• 분석과학
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• 제22권6호
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• pp.464-470
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• 2009

온도에 따른 티타늄금속의 산화거동을 조사하기 위하여 금속시편을 각각의 온도($300{\sim}1000^{\circ}C$)에서 2시간 동안 가열한 후, 생성된 산화시편의 표면에 대하여 X-선 회절(XRD)분석, 주사전자현미경 (SEM)/energy dispersive spectroscopy (EDS) 분석과 감쇠된 전반사(ATR) Fourier 변환 적외선(FT-IR) 분광 분석을 수행하였다. $300^{\circ}C$에서 대기 중의 산소가 티타늄 금속(hexagonal) 표면층으로 확산되어 적외선 흡수띠가 검출되었으며 온도가 높아짐에 따라 확산되는 산소 양이 증가하여 적외선 흡수띠와 X-선 회절 피크의 이동(shift) 현상이 나타났고 $700^{\circ}C$에서 XRD에 의해 $Ti_3O$ (hexagonal)의 생성이 확인되었다. 티타늄 금속 표면에 $TiO_2$ (rutile, tetragonal) 산화층이 생성되기 시작한 온도는 $600^{\circ}C$ 이었으며 이때 두께가 $1{\mu}m$ 이하 수준이었으나 $700^{\circ}C$에서는 약 $2{\mu}m$로 두꺼워졌고 $1000^{\circ}C$에서는 약 $110{\mu}m$ 두께에 달했다. 또한 $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서 $TiO_2$ (rutile) 산화층 표면은 (110) 면의 방향으로 결정이 성장하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권6호
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• pp.463-474
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• 2011

해남 천열수 광화대는 우리나라 남서부에 위치하고 있으며, 저유황계 천열수 금-은 광상(은산-모이산)과 점토광상(옥매산, 성산, 춘산)을 배태하고 있다. 백악기 화산활동과 관련된 천열수 광상과 이와 함께 수반되는 열수변질작용은 열수변질광물들로 구성된 대규모의 대상분포를 야기 시켰다. 명반석-석영, 명반석-딕카이트-석영, 딕카이트-카올리나이트-석영의 광물조합을 갖는 강고령토변질작용으로 변질된 암석들은 옥매산, 성산, 춘산지역에 노출되어 있다. 세 개의 가시근적외선 밴드, 여섯 개의 단파장적외선 밴드, 다섯 개의 열적외선 밴드로 구성된 Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)는 해남 천열수 광화대 내 강고령토변질작용을 받은 암석들을 식별하는데 사용되었다. 열수변질광물들의 특정한 분광특성들은 연구지역내 변질 받지 않은 암석들로부터 강고령 토변질작용을 받은 암석들의 식별을 가능하게 한다. 연구지역 내 강고령토변질작용을 받은 암석들을 주로 구성하는 명반석, 딕카이트, 카올리나이트는 대표적인 함 Al-O-H 광물로 $2.20{\mu}m$에서 강한 흡수특성을 갖는다. ASTER 밴드조합 및 밴드비 변환은 강고령토변질작용을 받은 암석과 비변질 암석으로부터 획득된 DN 값의 차이를 증가시킨다. 옥매산, 성산, 춘산지역으로부터 강고령토변질작용을 받은 암석들 내 명반석과 딕카이트-카올리나이트는 각각 1.523과 1.737의 평균 DN 값을 갖는다. 이러한 DN 값은 비변질 지역으로부터 획득된 DN (각각 평균 1.211과 1.308)값에 비해 훨씬 높다. ASTER 영상은 지표환경에서 열수변질광물의 분포특성을 원격적으로 제공할 수 있다. 이러한 측면에서 ASTER 분광분석과 야외지질조사 결과의 좋은 상관성은 ASTER 분광분석이 광물자원탐사의 초기 단계에서 유용한 탐사방법이 될 수 있음을 제시한다.

