Whereas NIR spectroscopy has been applied in agriculture for more than 20 years, few studies refer to those plant substances occurring only in smaller amounts. Nevertheless there is a growing interest today to support efficiently activities in the production of high-quality medicinal and spice plants by this fast and non-invasive method. Therefore, it was the aim of this study to develop new NIR methods for the reliable prediction of secondary metabolites found as valuable substances in various plant species. First, sophisticated NIR methods were established to perform fast quality analyses of intact fennel, caraway and dill fruits deriving from single-plants [1]. Later on, a characterization of several leaf drugs and the corresponding fresh material has been successfully performed. In this context robust calibrations have been developed for dried peppermint, rosemary and sage leaves for the determination of their individual essential oil content and composition [2]. A specially adopted NIR method has been developed also for the analysis of carnosic acid in the leaves of numerous rosemary and sage gene bank accessions. Carnosic acid is an antioxidative substance for which several health promoting properties including cancer preservation are assumed. Also some other calibrations have been developed for non-volatile substances such as aspalathin (in unfermented rooibos leaves), catechins (in green tea) and echinacoside (in different Echinacea species) [3]. Some NIR analyses have also been successfully performed on fresh material, too. In spite of the fact that these measurements showed less accuracy in comparison to dried samples, the calibration equations are precise enough to register the individual plant ontogenesis and genetic background. Based on the information received, the farmers and breeders are able to determine the right harvest time (when the valuable components have reached their optimum profile) and to select high-quality genotypes during breeding experiments, respectively. First promising attempts have also been made to introduce mobile diode array spectrometers to collect the spectral data directly on the field or in the individual natural habitats. Since the development of reliable NIRS methods in this special field of application is very time-consuming and needs continuous maintenance of the calibration equations over a longer period, it is convenient to supply the corresponding calibration data to interested user via NIRS network. The present status of all activities, preformed in this context during the last three years, will be presented in detail.
본 연구에서는 정상 콩과 이에 혼입되는 이물질을 판별하기 위해 900 nm에서 1800 nm의 파장대역에서 단색화장치가 장착된 근적외선 분광장치를 이용하여 획득된 콩과 이물질의 반사 스펙트럼의 세기를 이용하여 각각의 판별예측모델을 개발하고 그 성능과 판별정확도를 검증해보았다. 정상콩 60 립과 이물질 60 점을 각각 2 회 반복하여 측정한 총 240 개의 반사스펙트럼에 대해서 모델 개발용인 calibration group으로 168 개를, 나머지 72 개는 개발된 모델을 예측하는 prediction group으로 나누어 사용하였다. 획득된 스펙트럼은 광원의 불안정함, 시료의 크기와 형태에서 기인되는 여러 변이들을 최소화하기 위해 다양한 수학적인 전처리를 적용하였으며 판별예측모델의 개발을 위해 PLS-DA와 SIMCA 방법을 사용하여 모델의 예측 성능과 판별율을 검토하였다. PLS-DA에서 모델 개발에 사용된 84 개의 정상 콩 스펙트럼 CLASS I은 적용된 모든 전처리에서 100%의 판별율을 보여주었으며 이물질 스펙트럼 CLASS II에서도 SNV 전처리를 제외하고는 모두 100% 이물질로 판별하여 분류하였다. 개발된 PLS-DA의 모델에 대한 prediction group의 검증에 있어서는 평균값 정규화 전처리 방법이 정상 콩과 이물질에서 100% 판별율을 보여주었다. SIMCA를 이용한 이물질 판별예측모델 개발은 PLS-DA와 비교할 때 상대적으로 저조한 판별율 결과를 나타냈으며 최대값 정규화와 일정 범위값 정규화의 전처리 방법을 적용한 모델이 평균 판별율 94.4%로 다소 양호한 결과를 보여주었다. 따라서 콩에 혼입되어 있는 이물질을 판별하는 시스템을 개발하는 데 있어서 근적외선 분광장치를 이용하여 획득한 반사도 스펙트럼은 PLS-DA로 판별예측모델을 개발하고 최적의 전처리 방법을 적용한다면 콩과 이물질의 선별시에 보다 나은 판별율을 얻을 수 있을 것이다.
