• Plant Biotechnology Reports
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• 제3권1호
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• pp.87-93
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• 2009

To determine whether pattern recognition based on metabolite fingerprinting for whole cell extracts can be used to discriminate cultivars metabolically, leaves and fruits of five commercial strawberry cultivars were subjected to Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. FT-IR spectral data from leaves were analyzed by principal component analysis (PCA) and Fisher's linear discriminant function analysis. The dendrogram based on hierarchical clustering analysis of these spectral data separated the five commercial cultivars into two major groups with originality. The first group consisted of Korean cultivars including 'Maehyang', 'Seolhyang', and 'Gumhyang', whereas in the second group, 'Ryukbo' clustered with 'Janghee', both Japanese cultivars. The results from analysis of fruits were the same as of leaves. We therefore conclude that the hierarchical dendrogram based on PCA of FT-IR data from leaves represents the most probable chemotaxonomical relationship between cultivars, enabling discrimination of cultivars in a rapid and simple manner.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권1호
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• pp.9-14
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• 2011

To determine whether pattern recognition based on metabolite fingerprinting for whole cell extracts can be used to discriminate cultivars metabolically, leaves of nine commercial Orostachys plants were subjected to Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). FT-IR spectral data from leaves were analyzed by principal component analysis (PCA) and Partial least square discriminant analysis (PLS-DA). The dendrogram based on hierarchical clustering analysis of these PLS-DA data separated the nine Orostachys species into five major groups. The first group consisted of O. iwarenge 'Yimge', 'Jeju', 'Jeongsun' and O. margaritifolius 'Jinju' whereas in the second group, 'Sacheon' was clustered with 'Busan,' both of which belong to O. malacophylla species. However, 'Samchuk', belong to O. malacophylla was not clustered with the other O. malacophylla species. In addition, O. minuta and O. japonica were separated to the other Orostachys plants. Thus we suggested that the hierarchical dendrogram based on PLS-DA of FT-IR spectral data from leaves represented the most probable chemotaxonomical relationship between commercial Orostachys plants. Furthermore these metabolic discrimination systems could be applied for reestablishment of precise taxonomic classification of commercial Orostachys plants.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권3호
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• pp.383-390
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• 2016

본 연구에서는 국내에서 재배중인 배추 전세포 추출물의 FT-IR 스펙트럼 데이터로부터 다변량 통계분석(PCA, PLS-DA, HCA)을 이용하여 신속하고 간편한 계통 구분체계를 확립하였다. 다변량 통계분석 결과 대사체 수준에서 배추의 부계, 모계, $F_1$ 계통들이 계통에 따라 유연관계가 높음을 알 수 있었다. 아울러 본 연구에서 얻어진 대사체 정보의 유연관계분석은 $F_1$ 계통의 부계와 모계에 대한 유연관계가 교배에 따라 달라질 수 있음을 보여주었다. 따라서 FT-IR 스펙트럼 데이터의 다변량 통계분석 기술은 대사체 정보를 기반으로 한 신품종 선발방법의 간편성과 신속성을 고려할 때 배추의 계통이나 품종의 신속한 식별 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.20-26
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• 2015

본 연구에서는 상업용 곶감의 꽃받침과 종자를 이용하여 대사체 수준에서의 원산지와 품종 식별 체계를 확립하였다. 실험에 이용된 곶감 시료는 국내산 곶감 함안수시(Hamansusi), 예천고종시(Yecheongojongsi), 산청단성시(Sancheongdanseongsi), 그리고 논산월하시(Nonsanwalhasi) 4개 품종과 국내에서 판매되고 있는 중국산 곶감 2개 종류의 꽃받침과 종자를 사용하였으며, 꽃받침과 종자 시료의 전세포 추출물로부터 FT-IR 스펙트럼 데이터를 기반으로 다변량 통계분석(PCA, PLS-DA)을 실시하였다. 이 결과 국내산 곶감 4품종과 중국산 곶감 2종류가 두 그룹으로 확연히 나뉘어지는 것을 확인할 수 있었다. 상업용 곶감의 꽃받침을 PLS regression을 실시한 결과 국내산과 중국산 곶감을 100% 예측할 수 있었다. 또한 곶감 종자를 이용하여 품종 식별한 결과 각 4개의 그룹으로 나뉘어지는 것을 확인할 수 있었으며, PLS regression을 실시한 결과 약 86%의 정확도로 품종 식별이 가능함을 알 수 있었다. FT-IR 스펙트럼 분석의 간편성과 신속성을 고려할 때, 본 연구 결과는 상업용 곶감에 대한 원산지나 품종 식별의 신속한 수단으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 더 나아가 본 기술을 이용하여 다른 농산물의 원산지 또는 품종 식별 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제34권2호
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• pp.324-330
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• 2016

