경골어류 시클리드과에 속하는 Cichlasoma managuense의 수정란 난막구조를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 수정란은 약황색의 불투명한 부착성 및 침란성란으로 장타원형이었으며 크기는 장축 $1.43{\pm}0.04\;mm$, 단축 $1.85{\pm}0.03\;mm$였다. 수정란의 동물극쪽에서 수정을 위한 정자의 통로로 생각되는 난문이 위치하고 있었고 위란강은 잘 발달되어 있지 않았다. 수정란 난막의 표면에는 부착성 망상구조물들이 덮고 있었고 난문의 형태는 깔때기 형태였다. 수정란 난막의 단면을 관찰한 결과 2층으로 구성되어 있었으며 외층은 부착성 층, 내층은 전자밀도가 서로 다른 $13{\sim}15$층의 층상구조를 하고 있었다. 수정란의 외형은 전형적인 시클리드과에 속하는 다른 어류와 동일한 형태를 하고 있어 과의 특성을 보이며 이들 수정란 난막에서 표면과 단면의 미세구조는 Cichlasoma managuense만이 가지고 있는 종특이성이 될 수 있기 때문에 경골어류의 종을 분류하는데 형태학적 형질로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Multiscattering occurs when a laser transmits into dense atmosphere targets (e.g. fogs, smoke or clouds), which can cause depolarization effects even though the scattering particles are spherical. In addition, multiscattering effects have additional information about microphysical properties of scatterers. Thus, multiscattering can be utilized to study the microphysical properties of the liquid water cloud. In this paper, a Monte Carlo method was used to simulate multi-scattering transmission properties of Lidar signals in the cloud. The results showed the slope of the degree of linear polarization (SLDLP) can be used to invert the extinction coefficient, and then the cloud effective size (CES) and the liquid water content (LWC) may be easily obtained by using the extinction coefficient and saturation of the degree of linear polarization (SADLP). Based on calculation results, a microphysical properties inversion method for a liquid cloud was presented. An innovative multiscattering polarization Lidar (MSPL) system was constructed to measure the LWC and CES of the liquid cloud, and a new method based on the polarization splitting ratio of the Polarization Beam Splitter (PBS) was developed to calibrate the polarization channels of MSPL. By analyzing the typical observation data of MSPL observation in the northern suburbs of Nanjing, China, the LWC and CES of the liquid water cloud were obtained. Comparisons between the results from the MSPL, MODIS and the Microwave radar data showed that, the microphysical properties of liquid cloud could be retrieved by combining our MSPL and the inversion method.
본 연구는 외부 전원 없이 광다이오드만을 이용하여 생성한 광전 자극을 통해 신경계를 효과적으로 자극하는 방법에 대한 것이다. 광을 통한 전류원 생성 및 전달은 생체 내에 집적된 광소자를 삽입하고 외부에서 광을 통해 신호와 전력을 전달을 한다. 이 기술은 특히 '눈' 이라는 광학적인 연결통로를 이용할 수 있는 인공망막과 같은 시스템에 매우 효과적이다. 그러나 광전 소자를 내부 전원 없이 구동시키는 경우, 광전류가 생체 저항에 직접적인 영향을 받게 되므로 자극에 충분한 전류를 생성할 수 없다. 무 전원 광다이오드를 통해 생성되는 광전류를 신경 자극에 적용하기 위해서는 생체 저항의 크기에 관계없이 활동 전위 생성에 충분한 전류 공급을 할 수 있는 안정된 전류원이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 병렬 저항을 도입하였다. 병렬 저항 추가 시 생체 저항을 포함한 전체 저항 값이 낮아지므로, 광원의 세기에 따라 최대의 광전류에 근접한 값을 얻을 수 있게 된다. 그러나 병렬 저항 값의 크기를 낮출수록 자극에 쓰이지 않는 전류량이 늘어나므로, 자극 전류량의 극대 값을 찾기 위해서는 병렬 저항 값의 최적화가 필요하다. 실험을 통해 측정된 실제 자극 전류량이 최대가 되는 병렬 저항 값의 범위는 500Ω∼700Ω 이고, 이때 전류량은 580uA∼860uA 이며 전류 효율은 47.5∼59.7%이었다. 자극의 크기와 빈1도를 변화시키면서 쥐의 좌골 신경을 자극하여 눈으로 확인 가능한 떨림 현상을 확인하였으며, 다채널 기록기를 이용해 활동 전위를 측정하였다. 이를 통해, 인공 망막에서의 광 자극 가능성을 확인할 수 있었다.
