• 제목/요약/키워드: FT near infrared (NIR)

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전자코와 푸리에 변환 근적외선 분광기를 사용한 사골 추출물의 향기 성분 변화 분석 (Changes of Volatile Components in Extracts of Bovine Bone Using an Electronic Nose and Fourier Transform-Near Infrared Spectrometer)

  • 장낙훈;조연수;박수원;동혜민;한현정;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.734-738
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    • 2014
  • 이 연구는 이전에는 없던 4단계 열수 추출 공정이 사골 내 특유 이취를 효과적으로 제거하고 풍미 성분을 생성시킬 수 있는지 MS-전자코와 FT-NIR을 사용하여 분석하였다. 그 결과, 4단계 열수 추출 공정은 상대적으로 풍미 성분이 많이 생성되었고, 완제품의 경우 진공 농축 공정을 추가적으로 처리함으로써 추출액에 남아있는 지방 유래 휘발성 이취가 감소된 것을 볼 수 있었다. 또한 이렇게 약해진 이취는 생성된 풍미에 masking 되는 효과가 더해져, 다른 회사의 제품과 차별성이 있다고 할 수 있다.

흑자색미의 C3G 색소함량 신속 예측모델 개발 (Development of Rapid Prediction Model of C3G Content in Black Pigmented Rice)

  • 류수노;양종진;박순직
    • 한국작물학회지
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    • 제50권spc1호
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    • pp.1-3
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    • 2005
  • 흑자색미의 C3C함량을 신속하게 분석하는데, FT-NIR을 이용한 C3G 함량 분석의 예측값과 HPLC 측정값의 정확도를 비교하였다. 1. FT-NIR을 이용한 C3G 함량 분석에서 사용된 시료는 별도의 전처리 과정없이 현미 상태 측정하여 HPLC 분석방법에 비하여 많은 시간과 비용을 아낄 수 있다. 2. 흑진주벼와 수원425호를 교배한 $F_{10}$ 385 계통을 사용하여 얻은 FT-NIR 검량식은 매우 높은 정상관을 보였다($R^2=0.943$, SEE=0.116). 이 검량식을 검증한 결과도 매우 높은 정상관을 보이고 실험오차도 매우 적어($R^2=0.928$, SEP=0.122) 측정정확도가 높게 평가되었다. 3. 본 연구의 결과, FT-NIR을 이용하여 비파괴적으로 신속하게 흑자색미의 C3G함량을 측정할 수 있게 되었다. 그리고 본 연구의 결과를 C3G함량이 높은 벼를 개발하는데 많은 양의 시료를 빠르게 분석할 수 있는 방법으로 이용할 수 있을 것이다.

Color Enhancement of Natural Sapphires by High Pressure High Temperature Process

  • Song, Jeongho;Noh, Yunyoung;Song, Ohsung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.165-170
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    • 2015
  • We employed the high-pressure high temperature (HPHT) process to enhance the colors of natural sapphires to obtain a vivid blue. First, we analyze the content of the coloring agent $Fe_2O_3$ using the wavelength dispersive X-ray fluorescence (WD-XRF) method. The HPHT procedure operates under 1 GPa at various temperatures of 1700, 1750, and $1800^{\circ}C$ for 5 minutes using a cubic press. We determine the color changes using the optical microscopic images, UV-VIS near-infrared (NIR) spectra, micro-Raman spectra, and Fourier transform-infrared (FT-IR) spectra for all sapphire samples before and after the treatment. The optical microscopic results indicate that the HPHT process can enhance the sapphire color to a vivid blue at temperatures above $1750^{\circ}C$. The UV-VIS-NIR spectra identify the color changes explicitly and quantitatively through providing the Lab color scales and color differences. Both results demonstrate that the colors of natural sapphires can be enhanced to a vivid blue using the HPHT process above $1750^{\circ}C$ under 1 GPa for 5 minutes.

