• 한국결정성장학회지
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• 제34권5호
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• pp.187-193
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• 2024

란타넘족이 도핑된 상향변환 나노입자(UCNPs)는 저에너지 근적외선 광자를 상대적으로 높은 에너지 가시광선 및 자외선 광자로 변환할 수 있다. 이들의 고유한 광학적 특성은 입체 디스플레이, 보안 라벨링 및 심층 조직 이미징과 같은 광범위한 응용 분야를 가지고 있다. 본 연구에서는 NaYF₄를 모체로 다양한 란타넘족 원소(Nd, Yb, Y, Tm)을 활용하여 용이한 용액공정 방법인 공동침전법으로 상향변환 나노입자를 성공적으로 합성하였다. 특히, NaYF₄:Nd³⁺, Yb³⁺@NaYF₄:Yb³⁺, Tm³⁺ 코어-쉘 나노입자를 합성하였고, 해당 나노입자는 745 nm 레이저 여기 하에서 상향변환 발광을 나타내었다. 이는 720~760 nm 사이의 Nd³⁺ 이온의 큰 흡수 단면과 Nd³⁺ 이온들에서 Yb³⁺ 이온들 및 Tm³⁺이온들으로의 효율적인 에너지 전달과 이동을 통해 이루어진다. 또한, 비활성 NaYF₄ 쉘의 형성은 상향변환 효율을 크게 향상시킨다. 본 연구진은 합성한 코어-쉘-쉘 UCNPs을 X선 회절(XRD) 패턴과 주사 전자 현미경(SEM), 투과 전자 현미경(TEM)을 통해 구조 분석을 진행하였고, 흡광도 및 광발광 스펙트럼을 통해 광학적 특성을 분석하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권1호
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• pp.57-69
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• 2001

한반도 남해 내만역에서 계절별로 4회에 걸친 입자유기물질 농도분포를 조사한 결과 입자유기물질은 대체로 봄철과 여름철 농도가 가을과 겨울철에 비해 비교적 높다는 것을 나타내었다. 입자유기물질 농도가 높은 봄과 여름철 C : Chl a나 C . N비는 해양의 식물플랑크톤의 전형적인 비값들을 나타내고 Chl a농도 역시 이기간 중에 높게 나타나 이들 내만역에서 입자유기물질 계절 변동은 식물플랑크톤 생물량과 밀접한 상관을 갖는다는 것을 보였다. 조사 해역별 입자유기물질 성분의 농도 분포는 진해만에서 고성만과 강진만에 비해서 높은 농도를 나타내었는데, 다른 해역에 비해서 진해만에서 높은 Chl a: PPr-N비 값들은 진해만이 다른 내만역들 보다 더욱 부영양화 되었다는 것을 나타내어 부영양화 수준에 따른 식물플랑크톤 생산력이 각 내만역 사이 입자유기물질 농도의 공간적 차이를 결정하는 중요한 요인이라는 것을 시사했다. 각 내만역 내에서 입자유기물질 수평농도 분포는 소규모 내만역내에서도 공간적으로 큰 농도차를 보일 수 친다는 것을 나타내었는데, 대도시에 인접한 수역에서 높은 입자유기물질 농도와 높은 식물플랑크톤 기여는 이들 도시로부터 다량의 영양염 유입을 시사하였고, 양식장이 밀집한 수역에서 상대적으로 낮은 입자유기 물질 농도는 양식생물의 높은 섭이활동을 반영하는 것으로 고려되었다. 식물플랑크톤 성장 제한 영양염은 계절별로 각 내만역내에서 입자유기물질 C : N : P 원소 변동비로부터 평가되었는데, 진해만과 고성만에서 Redfield비와 일치하는 C : N 변동비 (6.6)는 이 해역의 입자유기물질이 식물플랑크톤에서 유래하고 있다는 것을 나타내었던 반면, 강진만에서는 5.0의 다소 낮은 C : N비를 보였다. 진해만과 고성만에서 여름철 18.2와 24.6의 높은 N : P 변동비는 인산염이 이 해역들의 식물플랑크톤 성장을 제한할 수 있는 것으로 나타나지만 봄철 10.8과 14.7의 낮은 비값은 오히려 질소계 영양염에 의한 제한을 시사한 반면, 강진만에서 N : P 변동비는 $6.3\~12.8$로 조사기간 모두 질소계 영양염이 제한 영양염으로 작용한다는 것을 시사하였다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.277-294
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• 2012

