• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1131-1131
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• 2001

To develop a nondestructive quality evaluation technique of fruits, a K-mean algorism is applied to near infrared (NIR) spectroscopy of apples. The K-mean algorism is one of neural network partition methods and the goal is to partition the set of objects O into K disjoint clusters, where K is assumed to be known a priori. The algorism introduced by Macqueen draws an initial partition of the objects at random. It then computes the cluster centroids, assigns objects to the closest of them and iterates until a local minimum is obtained. The advantage of using neural network is that the spectra at the wavelengths having absorptions against chemical bonds including C-H and O-H types can be selected directly as input data. In conventional multiple regression approaches, the first wavelength is selected manually around the absorbance wavelengths as showing a high correlation coefficient between the NIR $2^{nd}$ derivative spectrum and Brix value with a single regression. After that, the second and following wavelengths are selected statistically as the calibration equation shows a high correlation. Therefore, the second and following wavelengths are selected not in a NIR spectroscopic way but in a statistical way. In this research, the spectra at the six wavelengths including 900, 904, 914, 990, 1000 and 1016nm are selected as input data for K-mean analysis. 904nm is selected because the wavelength shows the highest correlation coefficients and is regarded as the absorbance wavelength. The others are selected because they show relatively high correlation coefficients and are revealed as the absorbance wavelengths against the chemical structures by B. G. Osborne. The experiment was performed with two phases. In first phase, a reflectance was acquired using fiber optics. The reflectance was calculated by comparing near infrared energy reflected from a Teflon sphere as a standard reference, and the $2^{nd}$ derivative spectra were used for K-mean analysis. Samples are intact 67 apples which are called Fuji and cultivated in Aomori prefecture in Japan. In second phase, the Brix values were measured with a commercially available refractometer in order to estimate the result of K-mean approach. The result shows a partition of the spectral data sets of 67 samples into eight clusters, and the apples are classified into samples having high Brix value and low Brix value. Consequently, the K-mean analysis realized the classification of apples on the basis of the Brix values.

• 한국대기환경학회지
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• 제17권5호
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• pp.395-405
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• 2001

To make an assessment of the compatibility between DOAS and conventional point monitoring system (MCSAM-2: MS2), we investigated the concentrations of three criteria pollutants which include S $O_2$, N $O_2$, and $O_3$from a national monitoring station in Seoul during the periods of June 1999~August 2000. The average concentration values for the whole study period derived from hourly concentration data sets of those three species indicated that the mean differences between the two methods can be approximated as 18%. When the bias structure of two systems was evaluated through the computation of percent difference(PD) between the two such as ( $C_{DOAS}$- $C_{conventional}$ $C_{DOAS}$*100, differences between the two systems appeared to be quite systematic among different compounds. While the mode of bias peaked at 0~20% or 20~40% in terms of PD values, the cause of such positive bias mainly arised from generally enhanced concentration values of DOAS system. The structure of bias among different species was further assessed through linear regression analysis. Results of the analysis indicated that the dominant portions of differences observed from two monitoring systems can be accounted for by the systematic differences in their spanning and zeroing systems. S $O_2$(MS2)=0.6385 S $O_2$(DOAS)+2.0985($r^2$=0.7894) N $O_2$(MS2)=0.6548 N $O_2$(DOAS)+7.437($r^2$=0.7687) $O_3$(MS2)=1.0359 $O_3$(DOAS)-7.7885($r^2$=0.7944) The findings of slope values at around 0.64~0.65 from two species suggest that DOAS should respond more sensitively in upper bound concentration range. The offset values apart from zero indicate that more deliberate comparison needs to be made between these monitoring systems. However, based on the existence of strong correlations from at least 8,000 data points for each species of comparison, we were able to conclude that the compatibility of two monitoring systems is highly significant. With the improvement of calibration techniques for the DOAS system. its applicability for routine monitoring of airborne pollutant species is expected to be quite extendable.

