• 제목/요약/키워드: Optical materials

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일본 온타케 화산분화에 따른 화산재 확산 피해범위 예측 (Predicting the hazard area of the volcanic ash caused by Mt. Ontake Eruption)

  • 이슬기;이창욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.777-786
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    • 2014
  • 일본의 온타케 산은 일본에서 두 번째로 큰 규모의 화산으로, 2014년 9월 27일 02:52 UTC 에 예고 없는 대규모 분화가 발생했다. 이번 분화로 인해 최소 55명이 사망하였고, 70여 명의 부상자가 발생했다. 따라서 본 연구에서는 온타케 화산 분화에 따른 화산재 피해영향을 분석하기 위하여 화산재 확산 수치실험을 수행하였다. HYSLPLIT 확산모델과 UM 기상자료를 이용하여 화산재 확산 경로를 예측하였고, 화산재 확산 영역에 대한 정량적인 평가를 위해서 천리안 위성영상을 이용하여 화산재 확산 범위를 탐지하였다. 본 연구의 모의실험 결과와 GOCI 탐지 결과와의 비교를 통해 검증을 수행하였다. 그 결과, HYSPLIT 기반의 화산재 확산 예측결과와 GOCI 위성영상 간의 유사도가 높음을 알 수 있었다. 본 연구에서 수행한 화산재 확산 결과와 GOCI 간에는 38.72% 및 13.57%가 일치도가 계산되었고, JMA 결과와 GOCI는 9.05%와 11.81%가 일치하였다. 본 연구에서 수행한 바와 같이 화산재 확산 경로를 예측하는 연구는 그 피해를 감소할 수 있는 중요한 방법의 하나라고 판단할 수 있다. 따라서 화산 분화 시 기상 모델을 이용한 화산재 확산 수치실험은 시간에 따른 화산재 확산 분포를 이해하는데 유용한 기법으로 자리매김 할 것이며, 화산재 확산에 따른 피해 면적을 정량적으로 산출할 수 있는 중요한 기술이 될 것이다.

TLS와 CW 광원에 따른 트랜스포머 오일 내에서 광섬유 센서의 음압 감지 특성 연구 (Investigation of Sound Pressure Detection of Fiber Optic Sensor in Transformer Oil According to TLS and CW Laser Source)

  • 이종길
    • 한국음향학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.33-41
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    • 2011
  • 음압을 감지할 수 있는 Sagnac 간섭계 센서와 온도 및 스트레인을 측정할 수 있는 FBG센서를 결합한 새로운 형태의 하이브리드 광섬유 센서 시스템을 구축하기 위하여 입력 광원인 CW를 TLS로 대체할 필요가 있어 이에 따라 광원의 변화와 맨드릴 재료의 변화에 따른 광섬유 센서의 응답 특성 연구가 필요하게 되었다. 제작된 맨드릴 재료는 PTFE와 PTFE에 카본을 섞어 만든 두 종류로 선택하여 중공 원통형 맨드릴 겉면에 광섬유를 18 m 감아 광섬유 센서로 제작하였다. CW 광원에 대하여 음원의 입력 주파수를 1 kHz~20 kHz까지 바꾸어 가며 트랜스포머 오일이 채워진 유조에서 실험하였다. 또한 FBG와 맨드릴형 광섬유 센서를 결합한 하이브리드형 광섬유 센서 시스템을 구성하고 TLS 광원을 입사광으로 실험하였다. 실험 결과 PTFE 센서의 탐지 크기는 카본 센서 탐지 크기보다 높게 나타났고 맨드릴 재질의 탄성계수 값이 적을수록 커진다는 이론 결과와 잘 일치함을 보였다. CW 광원과 TLS 광원에서 응답한 PTFE 센서의 특성을 주파수별로 상호 비교하여 보면 광원이 CW일 때 보다 TLS일 때 응답 특성이 우수함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 TLS를 이용한 광섬유 센서는 FBG와의 하이브리드 시스템에 적용 가능하리라 사료된다.

