• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제20권1호
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• pp.53-60
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• 2016

Purpose: To develop a technique for quantifying the $^{13}C$-metabolites by performing frequency-selective hyperpolarized $^{13}C$ magnetic resonance spectroscopy (MRS) in vitro which combines simple spectrally-selective excitation with spectrally interleaved acquisition. Methods: Numerical simulations were performed with varying noise level and $K_p$ values to compare the quantification accuracies of the proposed and the conventional methods. For in vitro experiments, a spectrally-selective excitation scheme was enabled by narrow-band radiofrequency (RF) excitation pulse implemented into a free-induction decay chemical shift imaging (FIDCSI) sequence. Experiments with LDH / NADH enzyme mixture were performed to validate the effectiveness of the proposed acquisition method. Also, a modified two-site exchange model was formulated for metabolism kinetics quantification with the proposed method. Results: From the simulation results, significant increase of the lactate peak signal to noise ratio (PSNR) was observed. Also, the quantified $K_p$ value from the dynamic curves were more accurate in the case of the proposed acquisition method compared to the conventional non-selective excitation scheme. In vitro experiment results were in good agreement with the simulation results, also displaying increased PSNR for lactate. Fitting results using the modified two-site exchange model also showed expected results in agreement with the simulations. Conclusion: A method for accurate quantification of hyperpolarized pyruvate and the downstream product focused on in vitro experiment was described. By using a narrow-band RF excitation pulse with alternating acquisition, different resonances were selectively excited with a different flip angle for increased PSNR while the hyperpolarized magnetization of the substrate can be minimally perturbed with a low flip angle. Baseline signals from neighboring resonances can be effectively suppressed to accurately quantify the metabolism kinetics.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.126-126
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• 2014

Label-free biomolecular assay based localized surface plasmon resonance (LSPR) of noble metal nanoparticles enables simple and rapid detection with the use of simple equipment. Nanosized metal nanoparticles exhibit a strong absorption band when the incident light frequency is resonant with the collective oscillation of the electrons, which is known as the LSPR. Here we demonstrate localized surface plasmon resonance (LSPR) substrates such as plasmonic Au nanodisks fabricated by a nanoimprinting process and gold nanorod-immobilized surfaces and their applications to highly sensitive and/or label-free biosensing. To increase detection sensitivity various bioreceptors weree designed. A single chain variable fragment (scFv) was used as a receptor to bind C-reactive protein (CRP). The results of this effort showed that CRP in human serum could be quantitatively detected lower than 1 ng/ml. Aptamers, which were immobilized on gold nanorods, were used to detect mycotoxins. The specific binding of ochratoxin A (OTA) to the aptamer was monitored by the longitudinal wavelength shift of LSPR peak in the UV-Vis spectra resulting from the changes of local refractive index near the GNR surface induced by accumulation of OTA and G-quadruplex structure formation of the aptamer. According to our results, OTA could be quantitatively detected lower than 1 nM level. Additionally, aptamer-functionalized GNR substrate was quite robust and can be regenerated many times by rinsing at 70 OC to remove bound target. During seven times of washing steps, the developed OTA sensing system could be reusable. Moreover, the proposed biosensor exhibited selectivity over other mycotoxins with an excellent recovery for detection in grinded corn samples, suggesting that the proposed LSPR based aptasensor plays an important role in label-free detection of mycotoxins.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.529-552
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• 2004

