• Title/Summary/Keyword: 분광분석

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Analysis Spectral Distribution of Hyperspectral Image for Bed Materials Classification in River (하천의 하상재료 분류를 위한 초분광 영상의 분광특성 분석)

  • Lee, Yunho;Kim, Seojun;Yoon, Byungman
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.133-133
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    • 2019
  • 하천의 하상재료는 전반적인 하천 계획 및 정비 등의 기초자료이다. 특히 하천의 하상재료 조사는 하천의 조도계수 산정, 하천의 유사이송 특성 분석 및 하천 서식처 등의 하천환경 조사를 위하여 수행한다. 지금까지의 하천 하상재료 조사는 사람이 직접 하상토를 채취하거나 사진을 이용하여 대략적인 스케치를 통해 진행하다보니 자료의 품질에 대한 신뢰도가 떨어지고, 사람이 직접조사를 해야 하기 때문에 비용이 많이 필요하여 몇 개 지점을 대상으로 하상재료 조사를 수행해야 하는 등의 한계를 가지고 있다. 따라서 하천 환경 평가를 위한 하상재료 조사를 위해서는 좀 더 체계적이고 과학적인 기술 개발이 요구된다. 특히 물속의 하천 하상재료를 조사하는 것은 육안 또는 카메라를 이용한 조사로는 어려움이 많기 때문에 하천 전체의 공간적인 하상재료 조사를 위해서는 새로운 기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 보다 정확한 조도계수 산정을 위해 초분광 영상을 이용하여 하상재료를 분류하고, 이를 이용하여 하천 환경 평가를 할 수 있는 하상재료 분포도를 만들기 위한 하상재료의 분광특성 분석 연구를 수행하였다. 초분광 영상의 분광특성은 수백개의 밴드가 연속적으로 구성된 정보를 말하며, 영상 내 모든 화소의 파장정보를 포함하는 데이터 큐브형식으로 구성된다. 물체의 파장정보는 분광기나 초분광 영상 촬영 장치를 통해 수집할 수 있으며 파장정보는 파장과 이에 해당하는 영역의 반사도를 측정하여 하상재료의 분광반사특성으로 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 하천의 다양한 하상재료들만의 고유 분광반사특성을 분석하여 하상재료별 분광 라이브러리를 구축하고자 한다. 또한 이와 같이 하상재료별 분광 라이브러리를 구축한 결과를 활용하여 무인기 기반의 초분광 영상을 활용한 하천 하상재료 분류 기술을 개발하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 하상재료별 분광라이브러리를 구축하였고, 실제 하천에서 무인기 초분광 영상에 활용한 결과 수체가 존재하는 영역에서도 초분광 영상을 활용하여 하상재료의 분류가 가능한 것을 확인하였다.

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Detection of Titanium bearing Myeonsan Formation in the Joseon Supergroup based on Spectral Analysis and Machine Learning Techniques (분광분석과 기계학습기법을 활용한 조선누층군 타이타늄 함유 면산층 탐지)

  • Park, Chanhyeok;Yu, Jaehyung;Oh, Min-Kyu;Lee, Gilljae;Lee, Giyeon
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.55 no.2
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    • pp.197-207
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    • 2022
  • This study investigated spectroscopic exploration of Myeonsan formation, the titanium(Ti) ore hostrock, in Joseon supergroup based on machine learning technique. The mineral composition, Ti concentration, spectral characteristics of Myeonsan and non-Myeonsan formation of Joseon supergroup were analyzed. The Myeonsan formation contains relatively larger quantity of opaque minerals along with quartz and clay minerals. The PXRF analysis revealed that the Ti concentration of Myeosan formation is at least 10 times larger than the other formations with bi-modal distribution. The bi-modal concentration is caused by high Ti concentrated sandy layer and relatively lower Ti concentrated muddy layer. The spectral characteristics of Myeonsan formation is manifested by Fe oxides at near infrared and clay minerals at shortwave infrared bands. The Ti exploration is expected to be more effective on detection of hostrock rather than Ti ore because ilmenite does not have characteristic spectral features. The random-forest machine learning classification detected the Myeonsan fomation at 85% accuracy with overall accuracy of 97%, where spectral features of iron oxides and clay minerals played an important role. It indicates that spectral analysis can detect the Ti host rock effectively, and can contribute for UAV based remote sensing for Ti exploration.