부산의 지역의 암석 종류에 따른 토양 내 라돈 농도의 시 공간적 변화 특성과 변화 요인에 대하여 연구하였다. 토양 내 라돈($^{222}Rn$)농도와 암석 및 토양의 모원소($^{226}Ra$,$^{228}Ra$ U, Th)의 농도를 부산지역 24개 지점에서 측정하였다. 모암과 토양 내 이들 모원소들의 분포와 거동 특징을 분석하고 라돈과의 상관성을 상세히 규명하였으며, 지형에 대한 영향도 평가하였다. 토양 내 라돈 농도 측정에는 두 가지 in-situ 방법(soil probe 방법과 지중매설튜브 방법)을 적용하여 측정의 정확성에 대하여 비교하였다. 토양 내 라돈의 공간적 분포는 모암의 암석 종류에 따른 U의 농도를 전반적으로 반영하여, 화산암에 비해 심성암에 높고, 산성암>중성암>염기성암 순으로 높은 변화양상을 보였다. 그러나 동일한 모암에서 유래된 토양내의 라돈 농도에서 큰 폭의 변화가 나타나며, 이는 라돈의 모원소인 U와 $^{226}Ra$의 암석과 토양에서의 현저한 방사능 비평형 결과이다. 따라서 토양 내 라돈 농도는 이들 모원소의 암석과 토양 내 농도와의 상관성은 매우 낮게 나타나며, 암석 내 농도에 비해 토양 내 농도와 더 높은 상관성을 보였다. Th과 $^{228}Ra$은 풍화작용과 토양 발달 특성에 따라 U와 지구화학적 거동 및 부하 특징을 달리하기 때문에, 동일한 모암에서 유래된 토양에서도 토양 특징에 따라 U와 현저히 다른 복잡한 농도 변화 양상을 나타내었다. 지형구배를 이루는 경사지의 동일 심도의 토양 내 라돈농도는 위치에 따라 차이를 나타내며, 모암을 같이하는 잔류토양(부산대 내 19개 지점)내에서는 소규모 지형 변화에 의해 토양 내 라돈 농도가 6.8~29.8Bq/L 범위로 변화하였다. 토양 내 라돈 농도는 토양 특성에 따라, 정반대의 계절적 변화 양상을 보인다. 지중매설튜브 방법이 soil probe 방법에 비해 더욱 정확히 토양 내 라돈농도를 측정할 수 있어, 토양 내 라돈의 시 공간적 변화 특성에 대한 분석에 매우 유용한 것으로 나타났다.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권4호
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• pp.413-430
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• 2012

