• 제목/요약/키워드: 광 유도 효과

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산화아연 나노로드기반 광검출소자 제작 및 특성

  • 고영환;정관수;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.189.2-189.2
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    • 2013
  • 1차원 산화아연 나노구조물은 광대역 에너지 밴드갭(~3.3 eV)과 독특한 물리적 특성을 갖고 있어, 전계효과 트랜지스터(field effect transistor), 발광다이오드(light emitting diode), 자외선 광검출기 (ultraviolet photodetector) 및 태양전지(photovoltaic cell)에 널리 이용되고 있다. 특히, 1차원 산화아연 나노구조물은 직접천이형 에너지 밴드갭(direct bandgap)을 갖고 있으며, 빛으로부터 여기된 전자가 1차원 나노구조물을 통해 향상된 이동경로를 제공할 수 있어서 차세대 자외선 광검출기 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 수열합성법(hydrothermal method)을 통해서 1차원 산화아연 나노구조물을 비교적 간단하고 저온공정을 통해서 합성할 수 있는데, 이를 광검출기 소자구조에 응용에서 양전극에 연결하기 위해서는 복잡하고 정교한 공정이 필요하다. 이에 본 연구에서는 수열합성법을 통해 합성된 산화아연 나노로드가 포함된 에탄올 용액을 금(Au) 패턴에 drop-casting을 통해서 간단한 방법으로 metal-semiconductor-metal (MSM) 광검출기를 제작하여 광반응 특성을 분석하였다. 또한 염료를 통해 가시광을 흡수하여 광전류(photocurrent)를 발생시킬 수 있도록 염료를 흡착한 산화아연 나노로드를 이용하여 같은 구조의 MSM 광검출기를 제작하여 가시광에 대한 광반응 특성을 관찰하였다.

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무궁화 꽃 추출물 경구투여에 의한 피부 광노화 및 건조증 개선에 관한 효과 (Oral administration of H. syriacus L. flower ameliorates photoaging and dryness in UVB-irradiated skin)

  • 양정은;서슬아;강민철;윤다혜;임태준;황은선;원경화;이택환;김선여
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.399-407
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    • 2021
  • 자외선은 외인성노화의 주요 원인으로 알려져 있는데 지속적이고 반복적으로 노출될 경우 세포외기질이 파괴되고 피부 장벽 기능이 손상되어 주름 형성과 탄력 손실이 야기된다(Wu 등, 2017). 이는 결국 피부 노화를 가속화시키는데 이를 예방 및 억제하기 위하여 안전성이 확보된 천연물 유래의 기능성 소재에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 무궁화꽃의 생리활성에 대한 연구는 주로 뿌리껍질(목근피)에 대한 연구가 대부분을 차지하고 있다. 즉, 무궁화나무의 뿌리 및 목근피 추출물의 피부 광노화로 유도된 보습저하 효능에 대한 보호 효능과 콜라겐 합성저하에 대한 증진 효과가 보고된 바 있다(Yang 등, 2019). 무궁화 꽃 추출물에 대한 생리적 기능연구로는 항미생물 및 항산화 효능, 탈모 개선이 보고되었다. 또한, 로젤(H. sabdariffa calyx)의 물추출물이 UVB 조사로 인하여 유도된 피부 광노화모델에서 활성산소 및 MMP효소 조절을 통한 피부주름 개선을 통한 피부광노화 개선효능이 있다고 알려지고 있다(Li 등, 2020). 그러나 본 연구의 대상소재인 무궁화꽃 추출물(Hibiscus syriacus L.)의 식이섭취는 피부보습 기능 및 피부장벽개선 효능에 대한 생리적 연구는 아직까지 보고된 바가 없다. 또한, 현재까지 보고된 무궁화 꽃의 주요성분으로는 chlorogenic, p-coumaric, trans-ferulic acids 및 flavonoid 유도체 등이 있다. 무궁화꽃에 다수 존재한다고 알려진 페놀릭화합물 유도체들이 무궁화꽃의 히알루론산 분해효소의 작용을 억제작용을 나타냄으로써 피부보습효능을 나타내는 것으로 판단된다(Kim 등, 2018). 따라서, 현재까지 무궁화 꽃 추출물을 경구투여 했을 시 나타나는 피부 광노화 억제 효과에 대해서는 보고된 바 없어 본 연구는 광노화가 유발된 in vitro 및 in vivo 모델에서 그 효능을 검증하고자 수행되었다. 무궁화 꽃 추출물을 피부 세포에서 처리 시 각질세포막 형성에 관여하는 involucrin 및 filaggrin의 발현이 증가되었고 히알루론산 합성 효소인 HAS1의 발현 또한 증가됨을 확인하였다. 반면, 콜라겐 분해효소인 MMP-1 및 히알루론산 분해효소인 HYAL1의 발현은 감소시켜 무궁화 꽃 추출물이 세포 수준에서 광노화 억제 효능이 있는 것을 확인하였다. 광노화가 유발된 in vivo model에서 무궁화 꽃 추출물을 경구투여한 군에서는 UVB에 의해 형성된 굵은 주름이 개선되었고, TEWL 감소와 hydration 증가를 통해 손상된 피부 장벽기능 회복 및 수분 함량을 개선시키는 효과가 있음을 확인하였다. 또한 피부 보습 및 주름과 관련된 인자들의 단백질 발현을 조절함을 확인하였다. 조직병리학적 분석을 통해서는 무궁화 꽃 추출물이 피부 두께를 감소시키고 콜라겐 합성을 촉진시킴으로써 피부 주름 및 보습 개선 효과가 있음을 입증하였다. 본 연구결과는 무궁화 꽃 추출물이 안전하면서 효능이 우수한 기능성 식품의 유용한 천연물 소재로써 활용될 수 있음을 시사한다.