종이기록물의 특성을 평가하고 일반적으로 사용되는 파괴적인 방법이었다. 이를 개선하기 위하여 비파괴적인 방법인 근적외선 분광법(Near infrared spectroscopy, NIRS)을 적용하였다. 국가기록원이 보유하고 있는 종이 중에서 복사지, 봉투용지, 백상지, 신문용지, 한지 등과 1960년대~1980년대 각종 종이기록물 총 28점을 시료로 이용하였고, 종이기록물의 특성 평가항목인 열단장, 내절강도, pH, 함수율을 분석하였다. 그리고 각 시료에 대한 NIR스펙트럼을 구하여 가장 최적의 검량곡선을 작성하고, 이 검량곡선의 직선성, 스펙트럼 범위, 재현성 등을 검토하여 본 분석의 정확성을 검증하였다. 각 항목별 상관관계($R^2$)와 표준예측오차(standard error of prediction, SEP)는 열단장은 $R^2$=91.44, SEP=0.508, 내절강도 $R^2$=92.62, SEP=0.281, 함수율은 $R^2$=94.09, SEP=0.931, pH는 $R^2$=94.79, SEP= -0.0631로 양호하였다. 근적외선분광법은 종이시료를 파괴하지 않고 신속하게 특성을 평가할 수 있는 방법의 가능성을 보여주었다.
Information of body composition (fat and protein) in living animal is important to determine the nutrients requirement. Deuterium oxide (D2O) dilution techniques, as one of isotope dilution techniques have been useful for the prediction of body composition. However, the determination of D2O concentration is time consuming and complicated. Therefore this study was conducted to develop a new method to predict D2O concentration in plasma using near infrared spectroscopy technique (NIRS). Four dairy cows in early lactation were used. They were fed total mixed ration containing conr silage, timothy hay, and concentrates to make 17.0%CP and 14.0 MJDE/kgDM. Dosing D2O was at week 1,3 and 5 after parturition. After dosing D2O, the blood was collected from hour 0 to 72. Blood samples were then centrifuge at 3,000 rpm for 10 minutes to obtain plasma. D2O concentration was analyzed by gas chromatograph (deuterium oxide analyzable system, HK102, Shokotsusyou) after extracted from plasma by liophilization. Plasma sample was scanned by NIRS using Pacific Scientific (Neotec) model 6500 (Perstorp Analytical, Silver Spring, MD) in the range of wavelength from 1100 to 2500 nm. Calibration equation was developed using multiple linear regression. Sample from one animal (cow #550; n: 74) was used for developing the calibration while the rest three animals were used for validating the equation. The range, R and SEC of the calibration set samples were 135-925 ppm, 0.93 and 48.1 ppm, respectively. Validation of the calibration equation for three individual cows was done and the average of NIR predicted value of D2O at each collection time from three weeks injection showed a high correlation. The range, r and 53 of plasma from cow #474 were 322-840 ppm,0.93 and 53.1; cow #478 were 146-951 ppm,0.95 and 39.8; cow #942 were 313-885 ppm,0.95 and 37.2, respectively. Judgement of accuracy based on ratio of standard deviation and standard error in validation set samples (RPD) for cow #474, #478 and #942 were 2.2,4.3 and 3.4, respectively. The error in application due to the variation between individual was considered smaller than the bias from collection period, however, this prediction can be overcome with correction of standard zero-minute concentration of blood. The results of this preliminary study on the use of NIRS for determination of D2O in plasma showed very promising as shown by a convenient and satisfy accuracy. Further study on various physiological stage of animal should be done.
Food adulteration is a serious consumer fraud and a potentially dangerous practice. Regulatory authorities and food processors require a rapid, non-destructive test to accurately confirm authenticity in a range of food products and raw materials. Olive oil is prime target for adulteration either on the basis of the processing treatments used for its extraction (extra virgin vs virgin vs ordinary oil) or its geographical origin (e.g. Greek vs Italian vs Spanish). As part of an investigation into this problem, some preliminary work focused on the ability of near infrared spectroscopy to discriminate between virgin olive oils from separate regions of the Mediterranean i. e. Crete and the Peloponese. A total of 46 oils were collected: 18 originated in Crete and 28 in the Peloponese. Oils were stored in a temperature-controlled room at 2$0^{\circ}C$ prior to spectral collection at room temperature (15-18$^{\circ}C$). Samples (approximately 0.5$m\ell$) were placed in the centre of the quartz window in a camlock reflectance cell; the gold-plated baking plate was then gently placed into the cell against the glass so as to minimize the formation of air bubbles. The rear of the camlock cell was then screwed into place producing a sample thickness of 0.5mm. Spectra were recorded between 400 and 2498nm at 2nm intervals on a NIR Systems 6500 scanning monochromator. Spectral collection took place over 2-3 days. Data were analysed using both WINISI and The Unscrambler software to investigate the possibility of discriminating between the oils from Crete and the Peloponese. A number of data pre-treatments were used and discriminant models were developed using discriminant PLS (WINISI & Unscrambler) and SIMCA (Unscrambler). Despite the small number of samples involved, a satisfactory discrimination between these two oil types was achieved. Graphical examination of principal component scores for each oil type also holds out the possibility of separating oils from either Crete and the Peloponese on the basis of districts within each region. These preliminary data suggest the potential of near infrared spectroscopy to act as a screening technique for the confirmation of geographic origin of extra virgin olive oils. The sample presentation strategy adopted uses only small volumes of material and produces high quality spectra.