해마 조직 절편 배양을 이용한 무산소 손상에 대한 MK-801, CNQX, Cycloheximide 및 BAPTA-AM의 효과 (Effects of MK-801, CNQX, Cycloheximide and BAPTA-AM on Anoxic Injury of Hippocampal Organotypic Slice Culture)

  • 문수현;권택현;박윤관;정흥섭;서중근
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제29권8호
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    • pp.1008-1018
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    • 2000
  • Objective : Glutamate induced excitotoxicity is one of the leading causes of cell death under pathologic condition. However, there is controversy whether excitotoxicity may also participate in the neuronal death under low intensity insult such as simple hypoxia or hypoglycemia. To investigate the role of NMDA receptor in low intensity insult, we chose anoxia as the method of injury and used organotypically cultured hippocampal slice as the material of experiment. Materials & Methods : The hippocampal slices cultured for 2-3 weeks were exposed to 60 minutes of complete oxygen deprivation(anoxia). Neuronal death was assessed with Sytox stain. Corrected optical density of fluorescence in gray scale, used as cellular death indicator, was obtained from pictures taken at 24 and 48 hours following the insult. The well-known in vivo phenomenon of regional difference in susceptibility of hippocampal sub-fields to ischemic insult was reproduced in HOSC(hippocampal organotypic slice culture) by complete oxygen deprivation injury. Results : $CA_1$ was the most vulnerable to complete oxygen deprivation in hippocampus while $CA_3$ was resistant. Oxygen deprivation for 10 and 20 minutes with glucose(6.5g/l) present was insufficient to induce neuronal death in the cultured hippocampal slice. However, after 30 minutes exposure under anoxic condition, neuronal death was able to be detected in the center of $CA_1$ area. The intensity and area of fluorescence indicating cell death correlated with the duration of oxygen deprivation. NMDA receptor and non-NMDA receptor blocking with MK-801(30 & $60{\mu}M$) and CNQX($100{\mu}M$) did not provide cellular protection to HOSC against damage induced by oxygen deprivation, but increased intracellular calcium buffering capacity with BAPTA-AM($10{\mu}M$) was effective in preventing neuronal death (p=0.01, Student's t-test). Cycloheximide($1{\mu}g/ml$, $10{\mu}g/ml$) provided no protection to HOSC against insult of complete oxygen deprivation for 60 minutes and combined therapy of MK-801(30 & $60{\mu}M$) and cycloheximide(1 & $10{\mu}g/ml$) was also ineffective in preventing neuronal death. Conclusion : The results of this study show that the another mechanism not associated with glutamate receptor(NMDA & non NMDA) may play major role in cell death mechanisms induced by complete oxygen deprivation and increased intracellular calcium during anoxia may participate in the neuronal death mechanism of oxygen deprivation. Further investigation of the calcium entry channel activated during oxygen deprivation is necessary to understand the neuronal death of anoxia.

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디지털 技法을 이용한 淺海底 屈折法 彈性波 探査資料의 取得과 解析 (Shallow Marine Seismic Refraction Data Acquisition and Interpretation Using digital Technique)

  • 이호영;김철민
    • 한국해양학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.19-34
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    • 1992
  • 한국자원연구소에서는 1984년 이후 전해저 굴절법 탄성과탐사를 수행하여 왔다. 굴절법 탐사자료가 아날로그방식으로 기록되어 여러개의 지층구조해석이 어려웠다. 친 해저 굴절법 탐사자료의 해석은 각지층의 층후 및 탄성과 전달속도를 구하는 것이 그 목적인데 정밀해석을 위해서는 굴절법자료의 해상도가 향상되어야 하며 해석의 전산자 동화가 이루어 져야 한다. 본 연구에서는 마이크로 컴퓨터가 기본이 되는 자료취득 및 처리스스템을 이용하여 천해저 굴절법 탐사자료를 디지털로 취득함으로써 그 해상도를 높이고, 해석의 신속 정확성을 위하여 전산 해석을 수행하였다. 이 시스템은 IBM AT 호환기종의 마이크로 컴퓨터 와 12 bit 정밀도, 250 kHz의 추출속도를 갖는 A/D 변환 기 그리고 대용량의 자료를 기록할 수 있는 광자기 디스크 드라이브로 구성된다. 현장 탐사에 응용하기 위하여 울산, 부산간 6개 지점에서 천해저 굴절법 탐사를 수행하였 다. 현장탐사에는 무선부표(radio sonobuoy)가 사용되었다. 취득된 디지털 자료를 기 본 전산처리한 후 300 (dpi) 해상도의 레이저 프린터로 굴절법 단면기록을 제작하였 다. 아날로그 탐사기록에서는 2-4개 층의 해석이 가능하지만 디지털 기록에서는 5-9개 층에 대한 탄성과 전파속도 및 심도를 구할 수 있었다. 퇴적층의 전파속도는 1.6-2.1 km/sec로 산출되었으며 음향기반의 속도는 울산근해가 2.4-2.7 km/sec, 부산근해는 4.8 km/sec로 산출되었다.

