• Title/Summary/Keyword: 2중 파장법

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휴대형 당도판정센서를 이용한 배의 당도 판정

  • 이강진;최규홍;강석원;최완규;손재룡
    • Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.120-121
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    • 2003
  • 과수원에서 재배되는 배는 과수원 내의 위치, 시비, 토양 등의 요인에 따라 다양한 품질을 나타내며, 당도와 숙도의 편차가 크기 때문에 과수농가에서는 경험에 의존하여 적정 숙기로 판단되는 배를 수확하고 있다. 그러나 과학적이지 못한 사실에 기초한 수확 관행은 시장유통되는 배에 대하여 소비자들의 신뢰성 저하를 초래하게 되고 소비 감소와 더불어 농가 소득 감소로 이어지게 된다. 최근, 전국의 청과물 산지유통센터에는 근적외선을 이용하여 과일 내부의 당도, 산도, 결함 등을 실시간으로 판정할 수 있는 비파괴 선별기가 보급되고 있으나 이는 수확이후의 선별.규격화 유통을 위한 것이다. 본 연구에서는 이와는 달리, 수확 이전, 즉 재배 단계에서 배의 당도와 숙도를 판정하여 수확적기를 판단할 수 있도록 나무에 매달린 배에 대하여 가시광선과 근적외선 반사스펙트럼을 측정할 수 있고 이를 이용하여 당도와 숙도가 판정가능한 휴대형 센서를 개발하였으며, 개발된 시작기를 이용하여 당도판정의 가능성을 시험하였다. 휴대형 당도판정센서는 광원과 광섬유프로브, 광검출부, 당도판정부, 전원공급부로 구성된다. 광원은 할로겐램프(6V)를 이용하였고, 광섬유프로브는 동심원 형태로서 외부의 광섬유를 통하여 광원에서 시료로 빛이 조사되게 하고, 내부의 광섬유를 통하여 광검출기로 확산반사되는 광이 전달될 수 있도록 하였다. 전원공급부는 휴대와 충전이 가능한 배터리(12V, 2AH)와 이 배터리에서 정전류가 광원으로 보내어 질 수 있도록 제작된 회로로 구성하였다. 당도 판정을 위하여 518nm에서 1046nm의 파장대역에서의 반사스펙트럼을 이용하였고, 레퍼런스로써 백색 테플론 구를 제작하여 사용하였다. 수원 농산물 도매시장에서 판매중인 2002년산 신고 배를 구매하고, 시작기를 이용하여 총 113개의 배에 대한 반사스펙트럼을 측정하였다. 다음으로 굴절당도계로 당도값을 측정하고 반사스펙트림을 이용하여 당도값을 예측하기 위한 부분최소제곱회귀(PLSR)모델을 개발하였다. 여기서 모델의 정밀도는 교차검정법을 이용하여 검증하였다. 시료 표면과 광섬유프로브와의 접촉상태 불균일, 광원의 시간에 따른 경시 변화, 과일 형상의 차이 등에 의하여 측정된 반사스펙트럼은 상당한 변이를 나타내었으므로 이를 보정하기 위하여 반사 스펙트럼은 다분산보정처리하여 이용하였다. 당도 예측용 PLSR모델 개발의 결과, 모델의 결정계수($R^2$)는 0.67, SEC는 $\pm$0.4brix.로 나타났으며, 교차검정에 의한 미지 시료의 예측에서 총 113개의 미지 시료에 대한 결정계수는 0.57, SEP는 $\pm$ 0.46brix.로 나타났으며, 이는 현장에서 충분히 활용가능할 것으로 판단되었다. 금후, 전체 시스템의 부피와 중량을 줄이고 각 부분품들의 전력소모의 최소화할 수 있도록 개선할 계획이다.

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Estimation of Rice-Planted Area using Landsat TM Imagery in Dangjin-gun area (Landsat TM 화상을 이용한 당진군 일원의 논면적 추정)

  • 홍석영;임상규;이규성;조인상;김길웅
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.3 no.1
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    • pp.5-15
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    • 2001
  • For estimating paddy field area with Landsat TM images, two dates, May 31, 1991 (transplanting stage) and August 19, 1991 (heading stage) were selected by the data analysis of digital numbers considering rice cropping calendar. Four different estimating methods (1) rule-based classification method, (2) supervised classification(maximum likelihood), (3) unsupervised classification (ISODATA, No. of class:15), (4) unsupervised classification (ISODATA, No. of class:20) were examined. Paddy field area was estimated to 7291.19 ha by non-classification method. In comparison with topographical map (1:25,000), accuracy far paddy field area was 92%. A new image stacked by 10 layers, Landsat TM band 3,4,5, RVI, and wetness in May 31,1991 and August 19,1991 was made to estimate paddy field area by both supervised and unsupervised classification method. Paddy field was classified to 9100.98 ha by supervised classification. Error matrix showed 97.2% overall accuracy far training samples. Accuracy compared with topographical map was 95%. Unsupervised classifications by ISODATA using principal axis. Paddy field area by two different classification number of criteria were 6663.60 ha and 5704.56 ha and accuracy compared with topographical map was 87% and 82%. Irrespective of the estimating methods, paddy fields were discriminated very well by using two-date Landsat TM images in May 31,1991 (transplanting stage) and August 19,1991 (heading stage). Among estimation methods, rule-based classification method was the easiest to analyze and fast to process.