배전자동화 개폐기 내장형 광 전류 및 광 전압 센서에 관한 연구 (A Study on Optical Current Sensor and Voltage Sensor for automation of power distribution)

  • 양승국;오상기;박해수;김인수;김요희;홍창희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.89-98
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    • 2002
  • 본 연구에서는 광계측 기술을 이용하여 배전자동화 개폐기 내에서 발생하는 전자 계측장치의 절연문제 및 측정오차의 문제점을 개선하기 위하여 배선자동화개폐기 내장형 광전류 및 광전압센서를 연구하였다. 자기광학 효과(magneto optic effect)인 페러데이효과(Faraday effect)를 이용하여 최적의 광전류 센서를 설계 제작하여 높은 전류까지 선형성을 유지시키고 다른 상의 전류에 대한 유도현상을 최소로 하기 위해 순철 코아를 사용하여 광전류 센서를 일체화시켜 설계 제작하였다. 설계내에서 결정의 굴절률 및 방위각의 변화에 의해 생기는 전기광학효과(electrooptic effect)인 포켈스 효과(pockels effect)를 이용하여 광전압센서를 구성하였으며 배전 자동화용 개폐기의 협소한 내부구조를 고려하여 공간전계방식을 채택하였다. 또한 다심의 광섬유를 개폐기와 외부의 신호처리 단말기와 연결하기 위하여 기밀형 멀티 광커넥터를 설계 자작하여 접속 손실 및 가스 누설 시험을 하였다. 전기적 특성시험에서 광 전류센서에서는 인가 전류에 대한 선형 특성은 20A 에서 700A까지 변동 오차 2.5% 이내의 선형성을 유지하였으며, 광전압센서에 있어서 인가 전압에 대한 선형 특성은 6.6kV에서 19.8kV까지 거의 변동 오차가 1% 이내로 우수한 선형 특성을 나타냈다.

유전체 다층 거울이 유기발광다이오드의 광효율 향상에 미치는 영향에 관한 광학 시뮬레이션 연구 (Effects of a Dielectric Multilayer Mirror on the Lighting Efficiency of Organic Light-Emitting Diodes Studied by Optical Simulation)

  • 이성준;고재현
    • 한국광학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.139-146
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    • 2015
  • 본 논문에서는 유전체 다층 거울을 이용해 구성된 파브리-페롯 미소공진 구조가 유기발광다이오드(OLED)의 광효율에 미치는 영향을 유한차분 시간영역법과 광선추적법을 결합해 분석하였다. SiN과 $SiO_2$ 층을 교대로 쌓아 구성한 유전체 다층박막의 적용은 미소공진 효과를 강화시켜 OLED의 발광 스펙트럼의 협소화를 유도하였고 광추출효율도 수 % 증가하였다. 유전체 다층박막의 두께를 최적화함으로써 특정 파장에 대해 미소공진 효과를 일으킬 수 있었고 이는 OLED 발광색의 순도를 증가시키는데 활용될 수 있다. 광추출효율을 극대화하는 전자수송층의 최적 두께는 발광파장에 따라 달라졌는데, 이는 유기층 물질이 보이는 굴절률의 분산 때문인 것으로 생각된다.

