• 천문학회보
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• 제39권2호
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• pp.90-90
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• 2014

The Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) is the first astronomical spectrograph that uses a silicon immersion grating as its dispersive element. IGRINS fully covers the H and K band atmospheric transmission windows in a single exposure. It is a compact high-resolution cross-dispersion spectrometer whose resolving power R is 40,000. An individual volume phase holographic grating serves as a secondary dispersing element for each of the H and K spectrograph arms. On the 2.7m Harlan J. Smith telescope at the McDonald Observatory, the slit size is $1^{{\prime}{\prime}}{\times}15^{{\prime}{\prime}}$. IGRINS has a plate scale of 0.27" pixel-1 on a $2048{\times}2048$ pixel Teledyne Scientific & Imaging HAWAII-2RG detector with a SIDECAR ASIC cryogenic controller. The instrument includes four subsystems; a calibration unit, an input relay optics module, a slit-viewing camera, and nearly identical H and K spectrograph modules. The use of a silicon immersion grating and a compact white pupil design allows the spectrograph collimated beam size to be 25mm, which permits the entire cryogenic system to be contained in a moderately sized ($0.96m{\times}0.6m{\times}0.38m$) rectangular Dewar. The fabrication and assembly of the optical and mechanical components were completed in 2013. From January to July of this year, we completed the system optical alignment and carried out commissioning observations on three runs to improve the efficiency of the instrument software and hardware. We describe the major design characteristics of the instrument including the system requirements and the technical strategy to meet them. We also present the instrumental performance test results derived from the commissioning runs at the McDonald Observatory.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-39
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• 2008

저온에서 성장된 AlN (LT-AlN)층이 삽입된 $Al_xGa_{1-x}N/LT$-AlN/GaN 이종접합 구조를 금속유기 화학기상 증착법 (metal-organic chemical vapor deposition)을 사용하여 사파이어 기판 위에 제작하였다. Rutherford backscattering spectroscopy 실험을 통하여 $Al_xGa_{1-x}N$층의 Al의 조성비 x가 55% 임을 확인하였고, X-선 역격자 공간 mapping을 통하여 층간 변형력을 조사하였다. LT-AlN층의 삽입 여하에 따른 $Al_{0.55}Ga_{0.45}N$ 층의 깨짐 현상을 광학현미경과 주사전자현미경을 통하여 조사하였는데, LT-AlN 층이 삽입된 시료의 경우에 깨짐 현상이 현저히 줄어든 $Al_{0.55}Ga_{0.45}N$ 층을 얻을 수 있었다. 뿐만 아니라 LT-AlN 층이 삽입된 $Al_{0.55}Ga_{0.45}N$/LT-AlN/GaN 이종접합 구조에 대하여 이차원 전자가스 (two-dimensional electron gas, 2DEG) 관련된 photoluminescence (PL) 신호를 관찰하였다. 이 시료에 대하여 온도 변화에 따른 PL 실험을 수행하여 100 K 근방까지 2DEG 관련된 PL 신호를 관찰하였다. 여기광 세기에 따른 PL 실험을 통하여 ~3.411 eV에서 나타난 2DEG PL 신호와 함께 ${\sim}3.437eV$에서도 PL 신호가 관측되었는데, 이는 AlGaN/LT-AlN/GaN 계면에 형성된 2DEG 버금띠와 Fermi 에너지 준위에서의 재결합 특성으로 각각 해석되었다.

• 한국안광학회지
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• 제19권4호
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• pp.527-532
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• 2014

목적: 착용안경의 광학중심점과 동공중심의 일치여부를 사진촬영방법으로 확인하였으며, 불일치에 의해 유발되는 프리즘 영향을 연구하였다. 방법: 안경착용자 74명(148안), 평균나이 $29.19{\pm}12.22$세(19~55세)를 대상으로 안경을 착용한 상태에서 카메라 플래시를 터트리면서 안면사진을 촬영하였다. 촬영된 사진으로 각막반사상과 안경렌즈 광학중심점의 일치, 수평 및 수직오차를 측정하였으며, 불일치 편차로부터 안경테에 따라 유발되는 프리즘을 산출하였다. 결과: 양안수평오차는 금속테가 $1.55{\pm}1.70mm$, clings type 플라스틱테가 $1.71{\pm}2.21mm$, 플라스틱테가 $1.15{\pm}1.38mm$이었다. 수평방향의 유발된 프리즘이 허용오차를 벗어난 비율이 23.0%였으며, BI 프리즘 17.6%, BO 프리즘 5.4%이었다. 양안수직오차는 금속테가 $3.93{\pm}1.91mm$, clings type 플라스틱테가 $5.79{\pm}1.93mm$, 플라스틱테가 $6.01{\pm}2.94mm$이었다. 수직방향의 유발된 프리즘이 허용오차를 벗어난 비율은 44.6%였으며, 안경렌즈의 굴절력을 기준으로 -0.25${\leq}-3.00$에서 12.2%, -3.00${\leq}-12.00$에서 32.4%가 허용오차범위를 벗어났다. 결론: 수평방향에서 유도된 프리즘은 BI 프리즘이 많았다. 양안수직오차는 플라스틱테의 안경이 금속테의 안경보다 크게 나타났으며, 교정 굴절력이 높은 안경일수록 유발된 프리즘이 더 컸다. 사진촬영 방법으로 동공의 위치와 광학중심점을 동시에 측정할 수 있으며, 착용안경에서 유발되는 프리즘을 직접 평가할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.359-364
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• 2008

