• Title/Summary/Keyword: 반사분광법

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Development of Nondestructive Detection Method for Adulterated Powder Products Using Raman Spectroscopy and Partial Least Squares Regression (라만 분광법과 부분최소자승법을 이용한 불량 분말식품 비파괴검사 기술 개발)

  • Lee, Sangdae;Lohumi, Santosh;Cho, Byoung-Kwan;Kim, Moon S.;Lee, Soo-Hee
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.34 no.4
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    • pp.283-289
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    • 2014
  • This study was conducted to develop a non-destructive detection method for adulterated powder products using Raman spectroscopy and partial least squares regression(PLSR). Garlic and ginger powder, which are used as natural seasoning and in health supplement foods, were selected for this experiment. Samples were adulterated with corn starch in concentrations of 5-35%. PLSR models for adulterated garlic and ginger powders were developed and their performances evaluated using cross validation. The $R^2_c$ and SEC of an optimal PLSR model were 0.99 and 2.16 for the garlic powder samples, and 0.99 and 0.84 for the ginger samples, respectively. The variable importance in projection (VIP) score is a useful and simple tool for the evaluation of the importance of each variable in a PLSR model. After the VIP scores were taken pre-selection, the Raman spectrum data was reduced by one third. New PLSR models, based on a reduced number of wavelengths selected by the VIP scores technique, gave good predictions for the adulterated garlic and ginger powder samples.

Moisture Content Prediction Model Development for Major Domestic Wood Species Using Near Infrared Spectroscopy (근적외선 분광분석법을 이용한 국산 주요 수종의 섬유포화점 이하 함수율 예측 모델 개발)

  • Yang, Sang-Yun;Han, Yeonjung;Park, Jun-Ho;Chung, Hyunwoo;Eom, Chang-Deuk;Yeo, Hwanmyeong
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.43 no.3
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    • pp.311-319
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    • 2015
  • Near infrared (NIR) reflectance spectroscopy was employed to develop moisture content prediction model of pitch pine (Pinus rigida), red pine (Pinus densiflora), Korean pine (Pinus koraiensis), yellow poplar (Liriodendron tulipifera) wood below fiber saturation point. NIR reflectance spectra of specimens ranging from 1000 nm to 2400 nm were acquired after humidifying specimens to reach several equilibrium moisture contents. To determine the optimal moisture contents prediction model, 5 mathematical preprocessing methods (moving average (smoothing point: 3), baseline, standard normal variate (SNV), mean normalization, Savitzky-Golay $2^{nd}$ derivatives (polynomial order: 3, smoothing point: 11)) were applied to reflectance spectra of each specimen as 8 combinations. After finishing mathematical preprocessings, partial least squares (PLS) regression analysis was performed to each modified spectra. Consequently, the mathematical preprocessing methods deriving optimal moisture content prediction were 1) moving average/SNV for pitch pine and red pine, 2) moving average/SNV/Savitzky-golay $2^{nd}$ derivatives for Korean pine and yellow poplar. Every model contained three principal components.

Development of technique to detect weeds in paddy field using spectrophotometric analysis (분광특성 분석에 의한 논 잡초 검출법 개발)