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탄소나노튜브 복합체 취급 작업자의 공기 중 입자상 물질 노출 특성 (Characteristics of Workers' Exposure to Aerosolized Particles during the Production of Carbon Nanotube-enabled Composites)

  • 권지운;김성호;장미연
    • 한국산업보건학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • Objectives: The purpose of this case study is to assess workers' exposure to carbon nanotubes(CNTs) and characterize particles aerosolized during the process of producing CNT-enabled polytetrafuoroethylene(PTFE) composites at a worksite in Korea. Methods: Personal breathing zone and area samples were collected for determining respirable concentrations of elemental carbon(EC) using NIOSH(National Institute for Occupational Safety and Health) Method 5040. Personal exposure to nano-sized particles was measured as the number concentration and mean diameter using personal ultrafine particle monitors. The number concentration by particle size was measured using optical particle sizers(OPS) and scanning mobility particle sizers(SMPS). Transmission electron microscopy (TEM) area samples were collected on TEM grids and analyzed to characterize the size, morphology, and chemistry of the particles. Results: Respirable EC concentrations ranged from 0.04 to 0.24 ㎍/㎥, which were below 23% of the exposure limit recommended by NIOSH and lower than background concentrations. Number concentrations by particle size measured using OPS and SMPS were not noticeably elevated during CNT-PTFE composite work. Instant increase of number concentrations of nano-sized particles was observed during manual sanding of CNT-PTFE composites. Both number concentrations and mean diameters did not show a statistically significant difference between workers handing CNT-added and not-added materials. TEM analyses revealed the emission of free-standing CNTs and CNT-PTFE aggregate particles from the powder supply task and composite particles embedded with CNTs from the computer numerical control(CNC) machining task with more than tens of micrometers in diameter. No free-standing CNT particles were observed from the CNC machining task. Conclusions: Significant worker exposure to respirable CNTs was not found, but the aerosolization of CNTs and CNT-embedded composite particles were observed during handing of CNT-PTFE powders and CNC machining of CNT-PTFE composites. Considering the limited knowledge on the toxicity of CNTs and CNT composite particles to date, it seems prudent to take a precautionary approach for the protection of workers' health.

Simultaneous Transfer and Patterning of CVD-Grown Graphene with No Polymeric Residues by Using a Metal Etch Mask

  • 장미;정진혁;;이내응
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.642-642
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    • 2013
  • Graphene, two dimensional single layer of carbon atoms, has tremendous attention due to its superior property such as high electron mobility, high thermal conductivity and optical transparency. Especially, chemical vapor deposition (CVD) grown graphene has been used as a promising material for high quality and large-scale graphene film. Unfortunately, although CVD-grown graphene has strong advantages, application of the CVD-grown graphene is limited due to ineffective transfer process that delivers the graphene onto a desired substrate by using polymer support layer such as PMMA(polymethyl methacrylate). The transferred CVD-grown graphene has serious drawback due to remaining polymeric residues generated during transfer process, which induces the poor physical and electrical characteristics by a p-doping effect and impurity scattering. To solve such issue incurred during polymer transfer process of CVD-grown graphene, various approaches including thermal annealing, chemical cleaning, mechanical cleaning have been tried but were not successful in getting rid of polymeric residues. On the other hand, lithographical patterning of graphene is an essential step in any form of microelectronic processing and most of conventional lithographic techniques employ photoresist for the definition of graphene patterns on substrates. But, application of photoresist is undesirable because of the presence of residual polymers that contaminate the graphene surface consistent with the effects generated during transfer process. Therefore, in order to fully utilize the excellent properties of CVD-grown graphene, new approach of transfer and patterning techniques which can avoid polymeric residue problem needs to be developed. In this work, we carried out transfer and patterning process simultaneously with no polymeric residue by using a metal etch mask. The patterned thin gold layer was deposited on CVD-grown graphene instead of photoresists in order to make much cleaner and smoother surface and then transferred onto a desired substrate with PMMA, which does not directly contact with graphene surface. We compare the surface properties and patterning morphology of graphene by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy(AFM) and Raman spectroscopy. Comparison with the effect of residual polymer and metal on performance of graphene FET will be discussed.

