• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.35 no.4
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• pp.135-142
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• 2024

Biomedical imaging technologies refer to imaging techniques used in biological research and medical technology that are essential for exploring biological processes, structures, and conditions. They also play a crucial role in the early diagnosis of diseases and the development of treatments. Optical imaging technologies, in particular, are the most widely used and actively researched in biological studies. The major obstacles to technological advancement are the limitations in resolution and light penetration depth. Recently, many technologies have been studied to overcome these limitations using metamaterials. These are materials that can freely manipulate the properties of light through the regular arrangement of nanostructures and have established themselves as innovative tools in the imaging field. This article aims to provide a detailed introduction to the working principles and key applications of these technologies.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.6
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• pp.41-58
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• 2019

다공성 실리콘 나노 입자는 약물 전달과 바이오이미징 등 의생명공학 분야에 다양하게 활용할 수 있는 가능성을 지닌 소재이다. 실리콘 원소 특유의 생분해성, 발광 효과, 다공성 구조 형성을 통한 약물 전달 기능에 이르는 다양한 특성으로 인해 미래 중개의학 플랫폼으로 각광 받고 있으며, 특히 바이오이미징 분야에서의 활용성이 매우 주목 받고 있다. 이에 대한 최신 연구 동향을 보고하고자, 다공성 실리콘 나노 입자의 제작 및 바이오이미징 응용 연구에 대한 성과를 소개한다. 바이오이미징을 위한 핵심 요소인 발광 특성(근적외선 방출, 마이크로 초 단위의 감쇄 시간 등)에 대한 논의를 바탕으로 최근 연구 성과 및 약물 전달 과정 모니터링 기능 등 다방면의 응용 가능성에 대한 방향을 소개한다. 실리콘 나노 입자의 제작 및 표면 화학 반응을 통한 기능성 제어, 이를 활용한 바이오이미징 연구 동향에 대한 전략도 광범위하게 제시하고자 한다.

• The Optical Journal
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• s.127
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• pp.32-38
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• 2010

디지털이미징기술은 가시광뿐만 아니라 오히려 불가시 영역의 전자파나 MRI와 같이 전자파가 아닌 신호를 읽어내 영상화하는 기술을 시키고 있다. 그리고 CG와 같이 현실의 빛을 필요로 하지 않는 영상생성기술은 정보량의 증대와 함께 품질이 향상되어 현실적인 영상 세계의 융합되기 시작했다. 본 고는 2010년 1월호 광기술 Contact지의 <특집: 미래의 광기술>중 Shibazaki Kiyoshige씨가 기고한 "광기술의 향후 전망" 내용이다. 필자는 시각정보를 취득할 때 "지금 보고 있는 것은 현실인가 비현실인가"를 일일이 생각하게 된다면 번거로운 일인만큼 디지털 이미징에서 화상처리기술의 진전은 친인간적인 기술이었으면 좋겠다고 밝히고 있다.

• The Optical Journal
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• v.14 no.3 s.79
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• pp.34-41
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• 2002

• The Journal of Engineering Geology
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• v.28 no.1
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• pp.35-45
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• 2018

Imaging technologies are applied at various geological scales including pore scale, core scale and intermediate scale in order to characterize pore space of rocks as well as to map the fluid distribution in porous media. This technical report presents experimental results using core-flooding apparatus suited with imaging technology. Three different core samples, that are homogeneous, fractured and heterogeneous cores, were used to assess the two-phase fluid migration behavior as $CO_2$ displaces resident brine. We show that imaging technology can be effective in characterizing salt-precipitation, capillary pressure and spatio-temporal variation of trapping mechanisms.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.381.1-381.1
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• 2016