한국, 일본, 중국의 옛 역사 기록에 나오는 별똥비 및 별똥 소나기 기록 가운데 신뢰할 만한 것을 골라서 목록으로 만들었다. 우리의 새 목록에는, 한국의 기록은 35개, 일본은 29개, 중국은 93개의 별똥비 및 별똥 소나기 기록이 들어 있다. 별똥비 및 별똥 소나기는 10세기와 16세기경에 많이 나타났다. 각 별똥비 기록의 근일점 이후 지난 날짜를 조사해본 결과 10세기경에 주로 페르세우스 별똥비에 의한 기여가 컸고, 16세기의 증가는 사자자리 별똥비에 의한 기여가 컸다. 이 결과로부터 10세기의 별똥비의 폭증이 황소자리 별똥 흐름 때문이라는 종래의 견해에 반론을 제기하였다. 우리는 또한 물병자리 에타 별똥비, 페르세우스자리 별똥비, 오리온자리 별똥비, 사자자리 별똥비 등이 지난 2천년 동안 꾸준히 존재해왔음을 알아냈다. 이 가운데 물병자리 에타 별똥비는 기원전 687년 기록이 가장 오래된 것이며, 페르세우스자리 별똥비 기록의 경우 기원후 36년의 것이 가장 오래된 것임을 알아냈다. 또한 핼리혜성이 어미혜성(mother comet)인 물병자리 에타 별똥비와 오리온자리 별똥비의 궤도가 이동한다는 종래의 주장도 부정되었다. 가장 오래된 사자자리 별똥비 기록은 기원후 902년 기록이 아니라 기원후 288년 중국 기록임일 가능성이 큼을 알아냈다. 또한 우리는 용자리 알파 별똥비에 해당하는 별똥비 기록으로 보이는 일련의 기록들을 찾아냈다. 본 연구에서 제시한 한국, 일본, 중국의 별똥비 및 별똥 소나기 목록은 앞으로 별똥비 연구에 도움을 줄 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1653-1660
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• 2016

영상레이더는 이동하는 플랫폼에 탑제되어 운용되며, 이동 중에 전자파를 송수신하고 획득한 데이터를 영상 처리하여 관측 지역의 영상을 획득하는 전천후 레이더이다. 또한 전자파의 투과성에 의해 영상레이더의 송수신 신호는 대기 및 지표 투과가 가능하며, 기상조건에 관계없이 전천후로 영상 획득이 가능한 이점이 있다. 그러나 영상 레이더는 이동하며 전자파를 송수신하기 때문에 사용하는 펄스 반복 주파수에 따라 잔상 왜곡 및 고스트 이미지 등의 영상 왜곡이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 영상 왜곡의 방지를 위해 지구 관측을 목적으로 하는 L밴드 대역 위성용 영상레이더에서 사용되는 펄스 반복 주파수의 범위 설계를 연구하며, 제안하는 시스템 설계 절차에 따라 시스템 변수 및 펄스 반복 주파수를 도출한다. 또한 MATLAB 기반의 영상레이더 관측 시뮬레이터를 이용하여 사용되는 펄스 반복 주파수에 따라 발생되는 잔상 왜곡 및 고스트 이미지와 제거된 이미지를 확인하였고 관측한 점 목표물의 임펄스 응답 분석으로 최종 도출된 펄스 반복 주파수의 적합성을 검증하였다.

• 한국광물학회지
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• 제31권4호
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• pp.295-306
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• 2018