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IRIS형 방사선검출기 콜리메이터 제작 및 MCNP 코드를 이용한 성능평가 (Development of the IRIS Collimator for the Portable Radiation Detector and Its Performance Evaluation Using the MCNP Code)

  • 지영용;정근호;이완로;최상도;김창종;강문자;박상태
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.55-61
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    • 2015
  • 방사선검출기를 이용한 고방사성물질의 측정이나 방사선사고 등의 신속한 대응을 위하여 주위의 선량률 준위에 따라 크기별로 여러 종류의 콜리메이터들을 구비해야 하며, 이는 무거운 콜리메이터의 특성상 효율적인 현장 측정에 심각한 장애가 될 수 있다. 본 연구에서는 콜리메이터의 모양을 카메라의 렌즈 조리개 형식으로 제작하여 사용자가 직접 카메라 렌즈를 돌려 초점을 맞추듯이 콜리메이터의 내경을 조절하고 방사선의 감쇄율을 쉽게 알아볼 수 있도록 IRIS형 콜리메이터를 제작하였다. 먼저, 콜리메이터를 위상을 달리한 2 중의 텅스텐 셔터 구조로 제작하여 기계적 공차에 의한 방사선의 침투를 차단하고자 하였다. 그리고 셔터의 재질별로 콜리메이터 내경에 따른 방사선 감쇄율을 MCNP 코드를 이용하여 계산함으로써 이론적인 성능평가를 수행하였다. 계산된 내경의 크기별 감쇄율을 콜리메이터 외부 눈금링에 표시함으로써, 카메라 렌즈에 표시된 배율과 같은 방법으로 사용자가 해당 표시지점으로 콜리메이터 내경을 조절하였을 때, 방사선의 세기가 얼마만 큼 감소되는지 쉽게 알아볼 수 있도록 구현하였다. 끝으로 개발된 IRIS형 콜리메이터를 장착한 소형 방사선검출기를 현장 측정에 활용할 경우, 콜리메이터의 교체 없이 주위 방사선의 세기에 따라 콜리메이터 내경을 적절한 크기로 신속히 교체가 가능하며, 방사선 세기의 감쇄 정도를 쉽게 알아보게 함으로써 신속하고 정확한 대처가 가능할 것으로 판단된다.

HF 크리닝 처리한 코발트실리사이드 버퍼층 위에 PA-MBE로 성장시킨 GaN의 에피택시 (GaN Epitaxy with PA-MBE on HF Cleaned Cobalt-silicide Buffer Layer)

  • 하준석;장지호;송오성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.409-413
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    • 2010
  • 실리콘 기판에 GaN 에피성장을 확인하기 위해, P형 Si(100) 기판 전면에 버퍼층으로 10 nm 두께의 코발트실리사이드를 형성시켰다. 형성된 코발트실리사이드 층을 HF로 크리닝하고, PA-MBE (plasma assisted-molecular beam epitaxy)를 써서 저온에서 500 nm의 GaN를 성막하였다. 완성된 GaN은 광학현미경, 주사탐침현미경, TEM, HR-XRD를 활용하여 특성을 확인하였다. HF 크리닝을 하지 않은 경우에는 GaN 에피택시 성장이 진행되지 않았다. HF 크리닝을 실시한 경우에는 실리사이드 표면의 국부적인 에칭에 의해 GaN성장이 유리하여 모두 GaN $4\;{\mu}m$ 정도의 두께를 가진 에피택시 성장이 진행되었다. XRD로 GaN의 <0002> 방향의 결정성 (crsytallinity)을 $\omega$-scan으로 판단한 결과 Si(100) 기판의 경우 2.7도를 보여 기존의 사파이어 기판 정도로 우수할 가능성이 있었다. 나노급 코발트실리사이드를 버퍼로 채용하여 GaN의 에피성장이 가능할 수 있었다.