• 한국안광학회지
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• 제4권2호
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• pp.45-49
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• 1999

고리형 증폭 공진기를 이용하여 $LiIO_3$ 결정에서 최대 출력 35mW의 연속발진 레이저 다이오우드에 대한, 제2조화파(파장 397 nm)를 발생시켰다. 사용된 비선형 결정은 두께 5mm, 10mm의 $LiIO_3$로 광축에 대해 $43.21^{\circ}$ 각도로 절단된 것이며, 양면은 파장 794nm에 대해 AR코팅(anti-reflection coating)을 하였다. 공진기 안에 결정이 들어갔을 경우, 펌핑광에 대해 최적의 모드매칭(mode matching)이 이루어지는 곡률 거울간 거리의 적정조건을 찾아내었다. 고리형 증폭 공진기에 의한 펑핑광의 공진증폭(resonant enchancement)으로 제2조화파 변화효율을 향상시킬 수 있었으며, 결정으로부터의 산란광에 의한 역진모드(counter-propagation mode)를 이용하여 레이저 다이오드의 주파수를 고리형 증폭 공진기의 공진 주파수에 locking 시켰다. 공진증폭율은 결정이 없을 때 약 45배, 결정이 있을 때에는 결정의 투과 손실로 인하여 약 14배이었다. 펌프 레이저 출력에 대한 제2조화파의 출력을 측정하였고, 28mW의 입사 출력에 대해 두께 5mm와 10mm에서 각각 $1.5{\mu}W$와 $6.6{\mu}W$ 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 그에 해당하는 변환효율(conversion efficiency)은 각각 $(6.584{\pm}0.56){\times}10^{-3}$%, $(2.6{\pm}0.21){\times}10%{-2}$%이었다.

• 산업식품공학
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• 제13권4호
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• pp.297-301
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• 2009

본 연구에서는 딸기의 당도예측모델을 개발하기 위하여 수행하였으며, 딸기의 당도판정에 보다 적합한 조명장치를 설계하기 위해 조명의 영향을 구명하고, 딸기의 당도예측 모델을 개발하였으며, 주요연구 결과는 다음과 같다. 조명방법에 따른 당도 예측 성능을 비교한 결과 4개의 램프로 시료를 직접 조명하는 경우 $r_{SEP}$= 0.603, SEP = 0.502$^{\circ}$Bx으로 나타났으며, 광 화이버로 빛을 유인하여 국부적으로 시료에 점 조명한 경우(광 화이버 3개 사용)에는 $r_{SEP}$= 0.715, SEP = 0.433$^{\circ}$Bx으로서 후자가 더 좋은 성능을 나타내었다. 또한 램프 반사면의 금 코팅 유무에 따른 당도판정 성능시험을 실시한 결과 금 코팅된 할로겐램프를 사용한 경우 $r_{SEP}$= 0.837, SEP = 0.510$^{\circ}$Bx으로서 그렇지 않은 경우의 $r_{SEP}$= 0.756, SEP = 0.580$^{\circ}$Bx보다 양호한 결과가 나타나 금 코팅에 대한 당도판정 효과가 있는 것으로 나타났다. 딸기 당도판정을 위한 최적 회귀모델을 개발하기 위하여 PLSR과 PCR을 이용하였다. 전처리를 하지 않은 경우 $r_{SEP}$= 0.860, SEP=0.498$^{\circ}$Bx로 양호한 결과가 나타났으나, 가장 좋은 결과는 상기에서 언급된 최적의 조명상태에서 측정된 스펙트럼 데이터에 OSC 전처리를 한 경우 $r_{SEP}$= 0.891, SEP = 0.443$^{\circ}$Bx, LV=14로 가장 양호한 결과를 나타내었다. 한편, PCR을 이용한 당도 예측은 전처리를 하지 않은 경우 $r_{SEP}$= 0.845, SEP = 0.520$^{\circ}$Bx, LV=17으로서 DT 전처리에서의 $r_{SEP}$= 0.845, SEP = 0.521$^{\circ}$Bx, LV=17보다 오히려 높게 나타나 전처리에 따른 효과는 없는 것으로 나타났다.

• 접착 및 계면
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• 제25권2호
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• pp.56-62
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• 2024

본 연구에서는 서로 다른 환원제를 사용하여 라이다 센서에 인식 가능한 검은색 중 공구조 물질을 합성하고 라이다 인식률을 비교하였다. 먼저, 실리카/티타니아 코어/쉘(WST) 물질을 졸-겔법을 통해 제조한 후 아스코르브산(AA)과 수소화붕소나트륨(SB)을 사용하여 환원하였다. 이후, 실리카 코어를 제거하여 두 가지의 다른 검은색 중공구조(AA-BHT 및 SB-BHT) 물질을 제조하였다. AA-BHT의 명도(L^*)와 NIR 반사율(R%)은 각각 약 19.1과 34.5 R%로 측정되었고, SB-BHT는 약 11.5와 31.8 R%로 검출되었다. AA-BHT는 SB-BHT에 비해 NIR 반사율이 높았으나 색상은 명도가 높은 검은색으로 나타났다. AA-BHT와 SB-BHT는 중공구조로 제조되어 코어/쉘 물질 대비 높은 근적외선 반사율을 나타냈으며, 이는 공기와 검은색 티타니아의 계면 사이에서 발생하는 프레넬의 반사 원리에 기인하였다. 본 연구 결과를 통해 두 물질 모두 다양한 환원법을 통해 성공적으로 검은색으로 제조되었으며, 상용화된 라이다 센서에 효과적으로 인지되어 미래의 자율주행차량용 검은색 물질로의 적합성을 나타내었다.