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Extraction and Characteristics of Purple Sweet Potato Pigment (자색고구마 색소의 추출과 특성)

  • Kim, Seon-Jae;Rhim, Jong-Whan;Lee, Lan-Sook;Lee, Joon-Seol
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.28 no.2
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    • pp.345-351
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    • 1996
  • Studies on extraction and color characteristics of purple sweet potato (PSP) pigment were performed to provide the basic information for the utilization of PSP as a new source of natural food colorant. PSP pigment was extracted well with the polar solvents such as distilled water, ethanol, and methanol. but hardly extracted with the non-polar solvents. Among the tested solvents, 20% ethanol solution containing 0.1% citric acid was found to be the most efficient for extraction of the pigment from PSP. PSP contained high amount of pigment not only in the epidermis but also in the flesh of the potato. The PSP pigment was heat stable even under pretreatments such as autoclaving and blanching of the potato before extraction. The optimum temperature of the extraction for the PSP Pigment was decided to be $30^{\circ}C$ by considering the stability and the rate of extraction. The pigment was markedly influenced by the change of pH. The color of the pigment solution was red at the pH range of $1.0{\sim}3.0$, became blue at $7.0{\sim}8.0$, then turned green at $9.0{\sim}10.0$. A characteristic batho-chromic shift of the pigment solution was observed as the pH of the solution increased.

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Studies on the Determination Method of Natural Sweeteners in Foods - Licorice Extract and Erythritol (식품 중 감초추출물 및 에리스리톨 분석법에 관한 연구)

  • Hong Ki-Hyoung;Lee Tal-Soo;Jang Yaung-Mi;Park Sung-Kwan;Park Sung-Kug;Kwon Yong-Kwan;Jang Sun-Yaung;Han Ynun-Jeong;Won Hye-Jin;Hwang Hye-Shin;Kim Byung-Sub;Kim Eun-Jung;Kim Myung-Chul
    • Journal of Food Hygiene and Safety
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    • v.20 no.4
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    • pp.258-266
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    • 2005
  • Licorice Extract and Erythritol, food additives used in korea, are widely used in foods as sweetener. Its application for use in food is regulated by the standard and specification for food additives but official analytical method far determination of these sweetener in food has not been established. Accordingly, we has been carried out to set up analytical method of the glycyrrhizic acid in several foods by the way of thin layer chromatography and high performance liquid chromatography glycyrrhizic acid is qualitative anaylsis technique consists of clean-up with a sep-pak $C_{18}$ cartridge, separation of the sweeteners by Silica gel 60 F254 TLC plate using 1-butanol:4Nammonia solution:ethanol (50:20:10) as mobile solvent. Also, the quantitative analysis for glycyrrhizic acid, was performed using Capcell prk $C_{18}$ column at wavelength 254nm and DW:Acetonitrile (62:38 (pH2.5)) as mobile phase. and we has been carried out to set up analytical method of the erythritol in several foods by the way of high performance liquid chromatography. erythritol is qualitative anaylsis technique consists of clean-up with a DW and hexane. The quantitative analysis for erythritol, was performed using Asahipak NH2P-50 column, Rl and DW:Acetonitrile (25:75) as mobile phase. The glycyrrhizic acid results determined as glycyrrhizic acid in 105 items were as follows; N.D$\∼$48.7ppm for 18 items in soy sauce, N.D$\∼$5.3ppm for 12 items in sauce, N.D$\∼$988.93ppm for 15 items in health food, N.D$\∼$180.7ppm for 26 items in beverages, N.D$\∼$2.6ppm for 8 items in alcoholic beverages repectively and ND for 63 items in the ethers. The erythritol results determined as erythritol in 52 items were as follows; N.D$\∼$155.6ppm for 13 items in gm, N.D$\∼$398.1ppm for 12 items in health foods repectively and ND for 45 items in the others.

