• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1523-1523
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• 2001

The wine industry requires practical methods for objectively measuring the composition of both red wine grapes on the vine to determine optimal harvest time; and of freshly harvested grapes for efficient allocation to vinery process streams for particular red wine products, and to determine payment of contract grapegrowers. To be practical for industry application these methods must be rapid, inexpensive and accurate. In most cases this restricts the analyses available to measurement of TSS (total soluble solids, predominantly sugars) by refractometry and pH by electropotentiometry. These two parameters, however, do not provide a comprehensive compositional characterization for the purpose of winemaking. The concentration of anthocyanin pigment in red wine grapes is an accepted indicator of potential wine quality and price. However, routine analysis for total anthocyanins is not considered as a practical option by the wider wine industry because of the high cost and slow turnaround time of this multi-step wet chemical laboratory analysis. Recent work by this ${group}^{l,2}$ has established the capability of near infrared (NIR) spectroscopy to provide rapid, accurate and simultaneous measurement of total anthocyanins, TSS and pH in red wine grapes. The analyses may be carried out equally well using either research grade scanning spectrometers or much simpler reduced spectral range portable diode-array based instrumentation. We have recently expanded on this work by collecting thousands of red wine grape samples in Australia. The sample set spans two vintages (1999 and 2000), five distinct geographical winegrowing regions and three main red wine grape varieties used in Australia (Cabernet Sauvignon, Shiraz and Merlot). Homogenized grape samples were scanned in diffuse reflectance mode on a FOSE NIR Systems6500 spectrometer and subject to laboratory analysis by the traditional methods for total anthocyanins, TSS and pH. We report here an analysis of the correlations between the NIR spectra and the laboratory data using standard chemometric algorithms within The Unscrambler software package. In particular, various subsets of the total data set are considered in turn to elucidate the effects of vintage, geographical area and grape variety on the measurement of grape composition by NIR spectroscopy. The relative ability of discrete calibrations to predict within and across these differences is considered. The results are then used to propose an optimal calibration strategy for red wine grape analysis.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1273-1273
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• 2001

The efficiency of the luminal fermentation process influences overall efficiency of luminal production, animal health and reproduction. Ruminant production systems have a significant impact on the global environment, as well. Animal wastes contribute to pollution of the environment as ammonia volatilized to the air and nitrate leached to ground water. Microbial protein synthesis in the rumen satisfies a large proportion of the protein requirements of animals. Quantifying the microbial synthesis is possible by using markers for lumen bacteria and protozoa such as nucleic acids, purine bases, some specific amino acids, or by isotopic $^{15}N,^{32}P,\;and\;^{35}S$ labelled feeds. All those methods require cannulated animals, they are time-consuming and some methods are very expensive as well. Many attempts have been made to find an alternative method for indirect measurement of microbial synthesis in intact animals. The present investigations aimed to assess possibilities of NIRS for prediction of purine nitrogen excretion and ruminal microbial nitrogen synthesis by NIR spectra of urine. Urine samples were collected from 12 growing sheep,6 of them male, and 6- female. The sheep were included in feeding experiment. The ration consisted of sorghum silage and protein supplements -70:30 on dry matter basis. The protein supplements were chosen to differ in protein degradability. The urine samples were collected daily in a vessel containing $60m{\ell}$ 10% sulphuric acid to reduce pH below 3 and diluted with tap water to 4 liters. Samples were stored in plastic bottles and frozen at $-20^{\circ}C$ until chemical and NIRS analysis. The urine samples were analyzed for purine derivates - allantoin, uric acid, xantine and hypoxantine content. Microbial nitrogen synthesis in the lumen was calculated according to Chen and Gomes, 1995. Transmittance urine spectra with sample thickness 1mm were obtained by NIR System 6500 spectrophotometer in the spectral range 1100-2500nm. The calibration was performed using ISI software and PLS regression, respectively. The following statistical results of NIRS calibration for prediction of purine derivatives and microbial protein synthesis were obtained.(Table Omitted). The result of estimation of purine nitrogen excretion and microbial protein synthesis by NIR spectra of urine showed accuracy, adequate for rapid evaluation of microbial protein synthesis for a large number of animals and different diets. The results indicate that the advantages of the NIRS technology can be extended into animal physiological studies. The fast and low cost NIRS analyses could be used with no significant loss of accuracy when microbial protein synthesis in the lumen and the microbial protein flow in the duodenum are to be assessed by NIRS.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1121-1121
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• 2001