하계 울릉분지에서 관측된 SCM층은 울릉분지에만 국한되어 나타나는 것이 아니라 동해 전역에서 관측되었다. 각기 다른 시기에 관측된 여러 문헌 자료와 하계 동해 전역에서 관측된 자료에 의하면 SCM층이 나타나는 시기는 5월부터 10월 하순까지 나타나는 것으로 추정된다. SCM층 바로 상층부에 표층보다 높은 용존산소가 관측되었고, SCM층이 영양염의 농도가 급격하게 증가하는 수심에 나타나는 것으로 보아 침강이나 낮은 광량에 대한 식물플랑크톤의 생리적인 적응보다는 식물플랑크톤이 활발하게 성장하고 있음 시사한다. SCM층에서 식물플랑크톤이 오랜기간 동안 지속적으로 성장하기 위한 영양염 공급과정으로 수직 확산, 소형 및 중형동물플랑크톤의 재생산등이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 과정은 SCM층에서 식물플랑크톤 질소 요구량의 약 50% 정도만 설명할 수 있어 SCM층의 질소 요구량에 대한 추가적인 공급기작으로는 난수성 소용돌이가 제시되었다. 그러나 난수성 소용돌이가 발달하지 않은 해역과 시기에 관측된 SCM층에 영양염은 고온 저염의 특성을 가지면서 영양염이 고갈된 표층수 아래에서 대한해협을 통해서 유입되는 영양염이 비교적 풍부한 해수가 울릉분지내로 유입되어 북상하면서 유광층까지 직접으로 상승하거나 수평이동 응력의 차이로 발생하는 난류혼합등에 의해서 추가적으로 공급되는 것으로 사료된다(Fig. 17). 그리고 동해 전역에서 5월에서 10월까지 존재하는 SCM층은 표층에서 심층으로의 유기물 수송에 상당히 기여할 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권6호
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• pp.1022-1031
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• 2016

본 연구는 강원도 점봉산에 분포하고 있는 신갈나무군락에서 군락의 지상부 생물량과 생물종 다양성, 그리고 군락 구조의 다양성 간의 관계 특성을 밝히기 위하여 수행되었다. 이를 위해, 2004년부터 2013년까지 점봉산 신갈나무군락에서 측정한 지상부 생물량은 총 $311.1ton{\cdot}ha^{-1}$였으며, 종 별 생물량 및 구성 비율은 신갈나무 $206.3ton{\cdot}ha^{-1}$(66.3%),까치박달 $36.9ton{\cdot}ha^{-1}$(11.9%),피나무 $30.6ton{\cdot}ha^{-1}$(9.8%)등의 순으로 적었다. 신갈나무의 지상부 생물량이 가장 많은 것은 전체에 비해 임목 밀도가 많지 않지만, 평균 흉고직경(DBH)이 50cm 이상인 개체수 비율이 다른 수종에서 보다 월등히 높기 때문인 것으로 판단된다. 이 군락의 종 다양성 지수(H')와 종 균등도(J')를 추정해 본 결과 각각 2.015~2.166과 0.673~0.736의 범위 내에서 시간에 따른 점진적인 증가를 보여 주고 있다. 위의 종 다양성 지수와 종 균등도는 지상부 생물량과 높은 양의 상관관계를 나타내는데, 이는 시간이 변함에 따라 신갈나무군락의 지상부 생물량이 공간적으로 균일해진다는 것과 이러한 현상이 다양한 수종에 걸쳐 나타나고 있다는 것을 의미한다. 또한, 생물량-종 다양성 지수(BS)와 종 풍부도-생물량-종 다양성 지수(ABS)도 각각 3.746~3.811, 4.781~5.028 범위 내에서 시간에 따른 점진적인 증가를 보여주고 있었으며, 이들 지수와 지상부 생물량 높은 양의 상관관계가 관찰되었다. 이는 신갈나무군락의 지상부 생물량이 다양한 수종에서 뿐만 아니라 다양한 직경급에 따라 균일해 지고 있음을 나타낸다. 그리고 점봉산 신갈나무군락은 군락의 구조적 다양성을 통하여 생산성과 탄소 저장 능력이 더욱 효율화 되어, 자원이 풍부한 생태계로서의 역할을 수행 할 것으로 예상된다. 또한 복원된 산림의 생물다양성과 생산성의 유지를 위하여 생태적 특성을 고려한 다양한 수종과 다양한 DBH 수목의 선택적 식재를 제안한다.