고상 핵자기공명 분광분석은 비정질의 원자 구조를 제공하는 효과적인 방법론으로 다양한 비정질 규산염의 원자구조를 규명해왔다. 하지만, 함철 비정질 규산염의 경우, 철 함량 증가에 따른 신호의 변화가 상자성 효과와 구조 변동을 모두 반영하고 있기 때문에 분석에 많은 어려움이 있다. 이에 철 함량 증가에 따른 신호 변화가 실제 구조의 변동으로부터 기인한 것인지 확인하기 위해서는 온도변화에 따른 신호의 이동 여부를 관찰하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 철 함량에 따른 함철 비정질 규산염의 신호 변화를 해석하기 위하여 철이 포함된 휘석과 아노르다이트 조성의 비정질의 가변회전 속도 $^{29}Si$와 $^{27}Al$ NMR 실험을 수행하였다. 이는 온도 상승에 따른 신호의 변화 여부를 확인할 수 있게 하며, 쌍극자 효과에 관한 정보를 제공한다. 함철 휘석 비정질의 $^{29}Si$ NMR과 함철 아노르다이트 비정질의 $^{27}Al$ NMR 결과, 회전 속도 증가에도 불구하고 신호의 형태 및 위치가 달라지지 않았다. 회전 속도의 증가가 신호에 변화를 야기하지 않음을 확인한 본 결과는 철 함량 증가로 인한 신호의 변화가 상자성 이동 기원이 아니라, 철로부터 컷오프 반경 너머의 생존 신호임을 지시한다. 이에 철 함량 증가에 따라 아노르다이트 비정질의 Al 신호가 음의 화학적 차폐 방향으로 이동하는 현상은, 철의 진입에 따른 ${Q^4}_{Al}$(1 또는 2Si) 비율의 상대적 증가와 철과 ${Q^4}_{Al}$(3 또는 4Si) 구조간의 높은 공간적 근접도를 지시한다. 본 결과는 철 함량에 따른 규산염 비정질의 고상 NMR 신호 변화가 실제 구조적 변화를 지시하고 있음을 보여주며, 고상 NMR이 자연계에 존재하는 각종 유리질의 구조 분석에 효과적으로 적용될 수 있음을 제시한다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권1호
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• pp.46-52
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• 2000

폴리프로필렌(PP)과 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)의 양쪽 성분에 특정 상호 작용기도입에 의한 상용성 향상효과를 연구하였다. PP는 무수말레인산으로 그래프트시켰고(PP-g-MAH), 다른 한 성분으로는 황산화 EPDM 이오노머(ZnSEPDM)를 사용하였다. 브라벤더 혼합기를 이용하여 $200^{\circ}C$에서 블렌딩을 행하였다. 상용성은 FTIR분광기로 분석하였고 또한, 동적기계적 물성으로 분석하였다. FTIR결과 PP-g-MAH 의 카보닐기는 단파장 쪽으로 이동하고, ZnSEPDM의 슬폰기는 장파장쪽으로 이동하는 것을 알 수 있었다. ZnSEPDM의 유리전이온도는 그 조성이 70wt.%까지는 증가하다가 70wt.%이상에서 감소하였다. FTIR 스펙트라와 유리전이온도 결과로부터 특정상호작용, 즉 쌍극자-이온 상호작용에 의해 PP-EPDM 사이의 상용성이 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.183-190
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• 2007

지진기록의 수평성분 S파 푸리에스펙트럼을 이용한 추계학적 지진동모델(stochastic point-source ground-motion model; Boore, 2003) 파라미터 역산결과를 기반으로 지진공학적으로 활용될 수 있는 지진관측소 분류를 시도하였다. 추계학적 지진동모델에서 부지효과는 고주파감쇠상수인 $K_0$ (Anderson and Hough, 1984)와 지층의 탄성임피던스의 차이에 의해 발생하는 부지증폭함수(A(f))의 조합으로 표현된다. 본 연구에서는 A(f)를 지진파 스펙트럼의 수평/수직성분비(H/V)와, 이를 초기값으로 하여 얻어진 역산결과에 의한 관측소별 로그오차평균을 합산하여 계산하였다. 지진관측소는 $1{\sim}10$ Hz 범위의 부지증폭함수의 상용로그 최대값($logA_{1-10}^{max}$(f))에 의해 다섯 등급(A: $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.2, B: 0.2 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.4, C: 0.4 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.6, D: 0.6 $\leq$ log < 0.8, E: 0.8 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f))으로 분류하였다. 분류된 진관측소의 평균적인 부지증폭함수는 A에서 E 등급으로 변함에 따라 지반의 고유진동수가 저주파로 이동하는 의미 있는 결과를 나타내었으며, 최근에 설치장소를 이전한 기상청 일부 관측소에 대해 이설 전후의 등급변화 및 최근 발생한 중규모 지진관측자료와 지진동 거리감쇠식과의 비교분석을 통해 관측소 분류결과의 타당성을 입증할 수 있었다.