나노급 두께의 Ni50Co50 복합 실리사이드의 적외선 흡수 특성 연구 (IR Absorption Property in NaNo-thick Nickel Cobalt Composite Silicides)

  • 송오성;김종률;최용윤
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.88-96
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    • 2008
  • Thermal evaporated 10 nm-$Ni_{50}Co_{50}$/(70 nm-poly)Si films were deposited to examine the energy saving properties of silicides formed by rapid thermal annealing at temperature ranging from 500 to $1,100^{\circ}C$ for 40 seconds. Thermal evaporated 10 nm-Ni/(70 nm-poly)Si films were also deposited as a reference using the same method for depositing the 10 nm-$Ni_{50}Co_{50}$/(70 nm-poly)Si films. A four-point probe was used to examine the sheet resistance. Transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction XRD were used to determine cross sectional microstructure and phase changes, respectively. UV-VIS-NIR and FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) were used to examine the near-infrared (NIR) and middle-infrared (MIR) absorbance. TEM analysis confirmed that the uniform nickel-cobalt composite silicide layers approximately 21 to 55 nm in thickness had formed on the single and polycrystalline silicon substrates as well as on the 25 to 100 nm thick nickel silicide layers. In particular, nickel-cobalt composite silicides showed a low sheet resistance, even after rapid annealing at $1,100^{\circ}C$. Nickel-cobalt composite silicide and nickel silicide films on the single silicon substrates showed similar absorbance in the near-IR region, while those on the polycrystalline silicon substrates showed excellent absorbance until the 1,750 nm region. Silicides on polycrystalline substrates showed high absorbance in the middle IR region. Nickel-cobalt composite silicides on the poly-Si substrates annealed at $1,000^{\circ}C$ superior IR absorption on both NIR and MIR region. These results suggest that the newly proposed $Ni_{50}Co_{50}$ composite silicides may be suitable for applications of IR absorption coatings.

Net Analyte Signal-based Quantitative Determination of Fusel Oil in Korean Alcoholic Beverage Using FT-NIR Spectroscopy

  • Lohumi, Santosh;Kandpal, Lalit Mohan;Seo, Young Wook;Cho, Byoung Kwan
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권3호
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    • pp.208-220
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    • 2016
  • Purpose: Fusel oil is a potent volatile aroma compound found in many alcoholic beverages. At low concentrations, it makes an essential contribution to the flavor and aroma of fermented alcoholic beverages, while at high concentrations, it induced an off-flavor and is thought to cause undesirable side effects. In this work, we introduce Fourier transform near-infrared (FT-NIR) spectroscopy as a rapid and nondestructive technique for the quantitative determination of fusel oil in the Korean alcoholic beverage "soju". Methods: FT-NIR transmittance spectra in the 1000-2500 nm region were collected for 120 soju samples with fusel oil concentrations ranging from 0 to 1400 ppm. The calibration and validation data sets were designed using data from 75 and 45 samples, respectively. The net analyte signal (NAS) was used as a preprocessing method before the application of the partial least-square regression (PLSR) and principal component regression (PCR) methods for predicting fusel oil concentration. A novel variable selection method was adopted to determine the most informative spectral variables to minimize the effect of nonmodeled interferences. Finally, the efficiency of the developed technique was evaluated with two different validation sets. Results: The results revealed that the NAS-PLSR model with selected variables ($R^2_{\upsilon}=0.95$, RMSEV = 100ppm) did not outperform the NAS-PCR model (($R^2_{\upsilon}=0.97$, RMSEV = 7 8.9ppm). In addition, the NAS-PCR shows a better recovery for validation set 2 and a lower relative error for validation set 3 than the NAS-PLSR model. Conclusion: The experimental results indicate that the proposed technique could be an alternative to conventional methods for the quantitative determination of fusel oil in alcoholic beverages and has the potential for use in in-line process control.