LED를 활용한 저가의 암세포 증식제어 모듈 개발 및 효과 (Development of low cost module for proliferation control of cancer cells using LED and its therapeutic effects)

  • 조경래;최세운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.1237-1242
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    • 2018
  • 광 역학 치료법은 그 효과가 특정 위치의 암세포에 국한되어있어 주변의 정상 세포에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 다양한 부작용이 존재하는 현재의 암 치료법의 대안으로 제안되어 왔다. 이러한 광 역학 치료에는 광감응제를 선택적으로 자극시키기 위해 레이저를 이용하고 있으나, 고가의 치료비용과 높은 발열현상으로 사용에 제한적이다. 그러나 다양한 파장의 빛을 발할 수 있는 소형 발광 다이오드가 저가로 개발됨에 따라 대체가 가능하며, 이는 광 역학 치료 장비의 소형화 및 저가의 치료 장비 개발에 큰 영향을 미치고 있다. 현재 활발하게 연구되는 광 역학 치료법은 다양한 광감응제를 이용하여 암세포의 사멸을 유도하는데 목적이 있으나, 특정한 파장을 중심으로 진행된 연구는 상대적으로 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 저렴하며, 발열현상이 작고, 다양한 파장대의 광원지원이 가능한 발광 다이오드를 사용하고 이를 아두이노로 제어하여 새로운 저가의 암세포 증식 억제 모듈을 개발함으로써, 그 효과를 정량적으로 분석하고 새로운 항암치료법을 제시하고자 한다.

대두 발효물(Bio-Peptone®)의 광노화 억제 효과 (Anti-photoaging Effects of Fermented Soybean (Bio-Peptone®))

  • 김은주;심명국;정아람;김애정
    • 대한화장품학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.27-36
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    • 2019
  • 대두(Glycine max)는 식물성 단백질이 풍부한 식품 중 하나로, 생리활성물질을 다량 함유하고 있어 심혈관질환, 비만 등에 효능이 있을 뿐 아니라 피부 개선 효과도 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 대두 단백질을 유산균인 Lactobaillus Rhamnosus 균주에 의해 발효한 대두발효물의 광노화 예방 효과를 조사하기 위해 자외선으로부터 기인한 세포독성에 대한 보호 효과 및 콜라겐 생성, 티로시나아제 활성, 멜라닌 색소 생성에 대한 평가를 실시하였다. 결과로서 대두발효물 처리군은 피부섬유아세포에서 자외선으로 유도된 세포독성을 억제하여 보호 효과를 나타내었으며, 세포 내 콜라겐 합성을 증가시켜 주름 개선의 가능성을 확인하였다. 또 다른 실험에서 티로시나아제 활성 및 멜라닌 색소 생성을 억제하여 피부 개선 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 대두발효물이 자외선으로부터 유도되는 주름, 색소 침착 등의 피부 손상을 예방하는 새로운 기능성 소재로서의 활용 가능성을 가지는 것으로 평가된다.

Java Applet을 이용한 C 프로그램 함수 실행의 시각화 (Visualization of the function execution of C program using Java Applets)

  • 오세광;유광호;하상호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.577-579
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    • 2003
  • 인터넷의 발달로, 사이버 환경을 위한 C 프로그래밍 교육 컨텐츠가 많이 개발되고 있으나 적절한 실습 환경까지 제공되지 않고 있다. 그러나 프로그래밍 언어의 교육은 실습이 수반되지 않으면 그 효과가 상당히 떨어진다. 본 논문에서는 인터넷상에서 효과적으로 사용할 수 있는 C 프로그래밍의 실습환경을 구축한다. 특히, 학생들이 이해하기 어려운 함수 프로그램의 실행과정을 Java Applet을 사용하여 시각화 보여준다. 함수 프로그램 실행 시각화기가 설계되고, Java 환경에서 구현된다.

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옥수수 유식물의 엽록소-단백질 복합체 형성에 미치는 식물호르몬 및 광선의 효과 (The Effect of Plant Hormones and Light Quality on the Formation of Chlorophyll-Protein Complexes in Maize Seedlings)

