• 제목/요약/키워드: 근적외선 분광

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의학용 분광광도계를 이용한 근적외선 대역의 조명 영향평가 (Evaluation of illuminant effect of NIR(Near Infrared Radiation) using spectrophotometer for medicine)

  • 이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.16-22
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    • 2010
  • 본 연구에서는 분광광도계 시스템에서 700-1,100 nm 근적외선 대역의 조명 영향평가에 대한 연구를 수행하였다. 분광광도계는 분자영상 의학 분야 및 의료용 장비에 다양하게 사용되고 있다. 근적외선 대역에서의 조명 영향평가를 알아보기 위하여 본 연구에서 사용한 색상지는 표준반사물질 및 만셀 표준 색상인 빨강, 노랑, 초록, 파랑 색상지를 사용하였다. 분광광도계 시스템의 근적외선 대역을 비교 분석하기 위하여 실험 재료 색상지를 색상지별 20번 측정하였고, 조명은 백열등, 형광등, 인버터 형광등 및 조명 조합으로 실험하였다. 백열등, 형광등, 인버터 형광등의 단일 조명에서는 백열등에서 가장 높은 분광반사율 반응을 보였고, 조명들의 조합에서도 백열등이 포함된 조명 조합이 높은 분광반사율을 보였다. 따라서 분광광도계의 근적외선 대역을 이용하여 분광광도시스템을 구축한다면, 분광반사율이 높은 백열등을 적용하는 것이 좋은 것으로 판단되었다.

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근적외선 분광 데이터 예측 모형을 위한 데이터 마이닝 기법의 성능비교 (Performance Comparison of Data Mining Approaches for Prediction Models of Near Infrared Spectroscopy Data)

  • 백승현
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.311-315
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주성분 회귀법과 부분최소자승 회귀법을 비교하여 보여준다. 이 비교의 목적은 선형형태를 보유한 근적외선 분광 데이터의 분석에 사용할 수 있는 적합한 예측 방법을 찾기 위해서이다. 두 가지 데이터 마이닝 방법론인 주성분 회귀법과 부분최소자승 회귀법이 비교되어 질 것이다. 본 논문에서는 부분최소자승 회귀법은 주성분 회귀법과 비교했을 때 약간 나은 예측능력을 가진 결과를 보여준다. 주성분 회귀법에서 50개의 주성분이 모델을 생성하기 위해서 사용지만 부분최소자승 회귀법에서는 12개의 잠재요소가 사용되었다. 평균제곱오차가 예측능력을 측정하는 도구로 사용되었다. 본 논문의 근적외선 분광데이터 분석에 따르면 부분최소자승회귀법이 선형경향을 가진 데이터의 예측에 가장 적합한 모델로 판명되었다.

명태 수리미의 일반성분 및 전분의 분석을 위한 근적외선 분광분석법의 이용 (Utilization of Near Infrared Spectroscopy for Analysis of Proximate Composition and Starch in Alaska Pollack Surimi)

  • 송호수;이근태;박성민;황선영
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.321-326
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    • 2002
  • 최근 식품의 성분분석을 위한 새로운 분석방법으로 관심을 끌고 있는 식품의 비파괴 분석법의 일종인 근적외선 분광분석법을 이용하여 명태 수미리의 단백질 및 지질의 정량과 수리미의 대표적 첨가물인 전분정량에 관한 일련의 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 근적외선 분광분석법을 이용한 수리미 중의 성분 측정을 위해서는 먼저 시료의 높은 수분함량으로 인해 나타나는 크고 폭 넓은 신호를 제거할 필요가 있었으며, 본 연구에서는 시료를 동결건조시킴으로써 수분에 의한 방해 신호를 제거하였다. 근적외선 분광분석법을 이용한 수리미 중의 단백질 분석에서 단백질의 근적외선 신호는 1,510nm, 2,050nm, 2,170nm, 2,180nm에서 나타나며, 이들 신호는 단백질 함량이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. SEE는 0.296이었고, SEP는 0.3267이었다. 지질의 정량을 위한 근적외선 분광분석에서는 1,730nm, 1,740nm, 2,300nm에서 지질에 의한 흡수신호가 관찰되었으며, 이들은 지질의 함량 증가에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. SEE는 0.340이었고, SEP는 0.364이었다. 전분의 정량에서는 1,450nm와 1,950nm의 신호 변화가 가장 크게 나타났으며, SEE와 SEP는 각각 0.304, 0.318이었고, 오차범위 는 0.0186-0.6470이었다. 이상의 결과에서 근적외선 분광분석법을 이용한 수리미 중의 성분 측정은 신속성 및 재현성이 높아 수산가공품 중의 성분분석에 있어서 효과적이라 생각되고, 특히 수산제품 중 건제품의 분석에 있어서 앞으로 근적외선 분광분석법을 이용한 식품의 분석이 크게 확대될 것으로 기대되며, 차후 대상 시료를 달리한 연구가 다방면으로 활발히 진행되어야 할 것으로 사료된다.