FT NIR 분광법 및 이진분류 머신러닝 방법을 이용한 소나무 종자 발아 예측 (Prediction of Germination of Korean Red Pine (Pinus densiflora) Seed using FT NIR Spectroscopy and Binary Classification Machine Learning Methods)

  • 김용율;구자정;구다은;한심희;강규석
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.145-156
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    • 2023
  • 본 연구에서는 -18℃ 및 4℃에서 18년간 저장된 소나무 종자 963개에 대해 FT NIR 스펙트럼을 조사하여 7개 머신러닝 방법(XGBoost, Boosted Tree, Bootstrap Forest, Neural Networks, Decision Tree, Support Vector Machine, PLS-DA)을 이용한 종자발아 예측모델을 만들고, 그 성능을 비교하였다. XGBoost 및 Boosted Tree 모델의 예측성능이 가장 우수하였으며, 정확도, 오분류율 및 AUC 값은 각각 0.9722, 0.0278, 0.9735과 0.9653, 0.0347, 0.9647이었다. 2개 모델에서 종자발아 유무를 예측하는 데 있어 상대적 중요도가 높았던 54개 파수 변수들에 대한 파장대는 크게 6개(811~1,088 nm, 1,137~1,273 nm, 1,336~1,453 nm, 1,666~1,671 nm, 1,879~2,045 nm, 2,058~2,409 nm) 그룹으로 나눌 수 있었으며, 방향족 아미노산, 셀룰로스, 리그닌, 전분, 지방산 및 수분과 관련된 것으로 추정되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 본 연구에서 얻어진 FT NIR 스펙트럼 데이터과 2개의 머신러닝 모델은 소나무 저장종자의 발아 유무를 정확도 96% 이상으로 예측할 수 있기에 장기저장 종자 유전자원의 비파괴적 활력검정에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

이리듐이 첨가된 니켈실리사이드의 적외선 흡수 특성 (IR Absorption Property in Nano-thick Ir-inserted Nickel Silicides)

  • 윤기정;송오성;한정조
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권11호
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    • pp.755-761
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    • 2008
  • We fabricated thermally evaporated 10 nm-Ni/1 nm-Ir/(poly)Si films to investigate the energy saving property of silicides formed by rapid thermal annealing (RTA) at the temperature range of $300{\sim}1200^{\circ}C$ for 40 seconds. Moreover, we fabricated 100 nm-thick ITO/(poly)Si films with an rf-sputter as references. A transmission electron microscope (TEM) and an X-ray diffractometer were used to determine cross-sectional microstructure and phase changes. A UV-VIS-NIR and FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) were employed for near-IR and middle-IR absorbance. Through TEM analysis, we confirmed 20~65 nm-thick silicide layers formed on the single and polycrystalline silicon substrates. Ir-inserted nickel silicide on single crystalline substrate showed almost the same absorbance in near IR region as well as ITO, but Ir-inserted nickel silicide on polycrystalline substrate, which had the uniform absorbance in specific region, showed better absorbance in near IR region than ITO. The Ir-inserted nickel silicide on polycrystalline substrate particularly showed better absorbance in middle IR region than ITO. The results imply that nano-thick Ir-inserted nickel silicides may have excellent absorbing capacity in near-IR and middle-IR region.

경피약물전달을 위한 아세트아미노펜 각인 기능성 전분 기반 바이오 소재 제조 및 방출 특성 (Preparation and Release Properties of Acetaminophen Imprinted Functional Starch based Biomaterials for Transdermal Drug Delivery)

  • 김한성;김경중;이시연;조은비;강현욱;윤순도
    • 공업화학
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    • 제32권3호
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    • pp.299-304
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    • 2021
  • 본 연구에서는 mung bean starch (MBS), polyvinyl alcohol (PVA), sodium benzoate (S), glycerol (GL), melanin (MEL)을 이용하여 광열 효과가 있는 기능성 acetaminophen (AP) 각인 MBS 기반 바이오 소재를 제조하고 약물 방출 특성을 조사하였다. 제조된 AP 각인 바이오 소재의 물리화학적 특성은 FE-SEM과 FT-IR을 통해 분석하였다. 또한, NIR (near infrared) laser (1.5 W/cm2) 조사에 따른 기능성 바이오 소재의 광열 효과 및 AP 방출 특성을 조사하였다. 바이오 소재에 NIR laser를 조사하였을 때, MEL이 첨가 바이오 소재는 첨가하지 않은 바이오 소재보다 2배 이상 높은 온도상승을 보였다. 표준 버퍼 용액과 인공 피부를 사용하여 기능성 AP 각인 바이오 소재의 AP 방출 특성 조사결과, NIR laser를 조사하였을 때, MEL 첨가 바이오 소재는 첨가하지 않은 바이오 소재보다 AP 방출율이 1.2배 높은 것을 확인하였다. 이 결과로부터, 기능성 바이오 소재는 급성 진통 치료를 위한 바이오 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

