• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.366-368
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• 2022

지구온난화에 따른 우리나라 주변 환경의 변화와 최근 중국 불법 어선의 연근해 어업 자원의 고갈 등으로 인해 우리나라 연근해 어족자원을 보호할 필요성이 증대되고 있으며, 지속 가능한 어업을 위해서는 어획물의 종류와 양을 정확히 파악하고 불법 어업에 대한 철저한 감시 및 관리가 필요하다. 이러한 시공간적으로 다양하게 변하는 생태 및 어장 환경 정보와 선박에 대한 정보를 통해 해양관측과 위성 원격탐사를 동시에 이용함으로써 근해와 원양 생물자원 실태를 관측하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 NOAA-20 위성의 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) DNB (Day & Night Band) 영상을 기반으로 추정한 야간 불빛 자료를 활용하고자 한다. DNB 불빛 영상은 낮은 조도의 불빛을 감지하여 그 정보를 보여 준다. 야간 불빛 자료에 포함된 구름 부분을 마스킹하기 위해 NASA의 신규알고리즘이 적용된JPSS-JRR-CloudMask 기술을 이용하였다. 이번 연구에서는 구름의 영향이 없는 날짜를 선별한 후 AIS 정보에서 어선의 정보를 추출하여 검증 자료로 사용하였다. 실제 선박의 정보를 이용한 위성 불빛 자료의 검증을 통해 위성자료의 신뢰성을 확보하고 향후 불빛과 선단 규모의 상관관계 분석 및 어선의 분포 경향 분석을 통하여 우리나라의 어장환경 분석에 활용 가능할 것으로 기대한다.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.608-637
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• 2023

The initial motivation in colloid science and engineering was driven by the fact that colloids can serve as excellent models to study atomic and molecular behavior at the mesoscale or microscale. The thermal behaviors of actual atoms and molecules are similar to those of colloids at the mesoscale or microscale, with the primary distinction being the slower dynamics of the latter. While atoms and molecules are challenging to observe directly in situ, colloidal motions can be easily monitored in situ using simple and versatile optical microscopic imaging. This foundational approach in colloid research persisted until the 1980s, and began to be extensively implemented in optics and photonics research in the 1990s. This shift in research direction was brought by an interplay of several factors. In 1987, Yablonovitch and John modernized the concept of photonic crystals (initially conceptualized by Lord Rayleigh in 1887). Around this time, mesoscale dielectric colloids, which were predominantly in a suspended state, began to be self-assembled into three-dimensional (3D) crystals. For photonic crystals operating at optical frequencies (visible to near-infrared), mesoscale crystal units are needed. At that time, no manufacturing process could achieve this, except through colloidal self-assembly. This convergence of the thirst for advances in optics and photonics and the interest in the expanding field of colloids led to a significant shift in the research paradigm of colloids. Initially limited to polymers and ceramics, colloidal elements subsequently expanded to include semiconductors, metals, and DNA after the year 2000. As a result, the application of colloids extended beyond dielectric-based photonic crystals to encompass plasmonics, metamaterials, and metasurfaces, shaping the present field of colloidal optics and photonics. In this review we aim to introduce the research trajectory of colloidal optics and photonics over the past three decades; To elucidate the utility of colloids in photonic crystals, plasmonics, and metamaterials; And to present the challenges that must be overcome and potential research prospects for the future.

• 한국광학회지
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• 제35권1호
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• pp.24-29
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• 2024

본 연구에서는 나노패턴된 금속(Ag)-유전체(PDMS) 다층 기반의 쌍곡선 메타구조를 제안하고 영상 소자용 적외선 차단 필터의 성능에 대해 보고한다. 사각형 모양의 Ag 나노 패턴의 크기와 Ag 나노 패턴을 둘러싼 PDMS의 두께를 최적화함으로써, 제안된 IR 차단 필터가 0.70-1.01 ㎛ 파장 대역의 빛을 99% 차단하면서도 가시광 영역에서 94% 이상의 높은 투과율을 나타냄을 보였다. 차단 파장 대역은 쌍곡선 메타구조의 epsilon-near-zero 파장보다 긴 파장 영역에서 시작하여 Ag 나노 패턴에 의한 플라즈모닉 흡수가 강한 지점에서 끝나게 된다. 근적외선 차단 대역보다 긴 파장 영역에서는 수평으로 인접한 Ag 나노패턴들 사이의 플라즈모닉 커플링 효과로 다시 투과도가 증가됨을 알 수 있다. 이러한 메타구조체는 적외선 차단 필터의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공정 단순화를 통해 초박형 제조가 가능하여, 다양한 평면 광학 및 집적광학 부품들에 적용될 수 있다.