• 한국지구과학회지
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• 제38권7호
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• pp.535-545
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• 2017

한반도 주변 해상사고가 증가함에 따라 원격탐사 자료를 활용한 선박탐지 연구의 중요성이 점점 더 강조되고 있다. 이 연구는 고해상도 광학영상에 의존하는 기존 선박탐지 분야에 수백 개 채널의 분광정보를 포함하는 초분광영상을 활용하여 새로운 선박탐지 알고리즘 제시하였다. 두 차례의 현장관측을 통해 측정한 선박 선체의 반사 스펙트럼과 AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) 초분광센서 영상의 선박 및 해수 반사 스펙트럼 간의 분광정합 기법을 적용하였다. 총 다섯 개의 탐지 알고리즘 spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity(SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM), spectral information divergence (SID)를 사용하였다. SDS는 선박 일부가 해수로 탐지되는 오차를 나타내었고, SAM은 선박과 해수 사이에 약 1.8배의 차이를 나타내어 명확한 분류 결과를 보여주었다. 이와 더불어 본 연구에서는 각 기법의 최적 임계값을 제시하여 초분광 영상에 포함되어 있는 선박을 분류하였으며 그 결과 SAM, SID가 다른 탐지 알고리즘에 비해 우수한 선박탐지 능력을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.83-89
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• 2018

구조물의 강도 저하를 유발하는 균열의 조기 탐지 및 보수는 인적, 사회적 손실을 예방할 수 있는 중요한 부분이다. 이 논문에서는 균열 탐지를 위하여 적외선 열화상 기법 중 광-적외선 열화상 기술을 이용하여 콘크리트 시편의 균열 깊이에 따른 온도 특성을 분석하였다. 시멘트 반죽을 이용하여 0, 10, 20, 40, 80 mm의 인공 균열이 있는 시편을 제작하였으며, 인공 균열 부분은 깊이를 제외한 모든 부분을 같게 생성하였다. 실험은 시편의 온도 특성을 파악하기 위하여 열원을 통해 시편을 가열한 후 균열부의 최저 온도를 비교하였다. 시편의 균열 여부에 따라 시편 표면 온도 분포가 입사 에너지의 단일, 다중 반사 때문에 다르게 변화한다는 것을 확인하였으며, 시편의 온도 분포가 정상상태에 다다를수록 균열 깊이에 따른 온도가 감소하는 경향이 뚜렷해지는 것을 확인할 수 있었다. 정규화된 온도 데이터를 통하여 이 실험에 사용된 시편은 10분 후 정상 상태에 근접하였으며, 10분 이후의 온도 데이터를 선형 회기 분석한 선형 방정식 기울기의 표준편차는 0.0005, y 절편 표준편차는 0.0038이다. 이때 정규화된 온도데이터의 표준편차는 0.01 이하로 매우 정합하며 균열 깊이에 따라 온도가 선형적으로 감소하고 있다. 이러한 결과는 균열부의 다중 반사가 발생하는 면적과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되며, 다양한 시편을 통해 균열부 면적과 입사 에너지의 상관관계를 분석한다면 무작위성이 높은 빛의 난반사 거동 모사에도 적용할 수 있을 것이다.