• 천문학회지
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• 제47권6호
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• pp.235-253
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• 2014

Intensity interferometry, based on the Hanbury Brown-Twiss effect, is a simple and inexpensive method for optical interferometry at microarcsecond angular resolutions; its use in astronomy was abandoned in the 1970s because of low sensitivity. Motivated by recent technical developments, we argue that the sensitivity of large modern intensity interferometers can be improved by factors up to approximately 25 000, corresponding to 11 photometric magnitudes, compared to the pioneering Narrabri Stellar Interferometer. This is made possible by (i) using avalanche photodiodes (APD) as light detectors, (ii) distributing the light received from the source over multiple independent spectral channels, and (iii) use of arrays composed of multiple large light collectors. Our approach permits the construction of large (with baselines ranging from few kilometers to intercontinental distances) optical interferometers at the cost of (very) long-baseline radio interferometers. Realistic intensity interferometer designs are able to achieve limiting R-band magnitudes as good as $m_R{\approx}14$, sufficient for spatially resolved observations of main-sequence O-type stars in the Magellanic Clouds. Multi-channel intensity interferometers can address a wide variety of science cases: (i) linear radii, effective temperatures, and luminosities of stars, via direct measurements of stellar angular sizes; (ii) mass-radius relationships of compact stellar remnants, via direct measurements of the angular sizes of white dwarfs; (iii) stellar rotation, via observations of rotation flattening and surface gravity darkening; (iv) stellar convection and the interaction of stellar photospheres and magnetic fields, via observations of dark and bright starspots; (v) the structure and evolution of multiple stars, via mapping of the companion stars and of accretion flows in interacting binaries; (vi) direct measurements of interstellar distances, derived from angular diameters of stars or via the interferometric Baade-Wesselink method; (vii) the physics of gas accretion onto supermassive black holes, via resolved observations of the central engines of luminous active galactic nuclei; and (viii) calibration of amplitude interferometers by providing a sample of calibrator stars.

• 분석과학
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• 제16권5호
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• pp.391-398
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• 2003

하나로의 즉발감마선 방사화분석 장치를 이용하여 생물시료중의 붕소의 정량을 위한 기초연구를 수행하였다. 측정조건에 대한 특성조사를 위해 시료에 대한 중성자 조사 위치에서 중성자속 및 균질도를 측정하였다. 시료위치에서 열중성자 빔의 크기가 $2{\times}2cm^2$ 되도록 집속하였으며, 측정된 선속은 $1.0{\sim}6.5{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 범위를 나타냈으며, 중심부로부터 반경 4.5 mm 이내 및 9 mm 이내에서 각각 $5.77{\pm}0.71{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $4.68{\pm}1.64{\times}10^7n{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$이었다. 따라서 양질의 균일한 조사를 위해서 시료의 크기를 10 mm 이내로 조정하였다. 검출 시스템은 컴프턴 산란에 의한 백그라운드 요인을 억제하고 분석감도를 높이기 위해 설계되었으며, 감마선 계측 시스템의 에너지 교정과 컴프턴 억제율을 조사하기 위해 NaCl 표준체를 이용하여 단일 및 컴프턴 모드로 백그라운드를 측정하였다. 또한 정확한 붕소의 측정을 위해 시료의 매질효과로서 발생하는 분광학적 Na의 472 keV 피이크에 대한 간섭효과를 결정하였으며, 세 가지 인증표준물질 (NIST SRM 1570a, 1547, 1573a)을 이용한 붕소농도 측정시험을 두 가지 모드로 실시한 후 결과를 비교하였다.

• 천문학회보
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• 제39권1호
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• pp.52.2-52.2
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• 2014

The Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) is an unprecedentedly minimized infrared cross-dispersed echelle spectrograph with a high-resolution and high-sensitivity optical performance. A silicon immersion grating features the instrument for the first time in this field. IGRINS will cover the entire portion of the wavelength range between 1.45 and $2.45{\mu}m$ accessible from the ground in a single exposure with spectral resolution of 40,000. Individual volume phase holographic (VPH) gratings serve as cross-dispersing elements for separate spectrograph arms covering the H and K bands. 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 $0.27^{\prime\prime}$ pixel-1 plate scale on a $2048{\times}2048$ pixel Teledyne Scientific & Imaging HAWAII-2RG detector with 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 rectangular vacuum chamber. The fabrication and assembly of the optical and mechanical hardware components were completed in 2013. In this presentation, we describe the major design characteristics of the instrument and the early performance estimated from the first light commissioning at the McDonald Observatory.