• 대한한방내과학회지
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• 제44권4호
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• pp.741-750
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• 2023

Objectives: This study investigated the effects of Korean medicine treatments on Buerger's disease. Methods: From December 27, 2022, to January 16, 2023, we treated Soeumin patients with Buerger's disease admitted to a hospital specializing in Korean medicine. The patient's symptoms included feelings of coldness in the lower extremities, feelings of dullness, and stabbing pain. For treatment, Korean medicine treatments, such as acupuncture, moxibustion, and herbal medications (Sogyeonghwalhyeol-tang granules and Gwangyebujaijung-tang-gami) were administered. The patient's improvement was evaluated using the numerical rating scale (NRS) every day. Lower extremity and foot temperatures were evaluated using digital infrared thermal imaging (DITI). Results: Through the treatment regimen, the patient's NRS scores decreased, and lower extremity and foot temperatures increased. Conclusions: Korean medicine treatments for cold lower extremities, feelings of dullness, and stabbing pain caused by Buerger's disease are potentially effective.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권12호
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• pp.715-725
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• 2023

Microplastic (MP) pollution in aquatic environments is a growing concern worldwide. This study investigated the abundance, types, and attributes of MPs in the surface water at two industrial sites (Avoimitro Ghat and Kalurghat) along the Karnaphuli River in Chattogram, Bangladesh. Sampling was conducted over eight months across three transects encompassing a total area of 500 m at each site. A manta net of 200 ㎛ mesh size was used to sample MPs. The obtained samples were subsequently filtered, enumerated, and characterized using a stereo microscope and imaging software. The mean abundance of MP particles (per km² ) was found higher in Avoimitro Ghat (94,861 ± 57,126) than in Kalurghat (31,343 ± 23,183). A significant statistical difference (p < 0.05) was observed in the mean abundance of MP particles between the wet and dry seasons. The fragment group of MP exhibited the most abundant category, whereas the pellet category displayed the lowest. MPs with an elongated shape prevailed at both locations throughout all seasons. At Avoimitro Ghat, blue-colored MPs demonstrated the highest mean count, while in Kalurghat, the highest mean count belonged to brown-colored MPs. The size distribution of MPs differed between the two sites, with 1-2 mm MPs being plentiful in both seasons and Avoimitro Ghat, whereas MPs ranging from 500 ㎛ to less than 1 mm were abundant in Kalurghat. Ten (10) polymer types were found from Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis with high levels of polypropylene atactic in both Avoimitro Ghat (32%) and Kalurghat (17%). The findings provide important insights into MP pollution in the Karnaphuli River, which may aid in developing effective strategies to mitigate the impacts of MP pollution on the aquatic ecosystem and human health.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권1호
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• pp.63-71
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• 2020