Case Study on Solar System Objects using Mid-IR Spectrometer

  • Seo, Haingja;Kim, Eojin;Kim, Joo Hyeon;Lee, Joo Hee
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.97.1-97.1
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    • 2013
  • 적외선 분광 관측은 상대적으로 온도가 낮은 태양계 천체를 연구하는데 있어서 매우 강력한 관측 기술이다. 특히 근적외선 및 중적외선 분광선은 태양계 천체의 지표 및 대기의 성질에 대해서 많은 정보를 주는 파장대이다. 따라서 우주탐사선 뿐만 아니라 지상 망원경으로도 근적외선 및 중적외선 영역의 분광관측은 지속적으로 관측이 수행되고 있는 영역이다. 이렇게 획득된 분광선은 모델링의 과정을 통하여 천체의 구성성분, 생성 과정 및 생성 시기, 물리, 화학적 진화 등을 연구할 수 있다. 본 연구에서 개발 중인 3~5 micron 중적외선 분광기 지상모델은 향후 태양계 천체들에서 물 또는 얼음을 찾을 수 있는 가능성이 있는 파장대이며, 또한 국내에서 개발된 적이 없는 파장대이다. 본 연구에서는 우주탐사선에 탑재된 중적외선 분광기에 의해 관측된 지표를 가진 태양계 천체 (수성, 금성, 화성, 타이탄, 혜성, 소행성)들의 연구 사례를 조사하였다. 이 자료는 본 연구에서 개발하고자 하는 중적외선 분광기 지상모델의 완성 단계에서 지표를 가진 태양계 천체, 특히 달에 대한 과학적 임무를 결정하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

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음향광학 파장선택 필터 기반 파장훑음 레이저를 이용한 시간-인코딩 된 근적외선 흡광도 측정 비교 연구 (Time-encoded Near-infrared (NIR) Spectroscopic Comparison of Absorbance Measurement Using an Acousto-optic NIR Swept Laser Source)

  • 장한솔;김경훈;한가희;조재두;김창석
    • 한국광학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.22-27
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    • 2017
  • 본 논문에서는 음향광학 파장선택 필터(acousto-optic tunable filter) 기반의 파장훑음 레이저(wavelength swept laser)를 이용한 시간-인코딩 근적외선 분광 기술(time-encoded near-infrared spectroscopy)을 제안하였다. 파장훑음 레이저는 800 nm 근처 영역에서 이득 스펙트럼을 가지는 반도체 광 증폭기(semiconductor optical amplifier)를 기반으로 제작되었으며, 음향광학 파장선택 필터를 공진기 내부에 삽입함으로써 음향광학 파장선택 필터에 인가되는 전기적 라디오주파수에 따라 출력 파장을 선택할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 종래의 기술인 백색광 분광기 기반의 검출부 분광 근적외선 분광 기술과 제안된 파장훑음 레이저 기반의 광원부 분광 근적외선 분광 기술을 각각 이용하여 근적외선 흡수 염료 샘플의 흡광도를 각기 측정하여 실험적으로 비교함으로써 본 연구에서 제안하는 음향광학 파장선택 필터 기반 파장훑음 레이저를 이용한 근적외선 분광 기술의 특성을 증명하였다.

겉보리 종실 성분 변이가 근적외 분광분석치에 미치는 영향 (Effects of Chemical Contents Variation in Covered Barley Seed on Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 김병주;박의호;정찬식
    • 한국작물학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.354-361
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    • 1996
  • 신속하고 정확한 근적외선 분광분석법으로 품질분석의 효율성을 증대하기 위하여 화학성분의 변이분포가 검량식 작성과정에 미치는 영향과 측정 정확성에 미치는 관계를 구명하여, 근적외선 분광광도계의 이용 효율성 제고를 위한 기초자료를 얻고자 실시한 실험의 결과는 다음과 같다. 1. 보리 전분에 대한추정치 표준오차는 변이폭이 증대될수록 증가하는 경향을 보였으며, 상관계수도 변이폭이 증대될수록 0.872에서 0.883으로 다소 높아지는 경향을 나타내었다. 2. $eta$-glucan과 단백질은 변이폭이 증대될수록 추정치 표준오차는 낮아지고 상관계수는 높아지는 결과를 보여, 근적외선 분광분석법의 이용성 향상을 위하여서는 이들 성분의 함량변이 확대가 필요할 것으로 생각되었다. 3. 회분은 첫번째와 두번째 group에서는 유의성이 인정되지 않았으나, 세번째 group에서는 상관계수가 0.743으로 유의성이 인정되어 회분함량의 경우에는 어느 정도의 변이폭이 있어야만 근적외선 분광분석법이 가능할 것으로 생각되었다. 4. 겉보리 성분 중 전분과 회분은 재검토가 이루어져야 할 것으로 생각되었으며, $\beta$-glucan과 단백질은 근적외선 분광분석법의 적용이 가능하여 분석의 효율성이 증대될 것으로 생각되었다.