103P/Hartley 2 혜성의 고분산 스펙트럼을 이용한 미확인 분광선 연구

  • Son, Mi-Rim;Kim, Sang-Jun;Sim, Chae-Gyeong;Lee, Chung-Uk;Lee, Dong-Ju
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.36 no.1
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    • pp.42.2-42.2
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    • 2011
  • 2010년 10월 28일 근일점을 통과한 103P/Hartley 2 혜성의 분광학적 특징을 연구하고자 11월 6일과 11일 양일간 보현산 천문대의 고분산 에셀 분광기 BOES(R~30,000)로 관측을 하였다. 우리는 Hartley 2 혜성의 고분산 분광자료를 Hwang et al.(2009)의 Machholz(C/2004Q2)혜성 가시광 영역($4800{\sim}8100{\AA}$) 고분산 분광 자료와 비교 분석하였고 그 결과 C2, CN, NH2,H2O+의 방출선 뿐만 아니라 다수의 미확인 분광선을 발견하였다. 또한 발견된 미확인 분광선을 설명하기 위하여 향상된 NH2방출선과 OH 방출선 등의 후보 물질을 이용하여 미확인선의 원인 물질을 제시하고자 한다. 이 발표에서는 지금까지의 분석 결과를 소개한다.

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새로운 분석법으로서의 2D NMR 분광법에 관한 이론적 배경 및 고찰

  • Kim, Taek-Je;Jeong, Min-Hwan;Lee, Gang-Bong
    • Analytical Science and Technology
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    • v.5 no.2
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    • pp.1096-1113
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    • 1992
  • 분자구조, 동력학, 그리고 분자들의 화학분응에 관한 정확한 지식은 분자들의 기능과 성질을 이해하는 데 중요한 정보를 제공한다. 2D NMR 분광법의 개발은 용액상의 분자들에 관한 이러한 의문을 해결하는 데 결정적인 역할을 하게 되었다. 그동안 아주 다양한 NMR기술들이 개발되어 왔으며 현재 그들에 대한 이용이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 성공적인 2D NMR 분광법의 적용을 위해서는 적당한 기계뿐만 아니라 실험실의 정확한 선택 및 최적 조건의 변수들을 선택해야 하며 스펙트럼의 세밀하고도 정확한 해석을 필요로 한다. 곱연산자 방식(product operator formalism)의 도입은 펄스 FT NMR 분광학을 정성, 정량적으로 이해하도록 하는 것을 가능케 했으며, 이번 해설은 연속적으로 주어지는 펄스의 이해를 위해서 필요로 하는 상의 순환(phase cycle) 및 곱연산자 방식을 이용하여 다양한 2D NMR 기술의 이해를 돕고, 분석기기로서 2D NMR 분광법이 널리 사용 및 활용되어지고자 하는 데 목적이 있다.

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Study on the Evaluation of Thermal Damage According to the Manufacturing Conditions of Korean Paper (한지의 제조 조건에 따른 열 손상 평가 연구)