• 한국작물학회지
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• 제48권6호
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• pp.484-489
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• 2003

무기질 비료 및 퇴비를 36년간 장기 시용한 논 토양에서 벼 뿌리의 분포양상을 구명하기 위하여 무비, 퇴비단용, 삼요소, 삼요소+퇴비, 삼요소+규산구의 벼 뿌리 관련 특성을 조사하였다. 본 시험은 평택통에 화삼벼를 주당 3본씩 손이앙 하였으며 삼요소구의 시비량은 N-$\textrm{P}_2\textrm{O}_5$-$\textrm{K}_2\textrm{O}$ kg $\textrm{ha}^{-1}$=150-100-100를 시용하였고 규산은 ha당 500kg, 퇴비는 ha당 10,000kg를 시용하였다. 근계특성 분포 특성을 요약하면 다음과 같다. 지상부의 건물중은 시비량이 많을수록 높은 경향이었다 그러나 뿌리 건물중은 삼요소구에 비하여 삼요소+퇴비에서 많았으며, 총근장은 무비에서 컸다. 뿌리 건물중은 삼요소+퇴비구에서 높았다 토심별 근장밀도(cm $\textrm{cm}^{-3}$)는 무비구의 주간하 0-5cm에서 가장 높았고 토심이 깊어질수록 적어지는 경향이었고 주하와 주간하의 차이는 심토로 갈수록 적어지는 경향이었으나 퇴비단용구는 토심 15-20cm의 주간하에서 주하와 차이가 컸다. 토심별 근중밀도(mg $\textrm{cm}^{-3}$)는 삼요소+회비구에서 가장 높았다. 비근장은 삼요소+규산구에서 가장 낮았다. 뿌리깊이 지수는 퇴비단용구가 높았으며 근장으로 계산한 지수가 근중으로 계산한 지수보다 높았다.

• Ocean and Polar Research
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• 제24권4호
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• pp.429-442
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• 2002

독도 주변해역의 퇴적물에 살고 있는 대형저서동물에 대한 생물상과 분포양상을 보기 위하여 독도를 중심으로 방사형으로 5개 조사선을 설정하여 수심이 150 m내외의 얕은 곳에서는 반빈그랩으로, 수심이 500 m 이상인 곳에서는 박스코어를 사용하여 1999년 9월과 2000년 5월에 두 차례에 걸쳐 생물채집이 이루어졌다. 독도주변의 대륙붕에서의 퇴적상은 모래로 구성되어 있었으며, 대륙사면역의 퇴적상은 모래가 많이 포함되어 있었고, 울릉분지 내의 퇴적상은 니질이 우세한 퇴적상을 보여 대비가 되었다. 총유기탄소의 함량은 표층에서는 1%전후의 값을 보이고 있으나 정점별 함량 차이가 2배정도 나고 있다 독도 주변 해역의 사면역에 분포하는 대형저서동물을 조사한 결과 8개의 동물문(Phylum)에 속하는 15개 분류군들로 구성되어 있었으며, 조사해역에서 가장 우점한 동물군으로는 다모류로서 전체 출현개체수의 80.6%를 차지하였고, 연체동물(6.2%), 갑각류(4.0%), 성구동물(3.9%), 원생동물문의 유공충류(2.8%), 유형동물(1.4%) 순으로 우점하였다. 대륙사면의 우점종은 짧은더듬이달걀발갯지렁이(Exogone veugera)(40.9%), Cossura longicirrata(8.4%), Tharyx sp.(6.6%), Scalibregma inflatum(4.9%), Aglaophamus malmgreni(4.7%), Aricidea ramosa(3.8%), Sigambra tentaculata(3.7%) 등이었다. 대륙붕에서의 우점종은 Chone sp.가 전체 개체수의 49.3%를 차지하여 가장 우점하는 종이었고, Tharyx sp.(18.4%), Ophelina acuminata(6.7%), Chaetozone setosa(3.8%), Myriochele sp.(3.3%), Glycera sp.(2.6%), Aedicira sp.(2.4%) 등이었다. 다모류군집의 섭식 유형은 심해의 사면역에서는 표층퇴적물식자가 전체 다모류 개체수의 54.7%를 차지하여 가장 많은 비중을 차지하였고, 천해의 붕단역에서는 여과식자가 전체의 49.7%를 차지하여 가장 우점한 섭식유형이었다. 서식밀도는 울릉분지의 정점 A19에서 5종류의 저서생물과 152개체/m^2$로 가장 낮은 서식밀도와 빈약한 종조성을 보였고, 사면역의 정점에서는 평균 서식밀도가 3100개체/m^2$였다. 대륙붕에서는 평균 456개체/m^2$의 서식밀도를 보였다. 다모류의 출현종 유사도에 의한 집괴분석과 배열법의 결과 독도를 중심으로 남북에 위치한 정점들은 종조성에 차이를 보였다. 퇴적물 깊이 따른 저서동물의 수직분포 양상은 표층에서 가장 많은 개체수가 분포하며 깊이가 증가할수록 감소하는 양상을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권1호
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• pp.92-99
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• 2005