포름알데히드에 의한 전통직물의 손상 특성 (Damage Characteristics of Korean Traditional Textiles by Formaldehyde)

  • 김명남;임보아;이선명
    • 보존과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.353-364
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    • 2014
  • 포름알데히드는 전시 수장 공간에서 농도와 발생빈도가 높아 전통직물(천연염색)에 대한 손상 개연성이 있다. 본 연구는 견, 면, 모시, 삼베의 무염색, 천연염색(적색, 황색, 청색, 흑색) 시편을 대상으로 포름알데히드 0.5, 1, 10, 100, 500ppm 농도에서의 손상, 손상농도 500ppm에서 온습도 조건에 따른 손상과 열화상태에서의 손상을 광학적, 화학적, 물리적 측정방법으로 평가하였다. 이 결과, 포름알데히드 농도 500ppm에서 일부 직물의 색차, 변퇴색등급, 포름산이온 농도, pH가 변화하였으며, 고온 고습조건($30^{\circ}C$, 80%), 고습조건($25^{\circ}C$, 80%)에서는 색차, 변퇴색등급, 포름산이온 농도가 2배 가중되었다. 그러나, 열화직물은 열화정도, 열화 생성물질로 인해 포름알데히드에 의한 손상변화가 미미하였다. 이를 통해 포름알데히드에 의한 전통직물의 손상, 손상농도, 손상가중 조건, 열화상태에서의 손상을 확인하였으며, 포름알데히드는 적색직물의 황변, 열화직물의 황변 탈색, 포름산은 전체직물의 탈색에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

티타늄 실리콘 옥사이드 나노입자를 첨가제로 사용한 4-iodoaniline을 포함한 하이드로젤 착색 콘택트렌즈의 특성 (Characterization of Hydrogel Tinted Contact Lens Containing 4-iodoaniline using Titanium Silicon Oxide Nanoparticles as Additive)

  • 조선아;성아영
    • 한국안광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.315-322
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    • 2014
  • 목적: 4-iodoaniline을 포함한 하이드로젤 콘택트렌즈 기본 재료에 티타늄 실리콘 산화물 나노입자를 첨가하여 친수성 착색 콘택트렌즈의 물리적 및 광학적 특성을 측정하고 제조된 고분자의 자외선 투과율을 측정하여 티타늄 실리콘 옥사이드 나노입자의 자외선 차단 안의료용 렌즈 소재로의 활용도 및 4-iodoaniline만을 기본 콘택트렌즈 재료에 공중합하여 두 실험군의 물성을 비교 분석하였다. 방법: 하이드로젤 렌즈 제조를 위해, HEMA, MA, MMA, 4-iodoaniline, 교차결합제인 EGDMA 및 개시제인 AIBN을 사용하여 공중합 하였다. 또한, 티타늄 실리콘 옥사이드 나노입자는 첨가제로 사용되었다. 중합 후 제조된 콘택트렌즈 재료의 함수율, 굴절률, 접촉각 및 분광투과율 등의 물리적 특성을 측정하였다. 결과: 하이드로젤 렌즈 고분자의 물성을 측정한 결과, 함수율 35.01~ 38.68%, 굴절률 1.4350~1.4418, 접촉각 $34.15{\sim}57.25^{\circ}$ 그리고 UV-B 투과율의 경우 1.0~10.0%의 범위로 나타났다. 또한 첨가제를 사용하지 않은 실험군에서는 함수율 34.0~36.8%, 굴절률 1.4378~1.4420, 접촉각 $40.15{\sim}60.16^{\circ}$ 그리고 UV-B 투과율의 경우 1.8~25.0% 범위의 분포를 나타내었다. 결론: 티타늄 실리콘 옥사이드 나노입자를 첨가한 조합에서 자외선 투과율이 크게 감소하는 것으로 나타났다.