$의 중간 크기의 세포체에서 강한 면역반응을 보였다. 위의 결과로 보아 치수제거 후에 삼차신경절 하악부위에서 VIP 면역반응세포의 증가와 함께 상대성 형광강도가 높아졌음을 알 수 있었다.

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