동중국해 대륙붕 니질 퇴적물의 기원을 밝히기 위해 퇴적물 중 주성분 원소들의 함량과 스트론튬 동위원소 비를 분석하였으며, 그 결과를 황하 및 양쯔 강 기원으로 추정되는 퇴적물의 자료와 비교 연구 하였다. 연구해역 퇴적물은 평균입도 $4{\sim}7\;\Phi$ 범위의 니질 퇴적상으로 구성되며, 탄산염 함량은 $3.9{\sim}11.5%$(평균 7.6%)범위이다 연구해역에서 대부분의 원소들의 함량과 공간 변화는 퇴적물의 입도와 해양 기원 물질 등 다양한 요인에 의해 조절되며, 그 결과 퇴적물의 근원지에 따른 원소들의 함량 차이를 구분하는 것은 어려운 것으로 판단된다. 니질($63\;{\mu}m$ 이하) 퇴적물 부분만을 대상으로 탄산염을 제거한 후, 스트론튬 동위원소를 분석한 결과 연구해역 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 $0.71445{\sim}0.72184$(평균 0.71747) 범위였으며, 양쯔 강 기원으로 해석되는 퇴적물의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 $0.71197{\sim}0.71720$ 범위로, $0.72126{\sim}0.72498$ 범위의 값을 갖는 황하 강 기원으로 추정되는 퇴적물(산동반도 주변 해역 및 황해 중앙니질 퇴적물)보다 뚜렷이 낮다. 따라서 스트론튬 동위원소의 $^{87}Sr/^{86}Sr$비는 황하 강과 양쯔 강 기원의 퇴적물을 구분해 주는 유용한 지화학적 지시자로 제시될 수 있다. 또한, 연구해역의 니질 퇴적물은 기존의 연구결과와 달리 양쯔 강 기원이 우세한 것으로 해석되며, 최근 황해와 동중국해에서 보고된 퇴적물 이동 패턴과 물리.화학적 특성 자료는 이러한 해석을 뒷받침한다.

• 환경생물
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• 제31권1호
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• pp.19-36
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• 2013