The effects of hydrogen treatment on the properties of Si-doped Ga0.45In0.55P/Ge structures for triple junction solar cells

  • Lee, Sang-Su;Yang, Chang-Jae;Ha, Seung-Gyu;Kim, Chang-Ju;Sin, Geon-Uk;O, Se-Ung;Park, Jin-Seop;Park, Won-Gyu;Choe, Won-Jun;Yun, Ui-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.143-144
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    • 2010
  • 3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

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열처리에 따른 ITO 박막의 전기적 광학적 특성

  • 이재형;박용관;신재혁;신성호;박광자;이주성
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.72-72
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    • 2000
  • ITO(Indium-Tin-Oxide)는 n-type 전도 특성을 갖는 산화물 반도체로서 가시광 영역에서의 높은 광투과율 및 낮은 전기 비저항을 나타내기 때문에 태양전지, 액정디스플레이(liquid crystal display), 터치스크린(touch screen) 등의 투명전극 재료, 전계 발광(electroluminescent) 소자, 표면발열체, 열반사 재료 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 본 연구에서는 타겟 제작에 드는 비용을 줄이고, 타겟 이용의 효율성을 높이기 위해 기존의 세라믹 타겟 대신 분말 타겟을 사용하여 유리 기판 상에 ITO 박막을 DC magnetron sputtering법에 의해 제조하고, 열처리 온도 및 열처리 분위기에 따른 ITO 박막의 전기적 광학적 특성을 조사하였다. 열처리 온도가 10$0^{\circ}C$이하인 경우 열처리하지 않은 시편과 동일하게 In2O3의 (411)면에 해당하는 peak가 관찰되었다. 그러나 20$0^{\circ}C$의 온도로 열처리 할 경우 (411)면 peak의 세기는 상대적으로 감소하고 대신 이전에 나타나지 않았던 (222)면에 대응하는 peak 세기가 현저하게 증가함을 알 수 잇다. 이것은 ITO 박막의 경정성장이 열처리 전 (411)면 방향으로 이루어지나 20$0^{\circ}C$의 온도로 열처리 후 재결정화에 의해 (222)면 방향으로의 우선방위를 갖고 성장함을 의미한다. 또한 주로 높은 기판온도에서 관찰되었던 (211), (400), (411), (440), (622)면 등에 해당하는 peak가 나타남을 볼 수 있었다. 열처리 온도를 더욱 증가시킴에 따라 결정구조에는 큰 변화 없이 (222)면 peak 세기가 증가하였다. 한편 열처리 온도를 더욱 증가시킴에 따라 (222)면 peak 세기가 상대적으로 조금 감소할뿐 XRD회절 결과에는 큰 변화를 관찰할 수 없었다. 이러한 결과로부터 기판을 가열하지 않고 증착한 ITO 박막의 재결정화에 필요한 최소의 열처리 온도는 20$0^{\circ}C$이며, 그 이상의 열처리 온도는 ITO박막의 결정구조에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 열처리 전 비저항은 1.1$\times$10-1 $\Omega$-cm 의 값을 가지거나 10$0^{\circ}C$의 온도로 열처리함에 따라 9.8$\times$102$\Omega$-cm 로 약간 감소하였다. 열처리 온도를 20$0^{\circ}C$로 높임에 따라 비저항은 급격히 감소하여 1.7$\times$10-3$\Omega$-cm의 최소값을 나타내었다. 열처리 온도가 10$0^{\circ}C$인 경우 가시광 영역에서의 광투과율은 열처리하지 않은 시편과 비교해 볼 때 약간 증가하였다. 열처리 온도는 20$0^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 투과율은 크게 향상되어 흡수단 이상의 파장영역에서 90% 이상의 투과율을 나타내었다. 이러한 광투과율의 향상은 앞서 증착된 ITO 박막이 열처리 중 재결합에 의해 우선 성장 방위가 (411)면 방향에서 (222)면 방향으로 변화되었기 때문으로 생각된다. 그러나 열처리 온도를 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.

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Antioxidant Activities of Stachys sieboldii MIQ Roots (초석잠(Stachys sieboldii MIQ) 뿌리 추출물의 항산화 활성 고찰)

  • 백홍석;나영수;김도한;이창한;류병호;송승구
    • Journal of Life Science
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    • v.14 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • The root of Stnchys Sieboldif MIQ was extracted three times with methanol and extract was found to contain 3.02% of polyphenols and 1.97% of flavonoids. DPPH radical scavenging method, ferric thiocyanate method, and nitrite scavenging ability method were employed to investigate the constituents of the extract and to measure their activity on antioxidation. The fraction extracted by ethylacetate showed higher anti oxidation value than that of $\alpha-tocopherol$, butylated hydroxyanisole (BHA), and butylated hydroxytoluene (BHT) at the same concentration. UV-VIS spectral data of the extract by ethylacetate that was isolated on a silica gel column proved adsorption maxima in the range of 280∼330 nm. The fraction ES-RS that has $\lambda_{max}(nm)$ of band 1, 325nm and band II, 289nm exhibitd the strongest activity on antioxidation. ES-R5 fraction showed similar pattern to flavones by the analysis of UV-VIS spectral data.