• 분석과학
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• 제27권6호
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• pp.300-307
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• 2014

동물뼈의 속성작용 정도에 따른 화학적 평가 기준을 적용하기 위하여 고고유적지에서 출토된 3종의 동물뼈와 현대 동물뼈 1종을 대상으로 FTIR-ATR과 XRD 분석을 실시하였다. FTIR-ATR 분석을 통해 결정화지수(CI)와 탄산염과 인산염의 비(C/P), 탄산염과 탄산염의 비(C/C)를 비교한 결과 동물뼈의 보존 상태에 따라 CI와 C/P 값이 차이를 보였다. XRD 분석을 통해 결정화 정도를 비교한 결과 $30^{\circ}-35^{\circ}$ 범위에서 동물뼈의 보존 상태를 구분할 수 있었다. FTIR-ATR과 XRD 분석 결과, 몽골 대형포유류뼈의 보존 상태가 가장 양호하였고 나주 소뼈, 함안 소뼈의 순서로 보존 상태가 좋지 않았다. 이는 뼈 단면의 조직학 분석 결과와도 일치한다. 이를 통해 화학적 평가 기준은 우리나라에서 출토되는 동물뼈의 보존 상태를 파악하는데 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.108-109
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• 2013

Mitochondria play key roles in the production of cell's energy. Their dominant function is the synthesis of adenosine 5'-triphosphate (ATP) from adenosine diphosphate (ADP) and phosphate (Pi) through the oxidative phosphorylation. Evaluation of drug-induced mitochondrial toxicity has become increasingly important since mitochondrial dysfunction has recently been implicated in numerous diseases including cancer and diabetes mellitus. Mitochondrial functions have been monitored via oxygen consumption, mitochondrial membrane potential, and more importantly via ATP synthesis since ATP synthesis is the most essential function of mitochondria. Various analytical methods have been employed to investigate ATP synthesis in mitochondria, including high performance liquid chromatography (HPLC), bioluminescence technique, and pH measurement. However, most of these methods are based on destructive analysis or indirect monitoring through the enzymatic reaction. Infrared absorption spectroscopy (IRAS) is one of the useful techniques for real-time, label-free, and direct monitoring of biological reactions [1,2]. However, the strong water absorption requires very short path length in the order of several micrometers. Transmission measurements with thin path length are not suitable for mitochondrial assays because solution handlings necessary for evaluating mitochondrial toxicity, such as rapid mixing of drugs and oxygen supply, are difficult in such a narrow space. On the other hand, IRAS in the multiple internal reflection (MIR) geometry provides an ideal optical configuration to combine solution handling and aqueous-phase measurement. We have recently reportedon a real-time monitoring of drug-induced necrotic and apoptotic cell death using MIR-IRAS [3,4]. Clear discrimination between viable and damaged cells has been demonstrated, showing a promise as a label-free and real-time detection for cell-based assays. In the present study, we have applied our MIR-IRAS system to mitochondria-based assays by monitoring ATP synthesis in isolated mitochondria from rat livers. Mitochondrial ATP synthesis and hydrolysis were in situ monitored with MIR-IRAS, while dissolved oxygen level and solution pH were simultaneously monitored with O2 and pH electrodes, respectively. It is demonstrated that ATP synthesis and hydrolysis can be monitored by the IR spectral changes in phosphate groups in adenine nucleotides and MIR-IRAS is useful for evaluating time-dependent drug effects of mitochondrial toxicants.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.91-100
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• 2009

본 논문에서는 시선 인식을 이용하여 사용자의 명령을 전달받고, 거리 센서들에 의해 감지된 거리 정보를 통해 주행 중에 장애물을 회피할 수 있는 지능형 휠체어 시스템을 제안한다. 사용자의 명령은 적외선 필터가 장착된 카메라를 통해 검출된 눈의 동공 중심과 반사점을 이용하여 시선에 의해 인식되고, 이는 사용자 인터페이스를 통해 휠체어를 조종한다. 이때 10개의 초음파 센서를 이용하여 장애물을 감지하고, 목표지점까지 장애물과의 충돌을 피하도록 도와준다. 제안된 지능형 휠체어 시스템은 시선 인식기, 자율 주행 모듈, 센서 제어 보드, 모터제어 보드로 구성된다. 시선 인식기는 사용자의 명령을 인식하고, 이를 모터 제어보드를 통해 휠체어를 조종한다. 그 후에 초음파 센서들에 의해 감지된 장애물 정보는 센서 제어 보드로 전달되고, 센서 제어 보드는 이 정보를 자율 주행 모듈로 전달한다. 자율 주행 모듈은 장애물을 감지하고 이를 피하기 위해 모터 제어 보드로 명령을 전달한다. 모터제어보드는 자율 주행 모듈에서 받은 명령어를 지능형 휠체어에 전달하고 지능형 휠체어는 이 명령에 따라 움직인다. 실험에서 제안된 시스템은 사용자의 편의와 안전을 위해 효과적으로 시선을 인식하고 장애물 회피할 수 있음을 보인다.