  • Dong-Hee Lee;Young-Sang Kim
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.279-289
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    • 1993
  • 자연광 및 여러 파장의 광선과 NAA, GA$_3$, BA 등의 식물호르몬을 옥수수 유식물에 처리하여 엽록소-단백질 복합체 형성에 미치는 효과를 조사하였다. 자연광하에서 3 종류의 호르몬 처리는 전체적으로 엽록소-단백질 복합체, 특히 LHCP-1과 LHCP-3의 형성을 촉진하였으나, 2 종류의 호르몬 조합은 엽록소-단백질 형성에 효과적이지 못하였다. LHCP-1, CPA 및 LHCP-3 등의 광계 II 관련 엽록소 형성에 있어서 백색광은 자연광에 비하여 효과가 적었으나 적색광은 효과적이었다. 적색광하에서 식물호르몬의 단독처리는 엽록체 발달 초기에 광계 II의 엽록소-단백질의 양적 증가를 유도하였다. 한편, 적색광하에서 2 종류의 호르몬 조합 처리도 자연광하에서의 처리와는 대조적으로 광계 II의 엽록소-단백질 형성에 매우 효과적이었다. 이와 같은 결과는 광선처리의 효과가 호르몬처리 효과보다 엽록소-단백질 복합체 형성에 중요한 인자로 작용한다는 것을 시사해 준다.

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골육종세포에 미치는 레이저 조사의 광독성 효과 (PHOTOTOXIC EFFECTS OF LOW LEVEL LASER IRRADIATION ON HUMAN OSTEOSARCOMA CELLS)

  • 손장호;조영철;류성호;김규천;성일용;박봉수
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제30권6호
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    • pp.509-515
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    • 2004
  • 광역동치료(PDT)는 갖가지 고형 종양의 치료를 위한 임상적시도로 시작되어 화학요법 및 방사선 요법에 내성이 있는 종양의 대체 치료법의 하나로 제시되고 있다. PDT는 전신적 또는 국소적으로 투여하여 유해한 조직에 선택적으로 농축되도록 한 광증감제와 이를 활성화하는 적절한 파장과 에너지를 가진 레이저광의 조합에 기초한다. 이 연구에서는, 인체 골육종 세포(HOS)에 미치는 레이저 EIT 21의 광독성 효과에 대해 알아보았으며, 그런 광독성 효과가 세포고사를 유발하는가를 규명하고자 하였다. 본 연구는 레이저 EIT 21이 HOS 세포에 대해 광독성을 효과를 가진다는 것을 증명했다. 세포 죽음이 세포괴사에 의해 유발되는지 아니면 세포고사에 의해 유발되는지를 알아보기 위해 세포 고사를 평가 하는 여러 실험 기법을 이용하였다. TUNEL 분석은 극소수만이 응축된 핵의 양성반응을 보여주었다. Hemacolor와 AO/EB 염색 또한 대부분의 세포가 괴사로 죽는 것을 보여주었다. 레이저 EIT로 조사된 HOS 세포에서 응축되거나 분절된 핵을 발견하는 것은 어려웠다. DNA 전기영동에서, 세포고사에서 보여지는 DNA 분절의 전형적인 특징인 사다리형 절편 형태(ladder fragmentation pattern)가 나타나지 않았다. Western blotting에 의한 분석에서 p53의 발현은 일정하게 나타났고 레이저로 조사된 세포는 caspase-3과 PARP의 분열을 나타내지 않는 것으로 보아 레이저 유도 세포 죽음(laser-induced cell death)은 p53과는 관련이 없는 것 같다.

토마토 온실에서 청색 발광 및 점착트랩을 이용한 온실가루이 유인 효과 (Attraction Effect of Blue Light Emitting Trap Combination of Sticky Trap for Trialeurodes vaporariorum (Hemiptera : Aleyrodidae) Capture in Tomato Greenhouse)

  • 이중섭;이재한;권준국;박경섭;김진현;이동수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.239-244
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    • 2018
  • 시설 토마토 온실에서 다양한 발광 램프가 장착된 트랩을 가지고 온실가루이의 유인 효과에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 설치된 램프의 종류는 청색, 황색 그리고 흰색 발광 램프가 장착된 트랩을 이용하였다. 실험 결과 청색 발광 램프가 설치된 트랩에서 110마리로 가장 많은 온실가루이 성충이 유인되었고 황색램프 트랩과 흰색램프 트랩에서는 각각 71마리와 45마리가 포획되었다. 이때 청색 발광램프 트랩의 파장대역은 330nm에서 430nm를 나타내었다. 그러나, 황색광과 흰색광 발광램프 트랩에서도 청색광 램프의 파장대역을 가지고는 있었으나 한편으로 온실가루이가 회피하는 파장대역 또한 동시에 포함하고 있었다. 이 결과 이들 두 개의 트랩에서 보다 청색광 발광트랩이 유인 포획률이 높아 시설 토마토 온실에서 온실가루이의 방제와 예찰에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.