  • 서규현;서상룡;성제훈
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.438-443
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    • 2002
  • 본 연구는 수도작에서 토양과 식물체의 분광반사특성과 영상처리를 이용한 기계시각 잡초검출 센서를 개발하기 위한 기초연구로서 분류하고자 하는 대상체들의 분광반사율을 조사하여 주요한 파장을 선정하고 선정된 파장을 이용한 판별분석을 통해 각 대상체에 대한 분류 정확도를 중심으로 잡초검출 가능성을 조사하기 위하여 수행하였으며, 실험으로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 1. 토양과 식물체를 구분하는데 효과적인 파장은 마른 토양의 경우 680 nm, 배수 토양에 있어서는 810 nm로 선정하였고, 토양을 배제한 후 벼와 잡초를 구분하기에 효과적인 파장은 580, 680 nm로 선정하였다. 2. 토양과 식물체를 구분하기 위한 판별분석 결과 2가지 토양상태 모두 식물체와 완전히 구분 가능한 것으로 나타났다. 벼와 잡초를 구분하기 위한 실험에서, 벼는 98%의 분류정확도로 구분이 가능하였고, 잡초는 83%의 분류정확도로 구분이 되는 것으로 나타났다. 따라서 차후 분광학적 원리를 이용한 센서를 제작할 때 본 연구에서 선택한 주요 파장과 판별함수를 이용하여 장치를 구성하고 알고리즘을 제작한다면 벼, 잡초, 토양을 효과적으로 구분이 가능할 것으로 판단되었다. 3. 컬러 CCD 카메라를 사용하는 경우에 있어 식물체와 토양을 구분하기 위해 3 종의 파장 중 630 nm 파장만의 이용을 고려하여 그 분류성능을 분석한 결과, 식물체와 토양은 소수의 관측치를 제외하고 완전히 구분이 가능했고, 벼와 잡초를 구분한 결과에서는 비교적 높은 분류능력을 가진 것으로 나타나 차후 컬러 CCD 카메라를 이용하여 장치를 구성하는데 좋은 기초가 될 것으로 판단된다. 배양체의 접종작업은 모든 배양실이 인력에 의존하였으며, 배양체를 배지와 분리하여 불필요한 부분을 제거하고 배양작물에 따라 생육정도를 2~3등급으로 구분하여 배양용기의 배지 위에 치상하는 과정으로 수행되었으며, 작업능률은 호접란의 경우 배양병에 25본을 접종하는데 시간당 6병, 심비디움은 원형 플라스크에 25본을 접종하는데 시간당 10병 정도였다. 바. 식물체의 대량증식에 사용되는 플라스크, 배양병, PE용기 등 배양용기의 세척작업은 농원의 1개배양실에서 간이식 세척기, 이 외의 9개배양실은 모두 물에 담겨 두었다가 세제와 브러쉬 등을 사용하여 인력으로 세척하고 있어 생력화 기술개발이 요구되었다.도가 빠를수록 건조속도가 빨라졌으며, 건조에너지도 1,334kcal/kg.water로 비슷하게 소요되었다. 마. 시험구와 대비구의 건감률은 시험구에서 1.08~1.36w.b./h로 나타나 대비구보다 약 9.9~18.3%가 높게 나타났고, 건조에너지는 10.2~14.6%가 절감되었다. 발아율은 열풍온도가 낮을수록 높게 나타났고 시험구가 대비구보다 발아율이 낮게 나타났으며, 동할률 증가량도 원적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을

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New Synthesis of the Ternary Type Bi2WO6-GO-TiO2 Nanocomposites by the Hydrothermal Method for the Improvement of the Photo-catalytic Effect (개선된 광촉매 효과를 위한 수열법에 의한 삼원계 Bi2WO6-GO-TiO2 나노복합체의 쉬운 합성 방법)

  • Nguyen, Dinh Cung Tien;Cho, Kwang Youn;Oh, Won-Chun
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.28 no.6
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    • pp.705-713
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    • 2017
  • A novel material, $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite, was successfully synthesized using a facile hydrothermal method. During the hydrothermal reaction, the loading of $Bi_2WO_6$ and $TiO_2$ nanoparticles onto graphene sheets was achieved. The obtained $Bi_2WO_{6-GO-TiO2}$ composite photo-catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis-DRS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The $Bi_2WO_6$ nanoparticle showed an irregular dark-square block nanoplate shape, while $TiO_2$ nanoparticles covered the surface of the graphene sheets with a quantum dot size. The degradation of rhodamine B (RhB), methylene blue trihydrate (MB), and reactive black B (RBB) dyes in an aqueous solution with different initial amount of catalysts was observed by UV spectrophotometry after measuring the decrease in the concentration. As a result, the $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite showed good decolorization activity with MB solution under visible light. The $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite is expected to become a new potential material for decolorization activity. Photocatalytic reactions with different photocatalysts were explained by the Langmuir-Hinshelwood model and a band theory.