• 센서학회지
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• 제8권5호
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• pp.359-367
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• 1999

CsI에 lithium을 활성제로 0.02, 0.1, 0.2 및 0.3 mole% 첨가한 CsI(Li) 단결정을 Czochralski 방법으로 육성하였다. 육성한 CsI(Li) 단결정의 격자구조는 bcc구조였으며, 격자상수 $a_o$ 값은 $4.568\;{\AA}$이었다. CsI(Li) 단결정의 흡수단은 245 nm이였으며, 흡수단으로 여기 시킨 발광스펙트럼의 파장범위는 $300{\sim}600\;nm$이었고 중심파장은 425 nm이었다. Li 농도를 0.2 mole% 첨가한 경우 에너지 분해능은 $^{137}Cs$(662 keV)에 대해서는 14.5%, $^{54}Mn$(835 keV)에 대해서는 11.4%이었고 $^{22}Na$의 511 keV와 1275 keV에 대한 에너지 분해능은 각각 17.7%와 7.9% 이었다. 그리고, $\gamma$선 에너지와 에너지 분해능 사이의 관계식은 ln (FWHM%) = -0.893lnE + 8.456이였으며, 에너지 교정곡선은 ${\log}E_r=1.455\;{\log}(ch.)-1.277$이었다. Li를 0.2 mole% 첨가한 CsI(Li) 단결정의 인광감쇠시간은 실온에서 0.51 s이었고, 일정비율 시간분석법(CFT:constant-fraction timing method)으로 측정한 시간분해능은 9.0 ns 이었다.

• 한국작물학회지
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• 제53권2호
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• pp.217-223
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• 2008

본 시험은 종자은행이 보유하고 있는 다양한 벼 유전자원의 활용을 촉진하기 위하여 비파괴적인 분석방법의 하나인 근적외선 분광분석법을 이용한 유용유전자원의 대량 선발체계 구축을 위해 실시하였다. 1. NIR스펙트럼은 700 nm 이하의 가시광선 범위에서 다양한 범위의 spectrum을 보였으며, 700 nm에서 2500 nm의 근적외선 파장에서도 spectrum의 차이가 크게 나타났고, 1400 nm에서 전체 spectrum의 정점을 나타냈으며 그 이상의 spectrum에서는 포화현상을 나타내었다. 2. NIR 검량식 작성에 이용된 144점의 선발자원이 가지는 단백질함량의 범위는 $6.5{\sim}9.5%$였으며, 134점의 선발자원이 가지는 아밀로스함량의 범위는 $18.1{\sim}21.7%$이었다. 3. 단백질함량과 아밀로스함량의 실험치(Lab data)와 NIR 데이터의 모집단 분포의 해석과 상관관계에 관한 통계분석 결과, 단백질함량과 아밀로스함량의 $R^2$(RSQ) 값은 각각 0.786과 0.865로 높게 보였으며, 검량식 표준오차(SEC)는 각각 0.442와 2.078로 유의한 값을 보였고, 또한 검량식 검정 표준오차(SECV)도 각각 0.541과 3.106으로 유의한 값을 보였지만 검증시 상관정도(1-VR)는 0.68과 0.70로 검량식 작성시보다 낮은 유의성을 보였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.257-266
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• 2012

본 연구는 조사료 품질평가에서 근적외선 분광법의 현장 이용성 확대를 위하여 시료 전처리 방법에 따른 이탈리안 라이그라스 사일리지의 사료가치 및 발효품질의 예측정확성을 평가하기 위하여 수행되었으며 검량식 개발을 위하여 이탈리안 라이그라스 사일리지를 전북지역에서 174점을 수집하였다. 시료 전처리 방법은 사일리지를 건조 후 분쇄하는 방법과 원물 (생) 시료를 건조 분쇄하지 않는 방법을 두었으며 각각의 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정한 후 측정된 스펙트럼과 실험실 분석값간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 검량식을 유도한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 시료 전처리 방법에 따른 이탈리안 라이그라스 사일리지의 수분함량의 예측 정확성은 건조 분쇄하지 않은 원물(생)시료를 그대로 측정하는 방법 (SECV 1.37%, $R^2$=0.96)이 건조 분쇄처리 방법 (SECV 4.31%, $R^2$=0.68) 보다 예측 정확성이 높게 나타났다. ADF와 NDF 함량의 예측 정확성은 건조 후 분쇄처리한 방법이 개발된 검량식을 상호검증 (SECV)한 결과 각각 0.72% ($R^2$=0.97)와 0.85% ($R^2$=0.94)로 높게 나타났으며 조회분함량 평가에 대한 검량식개발 결과는 건조분쇄하지 않은 원물(생) 시료 전처리 방법에서 가장 낮은 정확성 (SECV 1.17%, $R^2$=0.66)을 나타내었다. pH와 젖산함량은 건조 분쇄 전처리 방법에서 각각 0.48 ($R^2$=0.87)와 0.24% ($R^2$=0.87)로 우수한 결과를 나타내었다. 이상의 연구결과를 종합해보면 근적외선분광법을 이용한 시료 전처리 방법에 따른 이탈리안 라이그라스 사일리지의 사료가치 및 발효품질 평가에 대한 예측정확성은 수분함량을 제외하고는 건조 후 분쇄하는 시료 전처리 방법이 예측 정확성 측면에서는 우수한 것으로 나타났으나 시료 전처리가 필요치 않은 원물(생) 시료의 측정 방법도 매우 양호한 예측 정확성을 보임으로써 실제 근적외선분광법의 현장 활용측면에서는 매우 유용한 전처리 방법으로 판단되어진다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제39권4호
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• pp.258-263
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• 2019