남해 동부해역에서 해수는 계절에 따라 서로 다른 수질환경 특성의 수괴들에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 홍수기인 여름철 표층수는 북한한류 기원의 동해 냉수괴 특성의 수괴-A (East Sea Cold Water), 담수의 영향이 강한 연안성 수괴-B (river-dominated coastal water), 연안 염하구성 수괴-C (coastal pseudo-estuarine water)로 구분된다. 특징적으로 높은 영양염과 엽록소 농도를 갖는 저염의 염하구성 수괴-B는 홍수기인 여름철에 해안선에서 수 십 km 떨어진 해역까지 짧은 기간 일시적으로 형성되며, 집중호우 등 몬순(monsoon)기후 특성을 갖는 우리나라 연안역에서 육지-해양간 물질 순환에 상당한 역할을 할 것으로 사료된다. 여름철 저층수는 저온-고염의 냉수인 저층 냉수괴-D(bottom cold water)가 지배적이며, 표층수의 수괴들과 비교하여 전체적으로 수온, pH, 용존 산소량은 낮은 반면, 높은 영양염 농도 특성을 갖는다. 여름철 저층 냉수괴의 높은 영양염 농도는 강한 성층과 낮은 수온으로 인하여 식물플랑크톤 번식이 제한되어 보존-축적된 결과로, 갈수기인 겨울철 영양염의 주요 공급원으로 작용한다. 갈수기인 겨울철 연구해역의 해수환경은 여름철과 다르게 대마난류수 (수괴-E)가 광범위하게 분포하며, 해안선을 따라 연안역의 좁은 범위에 대마난류수가 약간 변질된 연안성 수괴-F가 분포한다. 특히 광양만, 마산만 등의 반폐쇄성 지형의 여러 만(bay)들에 위치하는 연안성 수괴-F에서는 갈수기인 겨울철에도 낮은 수심과 느린 유속 등에 의해 기초생산력이 높으며, 이로인한 겨울철 영양염 고갈(depletion) 현상이 뚜렷하게 나타난다. 또한 남해 연안성 수괴와 대마난류 수괴사이에 연안전선이 발달하며, 이러한 전선은 직간접적으로 남해의 기초생산력을 조절하는 중요 환경요소로 작용할 것으로 예상된다. 결론적으로 연구해역은 계절적으로 다른 특성의 수괴의 수괴가 복합적으로 분포하며, 여름철의 수질환경과 일차 생태계는 크게 연안 염하구성 수괴와 저층의 냉수괴 발달 정도에 따라 변화할 것으로 예상되며, 겨울철에는 외양에서 유입되는 대마난류 수괴의 특성에 따라 지배될 것으로 분석된다. 또한 용존무기인이 잠재적 제한영양염으로 작용하는 서해 연안역과 달리 남해 연안역은 대부분 용존무기질소가 잠재적 제한영양염으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 제한영양염의 차이는 서해와 남해 연안역이 서로 다른 환경과 다른 생태계 구조를 갖고 있음을 지시한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.93-96
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• 2011

현재 광도전체 물질을 이용한 직접변환방식의 방사선 검출기 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 광도전체 물질 중 상용화된 비정질 셀레늄(a-Se)에 비해 요오드화수은($HgI_2$) 광도전체 화합물은 고에너지에 대한 높은 흡수율과 민감도를 가지는 것으로 보고되고 있다. 또한 이러한 광도전체 필름은 발생된 신호의 검출효율은 상하부 전극크기에 의한 전기장의 세기 및 기하학적 분포에 많은 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구는 $HgI_2$ 광도전체 필름에서 상하부 전극의 크기에 따른 X선 검출특성을 조사하였다. 시편제작은 기존의 진공 증착법이 두꺼운 대면적 필름제조가 어렵다는 문제점을 해결하고자 페이스트 인쇄법을 이용하여 인듐전극이 코팅된 유리기관위에 제작하였으며, 시편의 두께를 $150{\mu}m$, 면적크기를 $3cm{\times}3cm$ 크기로 제조하였다. 상부전극은 마그네틱 스퍼터링법을 이용하여 $3cm{\times}3cm$, $2cm{\times}2cm$, $1cm{\times}1cm$의 크기로 ITO(indium-tin-oxide)를 진공 증착하였다. 특성평가를 위해 X선 선량에 대한 민감도와 누설전류, 신호대잡음비를 측정하여 필름의 전기적 검출 특성을 정량적으로 평가하였다. 그 결과 상부전극의 크기가 증가함에 따라 검출된 신호의 크기가 다소 증가하는 경향을 보였다. 하지만, 전극크기의 증가에 따른 누설전류 또한 증가함으로써 신호대잡음비는 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 향후 광도전체를 적용한 X선 영상검출기 개발에 있어 상부전극의 최적크기와 구조설계가 고려되어야 할 것으로 사료된다.