본 연구에서는 2018년 1월과 8월에 촬영된 VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) DNB(Day and Night Band) 야간 위성 영상에서 추출한 야간 빛방사량을 이용하여, 덕유산국립공원 지역 빛공해의 공간적·계절적 특성을 파악하고. 이를 바탕으로 빛공해가 덕유산국립공원 생태계에 미치는 잠재적 영향을 분석하였다. 분석 결과, 공원 내 주요 빛공해원 중 무주덕유산리조트의 빛방사량이 가장 높았고, 특히 8월에 비해 1월의 빛방사량이 월등히 높은 것으로 조사되어, 겨울철 스키 슬로프와 부대시설 조명이 덕유산국립공원 빛공해의 주요 원인임을 알 수 있었다. 공원 인근 도시지역에서 공원 내부로 이어지는 도시-자연 빛공해 경사(gradient)를 분석한 결과, 빛공해원에서 방사된 빛이 인접 지역으로 최대 1km까지 침투하여 공원 경계 지역을 빛공해로 오염시키는 것으로 조사되었다. 문헌 조사를 통해 덕유산국립공원 내 공간적 분포가 알려진 법정 보호종 중 포유류 4종(담비, 무산쇠족제비, 삵, 하늘다람쥐), 조류 2종(새호리기, 황조롱이), 양서파충류 9종(꼬리치레도롱뇽, 도롱뇽, 이끼도롱뇽, 북방산개구리, 계곡산개구리, 누룩뱀, 유혈목이, 쇠살모사, 까치살모사), 어류(감돌고기, 돌상어)가 빛공해가 심각한 지역에 서식하고 있었다. 이 중 삵과 하늘다람쥐 등 야행성 종의 서식환경이 특히 나빠진 것으로 보인다. 이 결과는 빛공해로부터 국립공원과 같은 보호지역 생태계를 보호하기 위해서는, 공원 내부뿐 아니라 인접 지역의 야간조명을 관리하여야 하며, 야생동식물의 생태적 특성을 고려한 야간 조명 관리가 필요하다는 것을 시사해 주는 결과이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권1호
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• pp.20-27
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• 2020

본 연구는 적외선 열 영상 장치를 이용하여 2년생 '유미' 복숭아나무의 토양수분 수준에 따른 엽온 및 CWSI를 분석하여 수분스트레스 측정 가능성을 검토하였다. 엽온은 대기온도와 유사한 일변화를 보이며 낮 시간대에는 대기온도보다 높은 양상을 보였다. 엽온은 전일(24시간) 기준으로 대기온도(r² =0.95), 일사량(r² =0.74), 상대습도(r² =-0.88)와 모두 높은 상관계수를 나타났다. 또한 토양수분장력은 낮 시간대(11~16시)에 엽온(r² =-0.57), 엽-대기온도차(r² =-0.71), CWSI(r² =-0.72)와 높은 부의상관을 나타냈다. CWSI와 엽온, 엽-대기온도차의 상관계수는 24시간 기준으로 매우 높았고(r² =0.90, r² =0.92), CWSI와 토양수분장력의 상관분석에서 24시간 기준으로는 상관관계가 낮았으나(r² =-0.27), 낮 시간대(11~16시)에는 상관관계가 매우 높았다(r² =-0.72). CWSI (y)와 토양수분장력(x)의 상관관계 결정계수(r² )는 11~12시간대에 가장 높았으며(r² =0.68), 이때 회귀식은 y = -0.0087x + 0.14로 조사되었다. 일반적인 토양수분스트레스 시점인 -50 kPa에 해당되는 CWSI는 0.575로 계산된다. 따라서 적외선 열 영상 장치를 이용한 엽온 및 CWSI는 토양수분장력에 대해 높은 상관계수를 나타낸 것으로 보아 복숭아나무의 수분스트레스 진단에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권2호
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• pp.179-188
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• 2022

지구온난화는 기후변화를 야기하며 전지구적으로 이상기상 현상을 유발하고 있다. 우리나라에서도 폭염, 가뭄과 같은 이상기상 현상이 증가하고 있는 상황이다. 이상기상 감시를 위하여 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 온도상태지수(Temperature Condition Index, TCI), 식생활력지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 식생상태지수(Vegetation Condition Index, VCI), 식생건강지수(Vegetation Health Index, VHI) 등의 위성자료가 활용되고 있다. TCI와 VCI를 이용하여 계산되는 VHI는 온도, 강수와 같은 기상 요인에 의한 식생 스트레스를 나타내며, 기후변화 상황에서 가뭄 평가에 주로 활용되고 있다. TCI, VCI는 날짜 및 장소에 따른 LST, NDVI의 과거 평년치를 참조해서 산출되기 때문에, 아직 2년여의 자료밖에 없는 천리안위성 2A호(GK2A) AMI (Advanced Meteorological Imager) 자료로부터 TCI, VCI, VHI를 산출하는 것은 현재로서는 쉽지 않은 일이다. 본 연구에서는 대안적인 방법으로 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 센서의 LST, NDVI를 이용하여 GK2A의 VHI 산출 가능성을 모색하였다. GK2A와 VIIRS의 LST, NDVI는 상당히 높은 상관성을 보이기 때문에, GK2A에 존재하지 않는 과거 평년치를 VIIRS 자료로 대체하는 방식을 택하였다. 8일 간격으로 GK2A 격자에 해당하는 LST, NDVI의 최소·최대값 조견표를 구축하여 TCI, VCI, VHI를 산출하였고, 최근 우리나라 이상기상 현상에 대한 해석을 수행하였다. GK2A VHI는 2020년 3월과 6월의 폭염, 4월과 7월의 저온, 8월의 폭우 등으로 인한 식생 스트레스의 변화를 잘 표현하는 것으로 나타났지만, 미국 해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)의 VHI 산출물은 그렇지 않았다. 본 연구에서 제시한 GK2A VHI는 향후 LST, NDVI의 과거 평년치에 대한 통계적으로 엄밀한 보완을 거친다면 폭염, 가뭄으로 인한 식생 스트레스 감시에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 우주기술과 응용
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• 제1권3호
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• pp.283-301
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• 2021