본 연구는 근적외선분광법을 이용한 수입 건초의 신속한 품질 평가를 위하여 2016년부터 2019년까지 전국 건초 수입상, TMR 회사와 축산 농가에서 화본과와 두과 수입 목건초 392점을 수집하여 수입 건초의 품질평가 NIR-DB를 구축하고 구축된 DB를 바탕으로 최적의 품질평가 검량식을 개발하고 검증하였다. 수집된 건초 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트라를 측정한 후 측정된 스펙트라와 실험실 분석값간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 검량식을 작성한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 수입건초의 수분함량 평가에 대한 예측 능력은 각각 SEC 0.50%(R²=0.92)와 SECV 0.61%(R²=0.87)로 나타났으며 ADF와 NDF 함량의 예측능력은 각각 SEC 0.56% (R²=0.98), SECV 0.65%(R²=0.97) 및 SEC 0.36%(R²=0.97), SECV 0.40%(R²=0.95)로 나타났다. 조단백질 함량은 각각 SEC 0.04%(R²=0.99)와 SECV 0.06%(R²=0.98)로 조사료의 사료가치 평가 성분 중 가장 우수한 예측능력을 나타내었으며 총가소화양분 (TDN)과 건초의 품질 등급인 상대사료가치 (RFV)의 예측 능력은 각각 SEC 0.44%(R²=0.98), SECV 0.51%(R²=0.96) 및 SEC 2.63% (R²=0.97), SECV 3.04%(R²=0.96)로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 근적외선분광법을 이용하여 국내에 수입된 외국 건초의 수분함량과 각종 영양성분을 적은 오차범위에서 분석·평가가 가능하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제36권1호
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• pp.50-57
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• 2016

본 연구는 국내산 원물 옥수수 사일리지의 품질을 신속하게 분석 평가하기 위한 NIRS DB 구축과 원물시료의 분석 예측능력을 향상시키기 위한 근적외선 스펙트라의 적정 수 처리 방법을 구명하기 위하여 수행되었다. 옥수수 사일리지는 전국 사료작물 사일리지 품질경연대회에 출품된 시료와 2014년부터 2015년까지 전국 조사료 품질검사 시범사업에 참여한 조사료 생산경영체, 농축협 TMR회사 및 생산농가에서 407점을 수집하였다. 옥수수 사일리지의 품질평가를 위한 NIRS DB 구축을 위해 수집된 시료를 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트라를 측정하고 측정된 시료는 실험실에서 화학적 분석을 실시하였다. 다양한 수 처리 방법에 따른 사료가치 및 발효품질의 예측정확성을 평가하기 위하여 원시 스펙트라를 미분처리하여 최적의 수처리 방법을 구명하였다. 옥수수 원물 사일리지의 수분함량 예측능력은 1차 미분처리(1, 16, 16)한 것으로 나타났으며 NDF와 ADF의 최적 수 처리는 두 성분 모두에서 2, 16, 16 처리가 예측 정확성이 가장 높게 나타났다. 조단백질 함량의 예측능력은 1차 미분처리(1, 4, 4)가 SECV 0.51과 $R^2{_{cv}}$ 0.72로 가장 우수한 예측능력을 나타내었다. 옥수수 사일리지의 발효산물인 산도(pH) 예측 정확성은 원물 스펙트라를 1차 미분처리(1, 8, 8)한 것으로 나타났으며 젖산과 초산의 예측능력은 2차 미분처리(2, 16, 16)에서 각각 SECV 0.81% 및 0.71%의 분석오차로 높게 나타났다.