  • Kim, Ji Won;Park, Se Rin;Han, Ki Ok;Jeong, Seon Hwa
    • Journal of Conservation Science
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    • v.37 no.6
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    • pp.648-658
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    • 2021
  • In this study, we aimed to analyze the chemical changes that occur in Korean paper in an accelerated deterioration environment of 105℃. We selected the Korean paper produced with different types of cooking agents (plant lye, Na2CO3) and during different manufacturing seasons (winter, summer). The degree of deterioration of the Korean paper was confirmed by measuring the brightness, yellowness, and pH level, and the degree of change in each vibrational region of cellulose as deterioration progressed through infrared (FT-IR) spectroscopy. The FT-IR analysis showed that, as deterioration progressed, the absorbance of the amorphous region in cellulose decreased, whereas the absorbance of the crystalline region slightly increased. X-Ray diffraction (XRD) analysis and Raman spectroscopy were performed to verify the changes in the crystalline and amorphous regions in cellulose indicated by the FT-IR results. Furthermore, the crystallinity index (CI) was calculated; it showed a slight increase after deterioration; therefore, CI was confirmed to follow the same trend as that observed for absorbance in the FT-IR results. In addition, as a result of Raman spectroscopic analysis, the degree of decomposition of the amorphous region in the cellulose under the manufacturing conditions was confirmed by the fluorescence measured after the deterioration.

Gemological Studies on Garnet from Madagascar, Africa (아프리카 마다가스카르산 석류석에 대한 보석광물학적 연구)

  • Kim, Su-Hyun;Jang, Yun-Deuk;Kim, Jong-Rang;Kim, Jeong-Jin;Kim, Jong-Gun
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.21 no.1
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    • pp.17-26
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    • 2008
  • The Madagascar garnets wear mainly found as a porphyroblast in gneiss and classified into rhodolite, purple almandine, and brown almandine based on compositional characteristics and color. UV-visible analysis strong absorption bands, 400, 428, 504, 521, and 572 nm, were observed for rhodolite and purple almandine, and main absorption bands of 433 and 502 nm observed for brown almandine. For FT-IR analysis a strong absorption band of $640\;cm^{-1}$ was observed for rhodolite, two strong bands of 628 and $651\;cm^{-1}$ observed for brown almandine, and two weak absorption bands of 635 and $653\;cm^{-1}$ observed for purple almandine. Single distinct absorption band, $3552\;cm^{-1}$, was observed only for rhodolite. It is possible to distinguish rhodolite from purple or brown almandine by considering overall characteristics of the rhodolite such as color, RI, UV-visible absorption, FTIR absorption etc.

Analysis of Cadmium in Urine using Flame and Flameless Atomic Absorption Spectrophotometry (불꽃 및 비불꽃원자흡수분광법을 이용한 뇨중 카드뮴 분석)

  • Ham, Yong-Gyu;Lee, Seok-Ki;Jeon, Jae-Hong;Joung, Chang-Ung;Son, Bu-Soon
    • Analytical Science and Technology
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    • v.12 no.5
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    • pp.355-359
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    • 1999
  • Trace cadmium was determined in urine by flame and nameless AAS. Inflame method, cadmium was extracted into MIBK from Cd-DDTC complex. In flameless method, samples were pretreated with 1%, Triton X-100. 1% $HNO_3$ and matrix modifier $Pd(NO_3)_2$. Analysis of cadmium was, performed at $450-750^{\circ}C$ ashing temperature by use of pyrocoated tubes. Results of analysis, flameless method superior in sample treatment and reproducibility to flame method and highest absorbance was obtained at $550^{\circ}C$ ashing temperature. 100 mg/L $Pd(NO_3)_2$ concentration. Proposed method were applied to the determination of cadmium in standard urine Lononorm-Metalle 3.

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Optimizing the bio-optical algorithm for quantifying Chlorophyll-a and Phycocyanin in inland water, Korea (대한민국 담수계의 클로로필a와 피코시아닌 정량화를 위한 분광알고리즘 최적화 연구)