미국 NASA(National Aeronautics and Space Administration)와 유럽의 ESA(European Space Agency)에서는 미지의 세계를 탐구하려는 인류의 지적 호기심을 충족하는 목적과 더불어, 우주를 안전하고 지속가능한 환경으로 개척하려는 원대한 꿈을 모토로 하여 다양한 연구개발에 착수하고 있다. 2020-30 년대에는 10 미터급 우주망원경이 개발되는 등 첨단 거대관측장비가 가동될 것으로 예상하며, 한국에서도 0.15 m 급 NISS(near-infrared imaging spectrometer for star formation history) 개발에 이어 0.2 m급 SPHEREx(spectro-photometer for the history of the universe, epoch of reionization, and ices explorer) 등 소형탐사망원경에 국제협력 파트너로 참여하고 있다. 그러나, 아직 우주망원경의 개발과 운영에 있어 국내 경험은 부족하고, 한국에서 주도하여 망원경을 개발하기 위한 장기적인 계획이 부재한 상황이다. 우리 손으로 만든 장비를 사용하여 인류가 경험하지 못한 미지의 세계에 대한 질문에 답하려면, 산학연관 관계자 간 긴밀한 협력을 통해 우주망원경 건설의 기획과 준비가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 한국형우주망원경 개발의 필요성, 배경과 개발목표 및 기대효과를 개념적으로 정리하며, 장기적 안목에서 기획을 준비하는 워킹그룹을 제안한다. 이를 통하여 한국형 우주망원경 개발계획을 우리나라가 주도하여 수립하고, 우주개발 기술연구 분야에서 국가의 방향성을 수립하기 위한 소중한 발걸음을 시작하며, 한국형 우주망원경 워킹그룹이 우리나라의 우주천문학의 이정표를 세우는 기점이 되기를 기대한다.

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.34.3-34.3
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• 2020

Faint z ~ 5 quasars with M1450 ~ -23 mag are known to be the potentially important contributors to the ultraviolet ionizing background in the post-reionization era. However, their number density has not been well determined, making it difficult to assess their role in the early ionization of the intergalactic medium (IGM). In this work, we present the updated results of our z ~ 5 quasar survey using the Infrared Medium-deep Survey (IMS), a near-infrared imaging survey covering an area of 85 square degrees. From our spectroscopic observations with the Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) on the Gemini-South 8 m Telescope, we discovered eight new quasars at z ~ 5 with -26.1 ≤ M1450 ≤ -23.3. Combining our IMS faint quasars with the brighter Sloan Digital Sky Survey (SDSS) quasars, we derive, for the first time, the z ~ 5 quasar luminosity function (QLF) without any fixed parameters down to the magnitude limit of M1450 = -23 mag. We find that the faint-end slope of the QLF is very flat (-1.2) with a characteristic luminosity of -25.7 mag. The number density of z ~ 5 quasars from the QLF gives lower ionizing emissivity and ionizing photon density than those in previous works. These results imply that quasars are responsible for only 10-20% of the photons required to completely ionize the IGM at z ~ 5, disfavoring the idea that quasars alone could have ionized the IGM at z ~ 5.