• 약학회지
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• 제49권2호
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• pp.115-121
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• 2005

In this study, the performance of a portable NIR system and a FT NIR spectrometer were compared to determine water content of hairless mouse skin. The stratum corneum parts wer e separated from the epidermal tissues by trypsin solution. NIR diffuse reflectance spectra of hairless mouse skin were acquired using a fiber optic probe. In the near infrared, water molecules show two clear absorption bands at 1450 nm from first overtone of O-H stretching and 1940 nm from the combination involving O-H stretching and O-H deformation. It was found that the variations of O-H absorption band according to water content. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model. The PLS model showed a good correlation between NIR predicted value and the absolute water content of separated hairless mouse skin, in vitro. For both the portable and the FT NIR spectrometer, These studies showed the possibility of a rapid and nondestructive skin moisture measurement using NIR spectroscopy. The portable NIR spectrometer with a photodiode arrays-microsensor could be more rapidly applied for the determination of water content with comparable accuracy with the performance of a FT spectrometer .

• 센서학회지
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• 제26권2호
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• pp.91-95
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• 2017

Recently, infrared (IR) spectrometers have been required in various fields such as environment, safety, mobile, automotive, and military. This IR dispersive sensor detection method of substances is widely used. In this study, we fabricated a silicon (Si) prism-based near infrared (NIR) spectrometer utilizing micro electro mechanical system (MEMS) technology. Si prism-based NIR spectrometer utilizing MEMS technology consists of upper, middle, and lower substrates. The upper substrate passes through the incident IR ray selectively. The middle substrate, acting as a prism, disperses and separates the incident IR beam. The lower substrate has an amorphous Si (a-Si)-based bolometer array to detect the IR spectrum. The fabricated Si prism-based NIR spectrometer utilizing MEMS technology has the advantage of a simple structure, easy fabrication steps, and a wide NIR region operating range.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권4호
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• pp.458-462
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• 2005

The water content of skin was determined using a FT near infrared (NIR) spectrometer. NIR diffuse reflectance spectra were collected from hairless mouse, in vitro, and from human inner arm, in vivo. It was found that the variation of NIR absorbance band 1450 nm from OH vibration of water and 1940 nm from the combination involving OH stretching and OH deformation, depending on the absolute water content of separated hairless mouse skin, in vitro, using the FT NIR spectrometer. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model. The PLS model showed good correlation. For practical use of the evaluation of human skin moisture, the PLS model for human skin moisture was developed in vivo on the basis of the relative water content of stratum corneum from the conventional capacitance method. The PLS model predicted human skin moisture with a standard errors of prediction (SEP) of 3.98 at 1130-1830 nm range. These studies showed the possibility of a rapid and nondestructive skin moisture measurement using FT NIR spectrometer.

• 센서학회지
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• 제26권1호
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• pp.28-34
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• 2017

An NIR grism Si optical area sensor spectrometer with in-band reference wavelength is designed and fabricated. It is composed of a transmission type diffraction grating (spatial density 300 line/mm), a rectangular N-BK7 prism (apex angle 30 degree), NIR filter(cutoff wavelength 720 nm), an imaging convex lens(focal length 50 mm F1.8) and an IR modified DSLR camera (Canon EOS40D) of Si optical area sensor ($3,888{\times}2,592$ pixels, pixel size $5.710{\mu}m$). "In-band reference wavelength function" is implemented using non-dispersive 0th diffraction order optical beam. The NIR grism spectrometer is tested in a laboratory using a halogen lamp and a Neon lamp. And the spectrometer is used in an astronomy field for obtaining the planet Jupiter NIR spectrum. In-band reference wavelength i.e. un-deviation wavelength is 846 nm, an wavelength resolution is 0.3027 nm/pixel, an wavelength resolving power is 2,794 and an wavelength range is 650~1,000 nm.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권4호
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• pp.186-190
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• 2017

Visible-near-infrared (VIS-NIR) spectroscopy is a fast and non-destructive method for analyzing materials. However, most commercial VIS-NIR spectrometers are inappropriate for use in various locations such as in homes or offices because of their size and cost. In this paper, we classified eight food powders using a portable VIS-NIR spectrometer with a wavelength range of 450-1,000 nm. We developed three machine learning models using the spectral data for the eight food powders. The proposed three machine learning models (random forest, k-nearest neighbors, and support vector machine) achieved an accuracy of 87%, 98%, and 100%, respectively. Our experimental results showed that the support vector machine model is the most suitable for classifying non-linear spectral data. We demonstrated the potential of material analysis using a portable VIS-NIR spectrometer.