본 연구는 FT-IR 스펙트럼 데이터를 기반한 다변량통계분석을 이용한 대사체 수준에서 아티초크(Cynara cardunculus var. scolymus L.) 품종 구분하였다. FT-IR 스펙트럼 데이터로부터 PCA(principal component analysis), PLS-DA(partial least square discriminant analysis) 그리고 HCA(hierarchical clustering analysis) 분석을 실시하였다. 아티초크 품종들은 1700-1500, 1500-1300, $1100-950cm^{-1}$ 부위에서 대사체의 양적, 질적 패턴 변화가 FT-IR 스펙트럼상에서 나타났다. FT-IR 스펙트럼의 $1700-1500cm^{-1}$ 부위는 주로 Amide I 과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 나타내고, $1700-1300cm^{-1}$ 부위는 phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질의 정보가 반영이 되고, $1100-950cm^{-1}$ 부위는 단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물들이 질적, 양적 정보가 반영되는 부위이다. PCA 상에 나타난 10품종의 아티초크들은 품종간에 중첩이 많이 이뤄지는 모습을 나타냈다. 아티초크 10개의 품종 중에서 'Cardoon'과 'Green Globe'가 계통분류학적으로 유연관계가 낮고, 서로간에 대사체 수준의 차이가 뚜렷하게 나타나는 것으로 보아 대사체 수준에서 마커 탐색에 가장 중요한 품종으로 작용할 것으로 판단된다. PLS-DA 분석의 경우 PCA 분석 보다 아티초크의 종간 식별이 뚜렷하게 나타났다. 따라서 본 연구에서 확립된 대사체 수준에서 아티초크의 품종 식별 기술은 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대되며 육종을 통한 품종개발 가속화에 기여 할 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.121-126
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• 2012

본 연구에서는 국내에서 재배중인 대표적인 두과작물(대두, 완두, 강낭콩, 팥, 녹두, 동부)종자로부터 전세포추출물의 FT-IR 스펙트럼 데이터로부터 다변량통계분석(PCA, PLS-DA, HCA)을 이용하여 신속하고 간편한 종 구분체계를 확립하였다. 대사체수준에서 팥, 녹두, 동부는 유연관계가 높음을 알 수 있었으며 대두, 완두, 강낭콩은 비록 두과작물이지만 차이가 매우 큼을 알 수 있었다. 아울러 본 연구에서 얻어진 대사체 정보의 다변량통계분석에 의한 유연관계분석은 흥미롭게도 두과작물의 계통분류학적 유연관계와 밀접한 상관관계를 나타내었다. 따라서 FT-IR 스펙트럼 데이터의 다변량통계분석은 방법의 간편성과 신속성을 고려할 때 두과작물의 계통이나 품종의 신속한 식별 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 두과작물의 기능성 성분 함량 정보가 성공적으로 연계된다면 본 연구에서 확립된 대사체 기반 신속식별체계는 기능성 성분의 함량이 높은 계통이나 품종의 조기 선발수단으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제3권2호
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• pp.74-80
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• 1994