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근적외선 반사를 이용한 인체 팬텀의 글루코즈 농도 측정 (Phantom Glucose Measurement by Near Infrared Reflection)

  • 전계진;황인덕;조혜민;한상준;윤길원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.250-251
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    • 2002
  • 혈당의 비침습적인 측정의 필요성은 잦은 채혈로 인한 감염의 우려, 필요할 때마다 채혈의 고통 없이 혈당을 측정할 수 있다는 장점 때문에 지난 20여 년 동안 활발히 연구되어 왔다. 근적외선 및 원적외선 흡수분광법, 라만분광법, Polarization rotation 또는 Stimulated Raman 측정법, 온도측정법, 통계적 분석법, 전처리연구 등 많은 분야에서 접근하고 있지만 아직까지는 in vivo 측정에 성공하고 있지 못하고 있다 [1]. (중략)

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휴대용 근적외선 카메라를 이용한 소나무 재선충 피해목 조기탐지 방법개발 (Development of early diagnosis method of damaged tree by pine wilt disease using Portable NIR camera)

  • 정성은;김유승;노병윤;이영원
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.14-19
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    • 2008
  • 소나무 재선충에 감염되어 고사하는 소나무의 증가는 우리나라 산림에 심각한 위협이 되고 있다. 재선충은 매개 후 고사단계에 이르기까지 진행과 확산이 빨라 감염목이 발견되면 곧바로 임내에서 벌채 및 훈증 처리해야 하며 5${\sim}$6월에 감염되어 10${\sim}$11월에 육안으로 고사를 확인할 수 있다. 재선충에 의해 소나무가 고사되는 과정에서 식생활력도가 크게 감소하며 이러한 현상은 근적외선 영역에서 분광반사의 감소를 수반한다. 따라서 본 연구는 근적외선영역의 분광감소를 이용하여 재선충 피해목의 조기진단이 가능할 수 있다는 것에 착안하여 수행하였다. 근적외선영상 취득 방법으로 휴대가 간편한 근적외선 카메라를 이용하여 재선충 피해지역의 소나무림을 5월부터 11월까지 매월 촬영하였다. 이렇게 수집된 분광반사값으로부터 식생지수(Vegetation Index: VI)의 변화를 분석하였고, VI의 감소율로부터 소나무 재선충 감염목을 조기에 발견할 수 있다는 결과를 도출하였다.

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근적외선 분광법을 이용한 대뇌피질영역 간 연관성 분석 (Estimation of Causal Connectivity between Cortical Areas Using Near-Infrared Spectroscopy (NIRS))

  • 이승덕;고달권;정영진;김도원;임창환;김법민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2009년도 창립 20주년기념 특별학술발표회
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    • pp.151-152
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    • 2009
  • 최근 신경과학 분야에서 대뇌피질 영역 간 연관성 분석은 신경학적 질병 (자폐증, 간질, 정신 분열증)의 분석 및 진단에 적용되고 있다. 기존 대뇌피질 영역 간 연관성 분석은 뇌전도 (EEG), 기능적 자기공명영상 (fMRI), 뇌자도 (MEG)등이 이용되었지만, 뇌전도의 낮은 공간분해능, 기능적 자기공명영상의 낮은 시분해능 등은 영역 간 연관성 분석에 단점으로 작용되고 있다. 반면, 근적외선 분광법(NIRS)은 대뇌피질에서의 혈류변화(oxy-, deoxy-hemoglobin)를 비침습적이며 빠른 시분해능으로 측정할 수 있는 방법으로 최근 신경과학 분야에 응용되고 있다 [1-2]. 본 논문에서는 근적외선 분광법을 이용한 대뇌피질영역 간 연관성 분석의 효용성을 입증하기 위해, 쥐의 수염자극 시 대응되는 지역 (일차-, 이차 체감각피질, 일차 운동피질 영역)에서의 혈류변화 신호의 영역 간 연관성 분석을 하였다. 본 연구결과에 의하면 수염자극 시 일차-, 이차 체감각피질 영역에서의 방향성은 확인할 수 없었고, 일차-, 이차 체감각피질 영역에서 일차 운동피질영역으로의 방향성은 확인할 수 있었다. 본 결과는 기존 수염자극 시 활성화되는 전기신호의 패턴과 일치하며, 향후 신경과학적 질병의 분석 및 진단에 근적외선을 이용한 대뇌피질 영역 간 연관성 분석이 유용할 수 있음을 보여준다.

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