금속 유기화학 증착기 (metal-organic chemical vapor deposition)를 이용하여 사파이어 기판 위에 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$/GaN 및 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N/GaN/Al_{0.15}Ga_{0.85}N/GaN$ 이종접합 구조들을 성장하고, 이들 시료의 전자와 정공들 간의 구속 효과를 조사하기 위하여 광학적, 구조적 특성을 비교하였다. 저온 (10 K) photoluminescence 실험으로부터 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N$/GaN 단일 이종접합 구조의 경우 3.445 eV에서 단일의 이차원 전자가스 (two-dimensional electron gas; 2DEG) 관련된 발광을 관찰한 반면, $Al_{0.3}Ga_{0.7}N/GaN/Al_{0.15}Ga_{0.85}N/GaN$ 다중 이종접합 구조의 경우 3.445 eV에서 뿐만 아니라, 3.42 eV에서 추가적인 2DEG 관련된 발광을 관찰 할 수 있었다. 이 두 개의 2DEG 관련 신호들의 근원을 조사하기 위하여 $Al_{0.3}Ga_{0.7}N/GaN/Al_{0.15}Ga_{0.85}N/GaN$ 다중 이종접합구조에서의 에너지 밴드 구조를 이론적으로 계산하여 실험과 비교한 결과, 하나의 2DEG에 의한 서로 다른 버금띠로 부터가 아닌 다중 구조에 형성된 두 개의 2DEG로부터의 신호로 해석되었다.

• 한국안광학회지
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• 제17권4호
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• pp.477-482
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• 2012

목적: 한국인과 필리핀인을 대상으로 비정시안의 굴절이상 상태를 알아보고자 하였다. 방법: 안경원을 방문하여 굴절검사를 받은 한국인 7,695명(15,390안)과 필리핀인 2,256명(4,512안)을 대상으로 굴절이상안의 분포, 난시안의 종류와 난시량의 크기, 근용안경가입도와 동공중심간거리 등을 두 나라 간 비교 분석하였다. 결과: 비정시안의 분포는 한국인은 근시 93.69%, 원시 6.31%, 필리핀인은 근시 73.43%, 원시 26.57%로, 근시안의 등가구면굴절력은 한국인 -Q3.352 D 필리핀인 -Q2.213 D로 한국인이 -Q1.139 D 크게 조사되었다. 원시안의 등가구면굴절력은 한국인 1.147D, 필리핀인 1.251 D로 필리핀인이 0.104 D 큰 것으로 조사되었다. 한국인의 비정시안의 분포는 중도근시 49.86%, 경도근시 32.28%, 고도근시 11.55%, 경도원시 5.54%, 중도원시 0.75% 이었고, 필리핀인은 경도근시 44.53%, 중도근시 25.11%, 고도근시3.79, 중도원시 23.03% 경도원시 3.51%로 조사되었다. 난시량은 한국인이 필리핀인 보다 0.175D 많았으며, 난시의 종류는 한국인은 직난시, 도난시, 사난시, 필리핀인은 직난시, 사난시, 도난시 순으로 많았고, 사난시 비율이 한국인보다 필리핀인이 높았다. 근용안경가입도 크기는 모든 연령에서 평균 0.296 D 정도 필리핀인이 높았으며, 동공중심간거리는 한국인이 필리핀인보다 남성 0.97 mm, 여성 0.63 mm 크게 조사되었다. 결론:한국인과 필리핀인의 굴절이상 분포는 근시안이 많았고 필리핀인은 한국인에 비해 원시안의 비율이 많았다. 한국인은 도난시 비율이, 필리핀인은 사난시 비율이 상대적으로 높았다. 근용가입도는 필리핀인이 한국인보다 높았으며, 동공중심간거리는 신체적 특성상 한국인이 필리핀인보다 컸다. 이는 지리적 환경이 눈의 굴절상태에 영향을 미친 것으로 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제20권5호
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• pp.266-271
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• 2009