다양한 품질특성을 가지는 230점의 벌꿀시료를 선발하여 품질평가 요소에 대한 각각의 검량식을 작성하였으며, 검량식 평가를 위한 벌꿀시료는 50점을 사용하였다. 근적외선 스펙트럼에 대한 수학적 처리를 하여 검량식을 얻었으며 회귀분석방법은 PLS법이 가장 적합하였다. 이화학적 분석과 NIR을 이용해 얻은 분석치를 비교한 결과 수분의 RSQ는 0.997, SEP는 0.10%로 매우 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있었다. fructose와 glucose는 RSQ가 0.926, 0.951로 나타났으며 SEP는 각각 0.54%, 0.52%이었으며, sucrose와 maltose는 SEP가 각각 0.25%, 0.22%로 나타났다. HMF의 SEP는 2.96 mg/kg이었으며 산도는 SEP가 0.73 meq/kg이었다. 탄소동위원소비율은 SEP가 $1.08{\textperthousand}$로 오차가 컸으나 RSQ값이 0.950으로 비교적 안정된 결과를 얻을 수 있어 근적외선 분광분석법으로도 꽃꿀의 순도를 판별할 수 있는 가능성이 제시되었다.
The SiO2/TiO2 multilayer thin films used for narrow band pass filter were fabricated using E-beam evaporation method. The narrow band pass filter was used to enhance the resolution of spectroscopy and sensor applications with near infrared (NIR) light source. The narrow band pass filter with multilayer thin films were designed with Essential Macleod program. The multilayers of SiO2/TiO2 with 32 layers were deposited on the silicon encapsulation of IR with peak wavelength (λp) of 660 nm and NIR LEDs with λp of 830 nm, 880 nm, and 955 nm. After NIR light passed through the narrow band pass filter, the full width of half maximum of 33.4~48.6 nm became narrow to 20~24 nm owing to the absorption of photons with short or long wavelength of designed band of 20 nm. The SiO2/TiO2 band pass filter fabricated in this study can be used for sensor, optoelectronics, and NIR spectroscopy applications.
The objectives of this study were to develop models to predict the contents of moisture and protein of single kernel of brown rice based on visible/NIR (near-infrared) spectroscopic technique. The reflectance spectra of rice were obtained in the range of the wavelength 400 to 2,500 nm with 2 nm intervals. Multiple linear regression(MLR) and partial least squares (PLS) were used to develop the models. The MLR model using the first derivative spectra(10 nm of gap) with Standard Normal Variate and Detrending (SNV and Drt.) preprocessing showed the best results to predict moisture content of the sin린e kernel brown rice. To predict the protein content of a single kernel of brown ricer the PLS model used the raw spectra with multiplicative scatter correction(MSC) preprocessing over the wavelength of 1,100~1,500 nm.
Beef samples of loin eye area from New Zealand, USA and three quality grades of Hanwoo were analyzed using near infrared spectrophotometer with reference values from laboratory optical Chromameter to determine effective spectrum range and mathematical treatment for determination of color values. $R^2s$ of prediction models were not improved much by calibrating with whole light range (400~2500 nm) compared to using visible range (400~1100 nm). Standard errors of calibration and prediction were influenced by possible bias due to sampling non-homogeneous sample sources. However, partial differentiation in the first order was more stable against sampling biases than second derivatives of the spectra. Lightness value was little different among the five sample sources of beef. Beef samples from USA were brighter and more reddish than beefs of Hanwoo or from New Zealand (p<0.05). Yellowness of USA beef was the highest followed by beef from New Zealand, which was also higher than Hanwoo beefs of three quality grades (p<0.05).
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.