A previous study (Berzaghi et al., 2001) evaluated the performance of 3 calibration methods, modified partial least squares (MPLS), local PLS (LOCAL) and artificial neural networks (ANN) on the prediction of the chemical composition of forages, using a large NIR database. The study used forage samples (n=25,977) from Australia, Europe (Belgium, Germany, Italy and Sweden) and North America (Canada and U.S.A) with reference values for moisture, crude protein and neutral detergent fibre content. The spectra of the samples were collected using 10 different Foss NIR Systems instruments, only some of which had been standardized to one master instrument. The aim of the present study was to evaluate the behaviour of these different calibration methods when predicting the same samples measured on different instruments. Twenty-two sealed samples of different kind of forages were measured in duplicate on seven instruments (one master and six slaves). Three sets of near infrared spectra (1100 to 2500nm) were created. The first set consisted of the spectra in their original form (unstandardized); the second set was created using a single sample standardization (Clone1); the third was created using a multiple sample procedure (Clone6). WinISI software (Infrasoft International Inc., Port Mathilda, PA, USA) was used to perform both types of standardization, Clone1 is just a photometric offset between a “master” instrument and the “slave” instrument. Clone6 modifies both the X-axis through a wavelength adjustment and the Y-axis through a simple regression wavelength by wavelength. The Clone1 procedure used one sample spectrally close to the centre of the population. The six samples used in Clone 6 were selected to cover the range of spectral variation in the sample set. The remaining fifteen samples were used to evaluate the performances of the different models. The predicted values for dry matter, protein and neutral detergent fibre from the master Instrument were considered as “reference Y values” when computing the statistics RMSEP, SEPC, R, Bias, Slope, mean GH (global Mahalanobis distance) and mean NH (neighbourhood Mahalanobis distance) for the 6 slave instruments. From the results we conclude that i) all the calibration techniques gave satisfactory results after standardization. Without standardization the predicted data from the slaves would have required slope and bias correction to produce acceptable statistics. ii) Standardization reduced the errors for all calibration methods and parameters tested, reducing not only systematic biases but also random errors. iii) Standardization removed slope effects that were significantly different from 1.0 in most of the cases. iv) Clone1 and Clone6 gave similar results except for NDF where Clone6 gave better RMSEP values than Clone1. v) GH and NH were reduced by half even with very large data sets including unstandardized spectra.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권1호
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• pp.47-59
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• 2014

화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_1호
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• pp.167-178
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• 2020

2015년 발사된 이후 KOMPSAT-3A 영상정보가 여러 분야에서 활용되고 있다. 그러나 실제 육상 환경의 분석에 필요한 지표 반사도를 얻을 수 있는 도구 개발이 이루어지지 않아서 식생 지수 산정 등과 같이 이러한 자료를 적용하는 과학적 분석과 응용 분야의 확산에는 한계가 있었다. 지표 반사도는 절대 대기 보정 처리 과정을 수행하여 얻어지는 성과물이다. 이 연구에서는 OTB 오픈 소스 확장 프로그램으로부터 KOMPSAT-3A 영상정보의 대기 반사도와 지표 반사도를 구하고, 국제 검보정 포털 RadCalNet에서 제공하는 대기 반사도와 지표 반사도 현장 측정 자료를 이용하여 정확도를 비교 검증하고자 한다. 또한 같은 지역의 Landsat-8 OLI 영상으로부터 지표 반사도를 구하고 비교 검증 실험에 같이 적용하였다. 검증 실험 결과로 KOMPSAT-3A 영상의 대기 반사도는 같은 분광대역에 해당하는 RadCalNet 자료의 평균값과 비교했을 때 0.00에서 1.00까지의 범위에서 최대 ± 0.02 차이가 보이는 것을 확인할 수 있었다. KOMPSAT-3A 영상의 지표 반사도 산출 결과는 RadCalNet 자료와 0.02에서 0.04까지의 차이 값을 갖는 높은 일치도를 보이는 것으로 나타났다. 이 결과들은 KOMPSAT-3A 영상의 분석대기자료(Analysis Ready Data)로서의 활용 가능성을 증가시키는 기본 자료로 사용할 수 있다. 또한 이 연구에서 개발된 도구와 연구 방법은 향후 국토, 농업, 산림 활용을 위한 차세대 중형 위성 영상자료의 각 센서 모델에 맞는 확장 프로그램 개발과 검증에도 적용이 가능할 것으로 생각한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권2호
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• pp.94-99
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• 2004