Silicon direct bonding 기술은 잔류 응력이 없고, 안정한 특성을 가진 센서의 제작과 silicon-on-insulator 소자의 제조에 널리 이용되고 있다. SDB의 공정 절차는 크게 실리콘 웨이퍼의 수산화 공정 과정과 wet oxidation fumace에서 고온의 열처리 공정 과정을 거치게 된다. 수산화 공정을 행한 후, Fourier transformation-infrared spectroscopy를 사용하여 실리콘 웨이퍼 표면을 분석하여 보면, 실리콘 웨이퍼의 표면에서는 수산화기가 생성됨을 알 수 있다. 실험 결과, $H_{2}O_{2}\;:\; H_{2}SO_{4}$ 용액을 사용한 친수성 용액 처리의 경우에 있어서는 수산화기가 3474 $cm^{-1}$ 주위의 넓은 영역에서 관찰되었다. 그러나, diluted HF 용액의 경우에 있어서는 수산화기가 관찰되지 않았다. 접합된 실리콘웨이퍼를 tetramethylammonium hydroxide 식각 용액을 사용하여 식각 공정을 수행하였다. 식각 공정은 자동 식각 중지가 수행되었으며, 식각된 표면은 평탄하고 균일하였다. 그러므로, 이러한 SDB 기술은 우수한 특성을 가진 압력, 유속, 가속도 센서 등과 같은 센서의 제작 및 센서 응용 분야에 이용될 수 있을 것이다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권3호
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• pp.793-797
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• 2014

To develop a methodology for absolute determination of the surface areal density of functional groups on organic and bio thin films, medium energy ion scattering (MEIS) spectroscopy was utilized to provide references for calibration of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or Fourier transformation-infrared (FT-IR) intensities. By using the MEIS, XPS, and FT-IR techniques, we were able to analyze the organic thin film of a Ru dye compound ($C_{58}H_{86}O_8N_8S_2Ru$), which consists of one Ru atom and various stoichiometric functional groups. From the MEIS analysis, the absolute surface areal density of Ru atoms (or Ru dye molecules) was determined. The surface areal densities of stoichiometric functional groups in the Ru dye compound were used as references for the calibration of XPS and FT-IR intensities for each functional group. The complementary use of MEIS, XPS, and FT-IR to determine the absolute surface areal density of functional groups on organic and bio thin films will be useful for more reliable development of applications based on organic thin films in areas such as flexible displays, solar cells, organic sensors, biomaterials, and biochips.

• Macromolecular Research
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• 제11권1호
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• pp.14-18
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• 2003

Grafting of glycidyl methacrylate (GMA) upon coralline hydroxyapatite in conjugation with demineralized bone matrix (CHA-DBM) using equal molar ratio of potassium persulfate/sodium metabisulfite redox initiating system was investigated in aqueous medium. The optimum reaction condition was standardized by varying the concentrations of backbone, monomer, initiator, temperature and time. The results obtained imply that the percent grafting was found to increase initially and then decrease in most of the cases. The optimum temperature and time were found to be 50 $^{\circ}C$ and 180 min, respectively, to obtain higher grafting yield. Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy and X-ray powder diffraction (XRD) method were employed for the proof of grafting. The FT-IR spectrum of grafted CHA-DBM showed epoxy groups at 905 and 853 $cm^{-1}$ / and ester carbonyl group at 1731 $cm^{-1}$ / of poly(glycidyl methacrylate) (PGMA) in addition to the characteristic absorptions of CHA-DBM, which provides evidence of the grafting. The XRD results clearly indicated that the crystallographic structure of the grafted CHA-DBM has not changed due to the grafting reaction. Further, no phase transformation was detected by the XRD analysis, which suggests that the PGMA is grafted only on the surface of CHA-DBM backbone. The grafted CHA-DBM will have better functionality because of their surface modification and hence they may be more useful in coupling of therapeutic agents through epoxy groups apart from being used as osteogenic material.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권1호
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• pp.1-3
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• 2006

Well-shaped NaA zeolite cubic crystals of a large size of $5-7{\mu}m$ were synthesized by a hydrothermal method in a mother solution having a $3.55Na_2O:Al_2O_3:1.6SiO_2:593\~2000H_2O$ composition. Thermal treatment of NaA zeolite crystals resulted in the formation of a crystalline phase of $NaAlSiO_4-Camegeite$ between 800 and $900^{\circ}C$. Even at $1000^{\circ}C,\;NaAlSiO_4$ phase was found as a major product. Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM), High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM), X-Ray powder Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy, and DTA/TGA and BET analyses were used to characterize the initial materials and the obtained products after various heat treatments.