  • Pyo, JongCheol;Pachepsky, Yakov;Lee, Hyuk;Park, Yongeun;Cho, Kyung Hwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.101-101
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    • 2017
  • 근래에 대한민국 담수계에 조류 대발생으로 인한 수질악화 문재가 대두되고 있다. 또한 독성물질을 생성하는 남조류종이 우점하는 현상으로인해 수질문제와더불에 생태계와 인간의 건강도 잠재적인 위험을 받고있는 실정이다. 이와같은 조류 대발생으로인한 피해를 최소화하기위해 효과적인 수질관리가 필수적이다. 원격탐사기술은 조류의 공간적인 분포를 해석하고 농도를 정량화하기위해 이용되고 있다. 현재까지 많은 분광알고리즘들이 개발되어 담수유역에 적용이 되고 있다. 수체마다 다른 분광특성 때문에 알고리즘내의 파라미터 및 분광밴드 조정이 필수적이다. 하지만 대부분의 연구에선 파라미터와 밴드의 변경에 따른 결과향상에만 초점이 맞춰지고 있어 분광알고리즘내의 파라미터와 분광밴드사이의 관계 이해 뿐만아니라 알고리즘 최종 산출물에 대한 영향에 관한 설명이 전무한 실정이다. 본 연구에선, 대한민국 백제보를 대상으로 현장모니터링 및 조류추출 실험을 진행하였고, 이를 기반으로 5가지 클로로필a 알고리즘과 2가지 피코시아닌 알고리즘을 구축하였다. 알고리즘내에서 변수들의 관계와 영향을 알아보기위해 민감도 분석을 실시하였다. 민감도 분석 조건을 기반으로 one-objective 최적화 및 multi-objective 최적화를 실시하여 백제보수계를 대표할 수 있는 최적 변수들을 모의하였다. 민감도 분석결과 후방산란계수에 영향을 미치는 파라미터와 조류 생체량에 영향을 미치는 파라미터가 다른 변수들 및 알고리즘 농도산정결과에 가장 민감한 것으로 나타났다. multi-objective 최적화 결과가 one-objective 결과 및 reference 결과보다 대부분 정확도가 향상되었고 흡광도 계수를 함께 고려할 수 있기 때문에 백제보 수계의 분광특성을 함께 고려하여 대표할 수 있는 장점을 가지는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구는 민감도 분석을 활용하여 분광알고리즘 내의 변수들의 이해를 도모하였고, 최적화 기법 중, multi-objective 최적화 기법이 백제보의 분광특성을 대변하는 최적변수를 제시할 수 있음과 동시에 보다 나은 정확성을 제고할 수 있음을 확인하였다.

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푸리에 변환 적외선 분광분석에 의한 에피층의 두께 측정 기술

  • Jeong, Seong-Hwa;Kim, Sang-Gi;Kwon, Oh-Joon
    • ETRI Journal
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    • v.13 no.2
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    • pp.54-61
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    • 1991
  • 에피택시층의 두께는 푸리에변환적외선분광분석(FTIR)을 이용하여 간단하고 비파괴적으로 측정할 수 있음이 알려져 있다. 본고에서는 측정법의 기본적인 배경을 살펴보고 실제 시편의 측정결과를 제시하며 본 두께 측정법의 적용 가능성 및 문제점에 대해 논의한다.

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The spectroscopic study of chemical reaction of laser-ablated aluminum-oxygen by high power laser (고 에너지 레이저를 통한 알루미늄-산소 연소현상에 대한 분광분석)

  • Kim, Chang-Hwan;Yoh, Jai-Ick
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.608-611
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    • 2011
  • Laser-induced combustions and explosions generated by high laser irradiances were explored by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) in rich, and stoichiometric conditions. The laser used for target ablation is a Q-switched Nd:YAG laser with 7 ns pulse duration at wavelength of 1064 nm laser energies from 40 mJ to 2500 mJ ($6.88{\times}10^{10}-6.53{\times}10^{11}\;W/cm^2$). The plasma light source from aluminum detected by the echelle grating spectrometer and coupled to the gated ICCD(a resolution (${\lambda}/{\Delta}{\lambda}$) of 5000). This spectroscopic study has been investigated for obtaining both the atomic signals of aluminum (fuel) - oxygen (oxidizer) and the calculated ambient condition (plasma temperature and electron density). The essence of the paper is observing specific electron density ratio which can support the processes of combustion and explosion between ablated aluminum plume and oxygen from air by inducing high power laser.

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