GaInZnO 박막의 전자적.전기적 특성

  • Kim, Gyeom-Ryong;Lee, Sang-Su;Lee, Gang-Il;Park, Nam-Seok;Gang, Hui-Jae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.165-165
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    • 2010
  • GaInZnO는 투명 비정질 산화물 반도체로서 태양전지, 평판 액정 디스플레이, 잡음방지 코팅, 터치 디스플레이 패널, 히터, 광학 코팅 등 여러 응용에 쓰인다. 이 논문에서는 투명전자소자로 관심을 모으고 있는 GaInZnO의 전자적 그리고 전기적 특성을 측정하였다. GaInZnO 박막은 $SiO_2$ (100)/Si 기판위에 RF 마그네트론 스퍼터링 증착법으로 $Ga_2O_3:In_2O_3:ZnO$의 조성이 2:2:1로 된 타겟을 가지고 박막을 성장시켰다. 성장한 후에 RTP를 이용하여 30분간 열처리 하였다. GaInZnO의 전자적 특성을 나타내는 띠틈 및 실리콘 기판과의 원자가 띠 오프셋 값을 측정하였으며, 이 값들을 통해 GaInZnO박막과 실리콘 기판과의 띠 정렬도 수행하였다. 띠틈은 반사 전자 에너지 손실 분광법(REELS)을 이용하여 측정하였고, 원자가 띠 오프셋은 광전자 분광법(XPS)을 이용하여 측정하였다. 열처리 온도가 $400^{\circ}C$까지는 띠틈의 변화 및 XPS 결합에너지의 변화가 없는 것으로 보아 열적안정성이 우수함을 알 수 있다. 반면 $450^{\circ}C$에서의 띠틈이 감소하는 것으로 보아 $450^{\circ}C$에서는 열적안정성이 깨지는 것을 알 수 있다. GaInZnO 박막을 채널 층으로 하고 전극은 알루미늄(Al)으로 된 TFT를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다. TFT 특성 결과 이동도가 약, subthreshold swing(S.S)이 약 1.5 V/decade, 점멸비가 약 $10^7$으로 측정되었다. 유리 위에 증착시킨 GaInZnO 박막의 투과율을 측정해본 결과 모든 시료가 가시광선 영역에서 80%이상의 투과율을 갖는 것으로 보아 투명전극소자로 응용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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Study of Sound Quality Improvement for Car Audio System (자동차 오디오 시스템의 음질 개선 연구)

  • 박석태
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.123-129
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    • 1995
  • 본 논문은 차실내 음향 특성 개선 연구로 수행중이며 정상 상태 음향 응답 특성 시험을 통하여 차실내에서 운전자가 듣게되는 음장 특성을 알게 되었고, 라우드 스피커에 대한 음향 특성 시험으로 이러한 차실내 음장의 비평탄성은 라우드 스피커 자체의 문제가 아니라 차실 공간등이 요인에 의한 것이라는 것을 추론할 수 있었다. 배플 상태 및 차량에 장착된 상태하의 라우드 스피커에 대한 임피던스 시험 결과로 임피던스의 장착 부위의 후면 공간이 임피던스 특성 변화를 가져오게 하는 것을 알 수 있었다. 임피던스 시험 결과를 이용하여 라우드 스피커에 대한 모델 매개 변수를 규명할 수 있었고, 이를 이용한 라우드 스피커의 모델 개선이 가능하게 되었다. 또한, 시간 지연 분광법을 이용하여 차실내에서 음향 전파 과정 분석을 할 수 있었고, 이로 인해 운전자가 시간에 따라 다른 음향 응답 특성으로 듣게 되는 것을 알게 되어 향후 음질 개선 연구 수행에 이용될 수 있다. 이러한 방법으로 음이 진행함에 따라 부딪치는 반사면의 흡음 또는 반사 특성을 파악할 수도 있어서 흡음재의 선정 및 라우드 스피커의 장착 위치 및 각도를 선정하는데 이용될 수도 있다. 향후의 연구 방향은 어떠한 음향 패턴이 운전자가 좋은 음향이라고 느끼게 되는지를 규명하는 것, 즉 주관적 평가와 객관적 시험 데이터 사이의 연관성을 확립하는 것과 라우드 스피커 모델링 기법과 차실 공간의 음향 특성을 이용한 차실내 최적 음향 조건을 규명하는 것이 될 것이다.