경골어류 시클리드과에 속하는 Cichlasoma managuense의 정자형성과정과 정자를 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 관찰하였다. Cichlasoma managuense의 정소는 부레와 창자 사이에 위치하고 있었고 장축 2.3 cm, 단축 4 mm 정도의 크기로 살색을 띠고 있었다. 정자형성과정은 정소낭(testicular cyst)에서 이루어 졌으며, 각 정소낭 내에 동일한 분화시기의 생식세포가 분포하고 있었다. 정원세포는 타원형이었고 미토콘드리아의 발달이 현저하였다. 제1정모세포는 원형으로 정원세포보다 크기가 작았고 제2정모세포는 제1정모세포보다 더 작아졌고 핵의 전자밀도는 더 높았다. 정세포의 초기발달시기에는 세포의 크기가 정모세포보다 작아졌고 두부의 전자밀도가 높아졌으며 편모가 형성되기 시작하였고 미토콘드리아는 핵 주변에 분포하였다. 정자완성과정 말기에는 핵의 염색질 응축이 뚜렷하였으며 핵은 세포질 한쪽에 치우쳐 있었고, 미토콘드리아는 편모 주변에 집중되었다. 완전히 성숙한 정자의 경우 두부형태는 구형이었고 두부에서 첨체는 관찰되지 않았으며 편모의 미세소관 배열은 9+2 구조를 이루고 있었다. 또한 편모 양쪽으로 lateral fin이 관찰되었다.
레오나르도 다빈치는 르네상스 시대의 천재 예술가이다. 그는 예술가와 과학자, 발명가로서 뛰어난 업적을 남겼고, 식물학과 수학, 지질학, 천문학, 기하학, 광학 등의 다양한 분야에서 최고의 반열에 올랐을 뿐 아니라 오늘날의 과학에까지 크게 기여하고 있다. 또한 레오나르도는 예술가와 과학자, 발명가, 철학자로도 잘 알려져 있으며, 사람과 동물들을 직접 해부하여 관찰한 후 많은 해부 그림들을 남긴 위대한 해부학자였다. 레오나르도가 해부학에 관심을 가졌던 이유는 - 화가는 해부학에 무지해서는 안 된다 - 라는 예술가의 관점에서 사람의 구조와 기능을 알기 위함이었다. 그는 사람 몸의 구조와 기능에 더욱 관심을 갖게 되었고, 시체를 구하기 어려운 상황에도 불구하고 많은 시체를 직접 해부하여 관찰하였다. 이러한 그의 해부학적 탐구와 심취로 말미암아 그는 동시대의 사람들보다 100년 이상 앞선 위대한 해부학 업적을 남겼다. 레오나르도가 남긴 뼈대와 근육, 혈관, 신경, 비뇨생식계통에 관한 1,800여 개의 해부 그림들은 높은 예술성과 함께 과학적으로도 매우 가치가 높은 걸작들이다. 이 연구의 목적은 레오나르도의 해부학 분야의 업적과 사고를 살펴보고, 해부학 분야의 선구자인 레오나르도의 위대한 업적을 오늘날 사람들에게 널리 알리고자 하는 것이다.
세계 최초로 개발된 정지궤도 해색탑재체(GOCI-I, Geostationary Ocean Color Imager-I)이 2010년 6월에 발사될 예정이다. GOCI-I의 수명은 약 7년 이므로 위성개발 소요기간 약 6년을 고려하면 제2호 정지궤도 해색탑재체의 개발을 위한 임무 및 이용자 요구사양을 준비해야할 시점이 되었다. 제2호의 임무는 우선 1호의 임무를 승계하는 것이므로 제1호와 유사한 관측 임무를 갖지만 가장 큰 차이점은 장기 기후 변화에 대응한 지구규모적 관측에 있다. 그리고 기존의 Local 관측은 그 공간해상도의 성능을 더 향상시킨 $250m{\times}250m$로 하였고, 1호에 비하여 부족한 band 수를 보강하여 12 개로 하였다. 어장정보를 위한 야간 관측을 위한 Panchromatic band를 추가하였다. 동시에 한반도 주변 고정된 영역 관측기능을 구름이 없는 해역 혹은 special event area로 신축적으로 변경 시킬 수 있는 기능을 갖게 함으로써 위성자료의 활용도를 크게 높이었다. 위성 운용은 1호와 같은 일 8회 관측, 그리고 Global mode인 full disk 관측에서는 일 1-2회 정도 관측할 수 있도록 하였다. 그리고 본 연구에서는 지금까지 위성개발 추진방법의 문제점을 해소한 개선된 개발 추진 방안에 대하여서도 제시하였다. 그 외 제2호의 하드웨어적인 구조 및 디자인에 대하여서는 국내외 개발사와의 상호협의가 필요하다.