• 약학회지
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• 제47권6호
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• pp.461-468
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• 2003

A method is described for measuring clinically relevant levels of glucose in a pH 7.4 phosphate buffer by nearinfrared (NIR) absorption spectroscopy. Three types of NIR spectrometer, dispersive type, photo-diode array (PDA) type, and fourier transform (FT) type spectrometer were used and the performance was compared. Spectra were collected with a cuvette cell or quartz liquid fiber of 1 mm or 2 mm optical pathlength as transmittance method. Glucose absorption band appeared at second overtone, first overtone, and combination region for all systems. By use of the multivariate technigue of partial least squares (PLS) regression, glucose concentrations can be determined with a 16, 44, and 9.1 mg/d l standard error of prediction for dispersive type, photo-diode array type, and fourier transform type system, respectively. Sensitivity of spectrometer was evaluated by absorbance for the difference of 10 mg/d l glucose. Three absorption bands, second overtone, first overtone, and combination region were suited to three types systems, dispersive type, photo-diode array type, and fourier transform type systems, respectively. This investigation showed that three types NIR spectrometer were proper method for identification and quantitative analysis of glucose and possible for noninvasive blood glucose monitoring.

• 분석과학
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• 제16권2호
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• pp.95-101
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• 2003

본 연구에서는 근적외선 분광분석법 (NIR)을 이용하여 메탄올과 에탄올 혼합액 중의 물의 함량을 비파괴적으로 측정하였다. Photo-diode array 방식의 휴대용 NIR system과 scanning 방식의 NIR spectrometer를 이용하여 두 기기 사이의 calibration 결과를 비교하였다. 알코올 혼합액 중의 물의 함량을 정량분석 하기 위해 부분최소자승회귀분석법 (PLSR : partial least squares regression)을 사용하였다. 그 결과 SEP (standard error of prediction)가 photo-diode array 방식을 사용하였을 때는 0.10%, scanning 방식을 사용하였을 때는 0.12%였다. Calibration 모델의 안정성을 확인하기 위하여 6일 동안 2%의 메탄올을 함유하고 있는 에탄올 용액 중의 물의 함량이 3%, 5% 및 7% 되도록 시료를 조제하여 측정하였다. 두 가지 방식의 NIR 모두 3%이내의 변동계수 (CV : coefficient of variation)로 좋은 결과를 나타내었다. 이번 연구를 통해서 메탄올과 에탄올 혼합액 중의 물의 함량 측정이 근적외선 분광분석법을 이용하여 성공적으로 수행되었고 photo-diode array 방식의 휴대용 NIR 시스템을 이용해서 scanning 방식의 NIR spectrometer를 이용한 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.396-401
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• 2014

본 논문에서는 록소프로펜 제제의 분석 시간을 단축하고 제품 출하 속도를 향상시키기 위하여 근적외부(NIR) 스펙트럼 측정법을 이용하여 기존에 사용하던 HPLC 방법과 상호 비교해 보고자 하였다. 제제학적으로 사용되는 다른 첨가제들과 함께 록소프로펜 혼합시료를 제조하고, NIR 분광광도계와 HPLC로 록소프로펜을 정량하고 평가하였다. 두 시험법의 밸리데이션 항목으로 특이성, 정확성 및 정밀성을 실시하였다. NIR 측정법이 검증되었고, 제약산업 분야의 제조공정 중 품질관리를 위한 적합한 결과를 얻었다. 결론적으로 록소프로펜을 분석하는데 있어서 NIR 측정법을 사용하면 기존의 HPLC 정량법을 NIR의 결과로 대치할 수 있을 것이다.

• 분석과학
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• 제11권6호
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• pp.448-451
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• 1998

납사 그랙킹 공정과정에서 사용되는 caustic 농도와 부산물로 형성되는 $Na_2CO_3$, $Na_2S$ 농도를 신속하고 정확하게 분석할 수 있는 검량법의 개발과 근적외선 분광기의 적용가능성에 대하여 연구하였다. 주성분 회귀분석을 이용한 검량법과 근적외선 분광기의 조합은 현재 사용되고 있는 습식 적정법의 대체 분석법으로 빠르고 비파괴적으로 적용 가능한 기기이며, 0.1 표준예측오차의 정밀한 분석을 할 수 있다.

• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.370-374
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• 2012

종이 기록물의 품질 평가에 있어서, 종이 내에 산성도와 함수율이 중요하다. 특히 중요한 종이 기록물에 있어서는 현장에 가서 직접 측정해야 하는데, 현재의 종이 기록물의 품질 평가하는 ISO 표준 분석 방법의 경우에는 파괴적인 방법이면서 현장에서 직접 분석하기에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 직접 측정하면서 비파괴적인 방법으로 분석하기 위해서, 이동 가능한 소형 비파괴 분석기인 근적외선 분광 분석기를 사용하였다. 소형 분광기의 파장 대역은 900부터 1700 nm 파장 대역을 사용하였으며, 확산 반사형 광화이버를 사용하여 종이의 표면에 측정하였다. 그리고 1970 년대부터 2003년까지의 종이 기록물을 사용하여 산성도와 함수율을 측정하였다. 측정 결과는 산성도와 함수율이 각각 0.9 이상으로 두 인자에 대한 높은 상관관계를 확인 하였다. 이로써 소형 근적외선 분광 분석기와 광화이버를 사용하여 이동하면서 종이 기록물의 평가 시스템 개발이 가능한 것으로 확인 되었다.