분석 방법의 간편함과 용이함의 장점은 물론, 시료 전처리 과정이 적어 시료물질의 임의 파괴나 훼손을 방지한다는 이유에서 최근 10년 간 많은 연구가 이루어지고 있는 대기압 질량분석 기술은 기압차이가 없는 대기압 분위기에서 질량분석이 이루어지기 때문에 시료를 질량분석기 입구 바로 앞에 스테이지를 설치하고서 시료를 이온화하는 경우가 대부분이다. 이 때문에 균질하지 않은 시료의 관심 영역을 모니터링하면서 질량분석을 하기에는 어려움이 있으며, 공간 정보를 추가한 질량분석 이미징에 한계가 있었다. 이에 본 연구팀은 질량분석기 입구에 챔버와 보조 펌프를 장착하여 강제로 기체 흐름 일으켜 시료로부터 발생한 이온을 질량분석기 입구로 유도하여, 원거리에서 시료를 이온화해도 질량분석기 입구까지 이온을 성공적으로 전달시키는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 분석하고자 하는 시료를 현미경 스테이지 위에 위치시켜 분석하고자하는 부분을 현미경으로 확인하면서 질량분석을 할 수 있으며, 나아가 대기압 질량 분석 이미징 기술을 구현할 수 있다. 대기압 탈착/이온화원은시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯과 펨토초 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 이온 전달관은 1/4" (6.35 mm) 외경의 60 cm 길이의 스테인리스 스틸관을 사용하여 질량분석기에서 약 60 cm 떨어진 현미경 위의 시료의 질량분석이 가능하게 했다. 보조 펌프의 계기압과 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯의 헬륨 기체의 유속을 변화시키면서 시료인 PDMS (polydimethylsiloxane) 의 질량 스펙트럼 (m/z 270.314) 세기를 관찰하여 최적의 이온 전달 조건을 찾았다. 추가로 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.1
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• pp.17-27
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• 2022

Fluorescence imaging is widely used to image cells or small animals due to its high temporal and spatial resolution. Because conventional fluorescence imaging uses visible light, the penetration depth of light within the tissue is low, phototoxicity may occur due to visible light, and the detection sensitivity is lowered due to interference by background autofluorescence. In order to overcome this limitation, long-wavelength light should be used, and fluorescence imaging using near-infrared-I (NIR-I) in the region of 700~900 nm has been developed. To further improve imaging quality, researchers are interested in using a longer wavelength light, near-infrared-II (NIR-II) ranging from 1000 to 1700 nm. In the NIR-II region, light scattering is further minimized, and the penetration depth of light in the tissue is improved up to about 10 mm, and autofluorescence of the tissue is reduced, enabling high sensitivity and resolution fluorescence imaging. In this review, among various NIR-II fluorescence imaging probes, inorganic nanoparticle-based probes with excellent photostability and easily tunable emission wavelength were described, focusing on single-walled carbon nanotubes, quantum dots, and lanthanide nanoparticles.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2009.10a
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• pp.286-287
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• 2009

본 논문은 다중 분광 HDR 이미징 시스템 개발에 관한 연구로써, 기존 점 기반의 분광방사휘도계의 단점을 보완하기 위해 고안된 시스템이다. 기존 분광방사휘도계는 한 점의 분광방사 휘도 값을 측정할 수밖에 없기 때문에, 여러 개의 샘플을 찍을 때 많은 시간이 드는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 HDRI (High Dynamic Range Image) 생성 기술과 다중분광 이미징 기술을 이용하여 시스템을 구성하였다. 상용 분광방사휘도계와 다중 분광 HDR 이미징 시스템으로부터 나온 값을 직접 적용(fitting) 하여 효율적이고 정확한 시스템을 개발하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.25 no.2
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• pp.67-71
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• 2014

Intravascular optical coherence tomography (OCT) enables imaging of the three-dimensional (3D) microstructure of a blood vessel wall. While 3D vascular visualization provides detailed information of the vessel wall and intraluminal structures, a longitudinal imaging pitch that is several times bigger than the imaging resolution of the system has limited true high-resolution 3D imaging. In this paper we demonstrate high-speed intravascular OCT in vivo, acquiring images at a rate of 350 frames per second. A 47-mm-long rabbit aorta was imaged in 3.7 seconds, after a short flush with contrast agent. The longitudinal imaging pitch was 34 micrometers, comparable to the transverse imaging resolution of the system. Three-dimensional volume rendering showed greatly enhanced visualization of tissue microstructure and stent struts, relative to what is provided by conventional intravascular imaging speeds.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.34 no.5
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• pp.26-35
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• 2019

Modern imaging technologies utilizing electromagnetic waves are indispensable in our daily lives. Applications, such as television and smartphone screens, radar imaging for weather forecast, and medical imaging, can be attributed to technology developments in various electromagnetic regions. Terahertz (THz) waves, electromagnetic (EM) waves located between far infrared and microwave regions, had left unexplored EM waves. Recent advances in technology have led to various two-dimensional and three-dimensional THz imaging techniques. In this article, we explain THz imaging techniques as well as the experimental results from our laboratory. Additionally, we introduce commercial THz cameras developed worldwide. Finally, we present the applications of THz imaging techniques.