EXPERIMENTAL AND AB INITIO CHARACTERIZATION OF THE ANHARMONICITY OF $v_s(OH)$ VIBRATION IN PHENOL DERIVATIVES

  • Boguslawa, Czarnik-Matusewicz;Rospenk, Maria;Koll, Aleksandern
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1274-1274
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    • 2001
  • An anharmonicity is a fundamental quantity shaping the potential for stretching OH vibration in phenol and its derivatives. The phenomenon is examined both by experimental and theoretical methods. FT-IR and NIR spectra of series of phenols derivatives were measured in the range of fundamental and first two Overtones of $_{s}(OH)$ Vibrations in $CCl_4$ solutions. The electronic influence of substituents on the analyzed frequencies is discussed and correlated with $pK_{a}$ parameters. Ab initio MP2/6-31G(d,p) and B3LYP/6-31G(g,p) calculations of the potential for proton movement in OH group were performed. Equilibrium structures were also determined. The frequencies of fundamental and overtones were calculated by Numerov-type procedure. The results of calculations are compared with the experimental data. The best linear correlations were obtained for the results of MP2/6-31G(d,p) calculations. It was shown that some structural parameters are especially sensitive on substitution. The linear correlations were found between those parameters and spectroscopic data. The results of calculation are compared with available crystallographic data.

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농약 제품의 동일성 판별을 위한 FT-NIR 분석 사례 연구 (Study of Feasibility Test: FT-NIR Spectrometer for Discrimination Analysis of Agrochemical Products)

  • 진정화;백오현;신재연;하헌영;최달순;박성은;임양빈;홍진환
    • 농약과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.241-247
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    • 2015
  • 본 연구는 농약 제조수입회사에서 등록한 제조처방에 따라 농약을 유통판매하고 있는지의 동일성을 확인함에 있어서 FT-NIR의 적용 가능성을 알아보고자 하였다. 농약 등록용으로 제출된 시료와 유통 중인 농약 83점의 스펙트럼 간 상관관계를 조사하였다. 그리고 유효성분과 제형이 동일한 유통농약 23점의 스펙트럼 간 상관관계를 조사하였다. 또한, 유효성분이 다른 유통농약 68점의 스펙트럼 간 상관관계도 조사하였다. 등록용으로 제출된 시료와 유통 중인 농약 83점의 1차 미분 스펙트럼 간 상관관계 값은 95.86~100%로 나타났다. 상관관계 값 한계치를 Standard Deviation of Population에서 주로 적용하는 95%에는 모두 적합으로 판정될 수 있을 것이다. 한편, 농약의 유효성분과 제형은 동일한 유통농약 23점의 1차 미분 스펙트럼 간 상관관계 값은 29.09~99.83%로 나타났다. 99.0%이상 높이 나온 3점은 제조사는 다르지만 유효성분과 제형 및 사용된 부자재까지 같은 농약임을 확인할 수 있었다. 3점을 제외한 나머지는 95% 미만으로 나타났다. 농약의 유효성분이 다른 68점의 스펙트럼 간 상관관계 값이 2.00~93.70%까지 다양하게 나왔다. 상관관계 값이 93.70%처럼 높게 나타난 것은 농약의 유효성분은 다르지만 사용된 부자재의 유사성에 기인한 것으로 추정된다. 동일성 판별 상관관계 값의 한계치 95%를 적용하면 모두 부적합으로 판정될 수 있을 것이다. 따라서 본 결과를 토대로 등록 농약과 유통 중인 농약의 동일성을 정성적으로 판별하는데 있어서 FT-NIR의 활용 가능성이 확인되었다.