본 논문에서는 높은 소멸비뿐만 아니라 낮은 파워 소모를 가지는 방향성 결합기 구조의 열광학 스위치를 설계하였다. 설계된 스위치는 전극의 열발생 유무에 따라 폴리머의 굴절률이 변하는 열광학 효과를 이용하여 동작한다. 전극에 파워가 인가되지 않으면(OFF), 입사된 빛은 반대쪽 도파로로 대부분 전이된다. 전극에 일정수준 이상으로 파워가 인가되면(ON), 입력 도파로로 입사된 빛은 반대쪽 도파로의 굴절률이 낮아져 입력 도파로로 진행한다. 방향성 결합기 스위치는 소멸비 일반화 곡선과 입력 도파로의 수평이동 방법을 이용하여 설계되었다. 결합길이는 1,610 ${\mu}m$, on과 off 상태의 소멸비는 각각 -28, -30 dB로 설계되었다. 또한, 본 논문에서 전극 구조는 열분석을 통해 최적화되었다. 전극의 폭(w)이 증가하고 전극과 도파로의 중심간격(d)이 감소할수록 도파로로 전달되는 열은 증가하였다. 전극에서 발생된 열은 반대쪽 도파로에도 영향을 주기 때문에 두 도파로간의 온도차이는 주어진 w와 d에 따라 변한다. 이때, 최대의 온도차이를 보이는 특정한 조건이 존재하였다. 최대 온도차이는 전극의 폭이 넓을수록, 전극의 온도가 높을수록 증가한다. 특히, 스위칭에 필요한 온도차이를 최대 온도차이 조건으로 설계하면 전극의 온도를 낮출 수 있다. 최대 온도차이 조건은 열광학 스위치의 파워소모를 감소시키는 방안이 될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.174-175
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• 2012

(In, Ga) N-based III-nitride semiconductor materials have been viewed as the most promising materials for the applications of blue and green light emitting devices such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes. Although the InGaN alloy can have wide range of visible wavelength by changing the In composition, it is very hard to grow high quality epilayers of In-rich InGaN because of the thermal instability as well as the large lattice and thermal mismatches. In order to avoid phase separation of InGaN, various kinds of structures of InGaN have been studied. If high-quality In-rich InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) structures are available, it is expected to achieve highly efficient phosphor-free white LEDs. In this study, we proposed a novel InGaN double hetero-structure grown on GaN nano-pyramids to generate broad-band red-color emission with high quantum efficiency. In this work, we systematically studied the optical properties of the InGaN pyramid structures. The nano-sized hexagonal pyramid structures were grown on the n-type GaN template by metalorganic chemical vapor deposition. SiNx mask was formed on the n-type GaN template with uniformly patterned circle pattern by laser holography. GaN pyramid structures were selectively grown on the opening area of mask by lateral over-growth followed by growth of InGaN/GaN double hetero-structure. The bird's eye-view scanning electron microscope (SEM) image shows that uniform hexagonal pyramid structures are well arranged. We showed that the pyramid structures have high crystal quality and the thickness of InGaN is varied along the height of pyramids via transmission electron microscope. Because the InGaN/GaN double hetero-structure was grown on the nano-pyramid GaN and on the planar GaN, simultaneously, we investigated the comparative study of the optical properties. Photoluminescence (PL) spectra of nano-pyramid sample and planar sample measured at 10 K. Although the growth condition were exactly the same for two samples, the nano-pyramid sample have much lower energy emission centered at 615 nm, compared to 438 nm for planar sample. Moreover, nano-pyramid sample shows broad-band spectrum, which is originate from structural properties of nano-pyramid structure. To study thermal activation energy and potential fluctuation, we measured PL with changing temperature from 10 K to 300 K. We also measured PL with changing the excitation power from 48 ${\mu}W$ to 48 mW. We can discriminate the origin of the broad-band spectra from the defect-related yellow luminescence of GaN by carrying out PL excitation experiments. The nano-pyramid structure provided highly efficient broad-band red-color emission for the future applications of phosphor-free white LEDs.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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• pp.27-47
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• 1992

Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

• 한국안광학회지
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• 제12권4호
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• pp.55-69
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• 2007