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Long-term stabilization of optical feedback of a resonant external cavity coupled semiconductor laser (공진형 외부 캐비티 부착 반도체 레이저의 광피드백 장기 안정화)

  • 신철호
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.9 no.2
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    • pp.96-99
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    • 1998
  • In this study, a novel long term stabilization method of optical feedback for the resonant cavity coupled semiconductor lasers is proposed, and its utility was shown experimentally. The proposed method is realized by using the pahse discriminator of optical feedback with high gain. The phase discriminating signal was obtained by the polarization spectroscopic technique using reflection light from the external reflector, which is a confocal Fabry-Perot cavity. Experimental result shows that stable control state can be maintained up to 20 hours. The period can be increased by reducing size of the system and/or fixing position stably of optical parts used, which were arranged on an optical table by using magnetic bases in this experiment. The proposed long-term stabilization method of optical feedack of a resonant external cavity coupled semiconductor laser is very useful for the field of high sensitivity measurement, and for the use in the laboratory level in particular.

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A Study on Tissue Reflectance Spectrometry (생체조직의 반사 분광법에 관한 연구)

  • 임현수;김부길
    • Progress in Medical Physics
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    • v.7 no.1
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    • pp.25-35
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    • 1996
  • Optical measurements of turbid biological tissue have provided a means to study tissue metabolism, tissue blood perfusion and blood oxygenation non-invasively. We used the red light of 660nm and infrared of 880nm to measure the blood fractional volume and oxygen saturation of biological tissue. In vivo reflectance data were obtained the physiological change from the deep tissue in human subject. The data evaluation was assessed by examining the slopes of the plotter index for the changes in oxygen saturation and blood fraction volume. The index is the natural logarithm of the ratio of reflected light intensity from measured medium to reference intensity at each wavelength. According to the experimental results, oxygen index changes significantly in the muscle of calf during exercise.

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Determination of the water content in citrus leaves by portable near infrared (NIR) system (근적외분광분석법을 이용한 감귤잎의 수분 측정)

  • Suh, Eun-Jung;Woo, Young-Ah;Lim, Hun-Rang;Kim, Hyo-Jin;Moon, Doo-Gyung;Choi, Young-Hun
    • Analytical Science and Technology
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    • v.16 no.4
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    • pp.277-282
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    • 2003
  • The amount of water for the cultivation of citrus is different based on the growing period. The effect of water stress induces to enhance of sugar accumulation in citrus. The water content in the leaves of citrus can be a index for watering during cultivation. The purpose of this study is to determine the water content of citrus leaves non-destructively by using near infrared spectroscopy (NIRS). Citrus leaves were prepared from 'Okitsu' Satusuma mandarin leaves (Citrus unshiu Marc.) ranging from 20.80 to 69.98% of water content by loss on drying method, and NIR reflectance spectra of citrus leaves were acquired by using a fiber optic probe. It was found that the variation of absorbance band 1450 nm from OH vibration of water depending on the water content change. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model over the spectral range 1100-1700 nm. The calibration model predicted the water content for the validation set with a standard errors of prediction (SEP) of 0.97%. In order to validate the developed calibration model, routine analyses were performed using independently prepared citrus leaves. The NIR routine analyses showed good results with those of loss on drying method with a SEP of 0.81%. The rapid and non-destructive determination of the water content in citrus leaves was successfully performed by portable NIR system.

Recycling Properties of Visible-Light Driven CdZnS/ZnO Photocatalyst Prepared by a Simple Precipitation Method (단순 침전법으로 제조한 가시광선용 CdZnS/ZnO 광촉매의 재활용 특성)

  • Lee, Gun Dae;Park, Seong Soo;Jin, Youngeup;Hong, Seong Soo
    • Clean Technology
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    • v.23 no.2
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    • pp.196-204
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    • 2017
  • CdZnS/ZnO composite was prepared through low-temperature precipitation and drying method. The property of CdZnS/ZnO as a recyclable photocatalyst for the degradation of rhodamine B (RhB) under visible light irradiation was examined. The sample was characterized by XRD, FE-SEM, XPS, UV-vis DRS and photoluminescence techniques before and after repeated reaction to investigate the change of properties during the photocatalytic reaction. During repeated reaction, the CdZnS/ZnO showed an improved photocatalytic activity and recycle stability. Among two feasible reaction pathways for photocatalytic degradation of RhB, the cleavage of conjugated chromophore was found to predominate over N-dealkylation of chromophore skeleton in the present work. The results indicate that the CdZnS/ZnO, prepared by a simple precipitation method, can be used as a visible-light driven photocatalyst with enhanced cycle stability and activity.