The artificial increase in the solar intensity incident on solar cells using lenses or mirrors can allow solar cells to generate equivalent power with a lower cost. There are two types of concentration optics for solar energy conversion. One is to use mirrors, and the other is to use Fresnel lenses. The gains that can be achieved with a Fresnel lens or a parabolic mirror are compared. The result showed the gains are comparable and the two configurations were developed competitively. In application areas of Fresnel lenses as solar concentrators, several variations of design were devised and tested. Some PV systems still use commercially available flat Fresnel lenses as concentrators. A convex linear Fresnel lens to improve the concentration ratio and the efficiency is devised and flat linear Fresnel lens in thermal energy collection is utilized. In this study, we designed and optimized flat Fresnel lens and the 'light pipe' to develop 500X concentrated solar PV system. In the process, we compare the transmission efficiencies according to groove types. We performed rigorous ray tracing simulation of the flat Fresnel lenses. The computer aided simulation showed the 'grooves in case' has the better efficiency than that of 'grooves out case'. Based on the ray-trace results we designed and manufactured sample Fresnel lenses. The optical performance were measured and compared with ray-trace results. Finally, the optical efficiency was measured to be above 75%. All the design and manufacturing were performed based on that InGaP/InGaAs/Ge triple junction solar cell is used to convert the photon energy to electrical power. Field test will be made and analyzed in the near future.
Yoo, Su Woong;Park, Hee-Jin;Oh, Gyungseok;Hwang, Soonjoo;Yun, Misun;Wang, Taejun;Seo, Young-Seok;Min, Jung-Joon;Kim, Ki Hean;Kim, Eung-Sam;Kim, Young L.;Chung, Euiheon
Current Optics and Photonics
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제1권1호
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pp.51-59
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2017
In addition to its typical use for skin rejuvenation, fractional laser irradiation of early cancerous lesions may reduce the risk of tumor development as a byproduct of wound healing in the stroma after the controlled injury. While fractional ablative lasers are commonly used for cosmetic/aesthetic purposes (e.g., photorejuvenation, hair removal, and scar reduction), we propose a novel use of such laser treatments as a stromal treatment to delay tumorigenesis and suppress carcinogenesis. In this study, we found that non-ablative fractional laser (NAFL) irradiation may have a possible suppressive effect on early tumor growth in syngeneic mouse tumor models. We included two syngeneic mouse tumor models in irradiation groups and control groups. In the irradiation group, a thulium fiber based NAFL at 1927 nm was used to irradiate the skin area including the tumor injection region with 70 mJ/spot, while no laser irradiation was applied to the control group. Numerical simulation with the same experimental condition showed that thermal damage was confined only to the irradiation spots, sparing the adjacent tissue area. The irradiation groups of both tumor models showed smaller tumor volumes than the control group at an early tumor growth stage. We also detected elevated inflammatory cytokine levels a day after the NAFL irradiation. NAFL treatment of the stromal tissue could potentially be an alternative anticancer therapeutic modality for early tumorigenesis in a minimally invasive manner.
본 연구에서는 Phosphoric acid ($H_3PO_4$)와 Vanadium (V) pentoxide ($V_2O_5$), Molybdenum (VI) trioxide ($MoO_3$)으로 부터 조성을 달리하여, heteropoly acid의 PVMo 촉매를 활성탄 지지체에 담지하였다. 촉매의 반응성 조사를 위해, 기상의 포름알데히드를 $140^{\circ}C$의 온도에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응전후의 촉매는 XRD와 BET 분석을 수행하였으며, 촉매의 산도 측정을 위해 $NH_3-TPD$을 수행하였다. 포름알데히드의 전환율은 $MoO_3$와 $H_3PO_4$ 성분이 감소하고 $V_2O_5$ 성분이 증가함에 따라 증가하였다. 대부분의 촉매에서 비교적 낮은 촉매 결정성이 관찰되었으며, 비표면적은 반응후 다소 감소하는 것으로 나타났다. $NH_3-TPD$ 분석 결과, $400^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$에 해당하는 강한 산점의 비율이 $MoO_3$와 $H_3PO_4$ 성분의 함량이 감소하고 $V_2O_5$ 성분의 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 강한 산점의 비율이 포름알데히드의 전환율에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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