본 연구는 ez NANOsence II RGP 콘택트렌즈를 사용하여 굴절이상 눈의 피검자에 대한 시력과 각막에 미치는 임상적 검증을 하였다. 피검자는 성인 121명(남성 29인, 여성 92명; 연령은 17세와 43세 사이, 평균 22.86세)을 대상으로 실시하였다. 피검자는 콘택트렌즈 착용 전의 증상을 포함하는 문진을 실시하였고, 또한 콘택트렌즈 착용전후의 눈에 대한 자각과 타각증상 변화도 검진하였다. 시력측정은 콘택트렌즈를 착용하여 원거리에서 실시하였고, 굴절검사는 타각적 방법(Topcon KR-8100, Japan)으로 나안 상태에서 실시하였다. 입체시 검사는 Titmus fly(Stereo Optical Co., U.S.A)와 TNO(Tech, The Netherlands)로서 콘택트렌즈 착용 후 근거리에서 시행하였고, 대비감도 진단은 콘택트렌즈 착용 후 대비감도 챠드(pelli-Robertson, USA)로 1m 거리에서 실시하였다. 각막 지형도검사는 콘택트렌즈 착용 후 나안상태에서 ORB scan(Bausch Lomb, U.S.A.)을 사용하였다. 콘택트렌즈의 표면미세구조는 SEM(JSM-5800, Japan)을 이용해서 관찰하였고, 콘택트렌즈의 화학 성분은 EDS 프로그램을 사용해서 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 렌즈의 착용 기간이 길수록 피검자는 대게 개선된 시각기능을 획득했다. 2. 렌즈 착용에 따른 눈의 부작용은 거의 없었다. 3. 피검자의 렌즈 사용은 잘하고 있다. 4. 렌즈 착용기간이 길수록 각막의 굴절 값은 약간 감소하고, 곡률반경은 약간 증가하며, 각막난시는 감소(P<0.01)하고, 각막의 중앙부 두께도 감소하였다. 5. 렌즈 사용 기간이 길수록, 입체시와 대비감도는 더욱 정상 값을 가졌다. 6. 각막지형도 분석에서 대부분 피검자들은 착용기간의 차이에도 비슷한 형태를 나타내었다. 7. 새로운 렌즈와 사용한 콘택트렌즈의 표면미세구조는 미세 형태에서 비슷한 상태이다. 8. 새로운 렌즈와 사용된 콘택트렌즈의 화학적 구성 성분은 거의 같았다. 결론적으로 본 연구는 새로운 것과 사용된 콘택트렌즈의 표면 미세구조와 화학적 구성성분이 유사함을 확인하였다. 또한 렌즈의 장기 착용에도 피검자의 시기능은 개선되고, 눈의 부작용은 적게 나타났으며, 각막난시 값은 감소되었다. 본 검사는 콘택트렌즈 착용자의 시각기능은 콘택트렌즈의 성분과 미세구조가 시각 기능에 관련이 있다고 여겨진다. 본 연구에서 저자들은 ez NANOsence II RGP 콘택트렌즈는 굴절 이상 눈의 교정시력에 좋은 효과가 있다고 추측된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제31권2호
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• pp.236-246
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• 2004

레이저 형광법을 이용하여 초기 인접면 우식증을 탐지할 수 있는지의 여부와 그 탐지 감도를 평가하여 인접면 우식증의 진단에 활용가능한지의 여부를 규명하기 위하여 사람의 치아를 사용하여 다양한 깊이의 인공우식병소를 유발시키고 이를 가시광선 투과법에 의한 시진, 교익 방사선사진 촬영, 레이저 형광법, 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법 등으로 관찰하여 검사법 간의 일치도, 상관관계, 병소 깊이에 따른 광밀도 등을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탈회시간과 각 검사법들과 일치도 검사에서 시진의 경우 tau-c 값이 0.08로 탈회시간에 따른 시진의 검사 수치가 일치하지 않았으나 교익 방사선사진, 레이저 형광법, 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 tau-c 값은 각각 0.60, 0.48, 0,64로 일치하는 것으로 나타났다. 2. 탈회시간에 따른 병소깊이와 각 검사법 간의 상관관계는 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법$({\gamma}=0.51)$, 레이저 형광 법$({\gamma}=0.43)$, 교익 방사선사진$({\gamma}=0.35)$, 시진$({\gamma}=0.33)$ 순으로 높았으며 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법과 레이저 형광법은 탈회 시간과 상관관계가 있었다(P<0.05). 3. 교익 방사선사진을 기준 검사법으로 한 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법의 진단학적 민감도는 각각 67%, 100%였으며 특이도는 57%, 11%로 민감도에 비해 상대적으로 낮게 나타났다. 4. 병소의 깊이에 따른 병소 표면에서의 건전 치질과 우식 치질 사이의 광밀도의 차이(DFR)는 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법이 레이저 형광법에 비해 크게 나타났으며(P<0.05) 병소 깊이의 변화에 따른 광밀도 변화는 레이저 형광법의 경우 유의한 변화를 보이는데 반해 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법에서는 변화를 보이지 않았다. 이상의 결과를 종합하면 초기 인접면 우식증의 진단에 있어 레이저 형광법과 광활성 염료를 이용한 레이저 형광법은 교익 방사선사진에 뒤지지 않은 진단능을 가지고 있으나 우식 병소의 정성적인 분석뿐 아니라 정량적 분석이 가능한지의 여부는 향후 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.