GafChromic 필름은 높은 분해능과 낮은 민감도 그리고 조직 등가 물질에 유사하게 구성되어 있다. 본 연구의 목적은 GafChromic 필름을 이용하여 고선량률 근접치료에 사용하는 Ir-192선원 근접 거리에서의 비등방성을 측정하는 것이다. GafChromic 필름은 0 Gy 105 Gy까지 4 MV 선형가속기를 이용하여 흑화도를 구하였다. 비등방성 값은 아크릴 팬톰에서 GafChromic 필름을 이용하여 측정하였고, 측정된 값은 J. F. Williamson이 몬데칼로 계산한 값과 비교하였다. 비교 결과 거리(r) 2.5 mm, 각도 50 ∼ 130도까지 영역에서 4.4% 이내로 일치하였고 반면 140도 부근에서 17.6% 차이가 나는 것을 알 수 있었고, 한편 거리(r) 5 mm, 각도 35 ∼ 160도까지 3.7% 이내로 일치하였고, 30도 부근에서는 7.6% 정도 차이가 나는 것을 알 수 있었다. GafChromic필름은 고선량률 근접치료 Ir-192선원의 근접 거리에서 비등방성 측정 시 기존에 사용되고 있는 측정 장비보다 매우 유용한 것으로 생각된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권3호
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• pp.189-197
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• 2007

레이저유도파열검출 기술을 이용하여 우라늄(VI) 가수분해물의 용해도를 측정하였다. 측정 용액의 우라늄 농도 범위는 $2{\times}10^{-4}{\sim}4{\times}10^{-6}\;M$, pH 범위는 $3.8{\times}7.0$, 그리고 이온 강도는 0.1 M $NaClO_4$이며, 온도는 $25.0{\pm}0.1^{\circ}C$로 유지하였다. 문헌에 제시된 가수분해 상수와 specific ion interaction theory(SIT)를 이용하여 이온 강도 I=0 일 때의 용해도 곱 (solubility product) 상수 ${\log}K^{\circ}_{sp}=-22.85{\pm}0.23$를 구하였다. 동일한 시료에 대해 흡수 및 형광 스펙트럼을 측정하여 가수분해 화학종의 존재를 확인하였다. $2{\times}10^{-4}\;M$ 우라늄 농도에서 용액 중에 존재하는 주요 가수분해 화학종은 $(UO_2)_2(OH)_2^{2+}$와 $(UO_2)_3(OH)_5^+$임을 보였다.

• 한국안광학회지
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• 제8권2호
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• pp.135-151
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• 2003

본 연구는 편광렌즈, CR 39 그리고 선글라스를 이용해서 시력검사, 입체시 검사, 그리고 시유발 전위검사에 의해서 양안시에 대한 편광렌즈의 영향을 비교하였다. 편광렌즈, CR 39 그리고 선글라스의 광흡수도는 분광분석기(Hitachi, U-3501)를 사용해서 측정하였다. 시유 발 전위는 Nicolet 장비로서 기록하였다. 성인 30명(남성 15명, 여성 15명, 평균 2.19세, 범위 20세에서 25세)의 피검자를 기록하였다. 피검자는 다음과 같은 문진을 입증하였다. 즉 전신건강, 가족 건강, 약물복용, 성, 알레르기, 그리고 질병이다. 모든 피검자는 정상이거나 또는 시 장애의 문진이 없는 정상시력으로서 교정된 상태를 가지고 있었다. 교정시력, 색각, 그리고 입체시는 각 피검자에게 단안과 양안에 각각 기록하였다. 테스트는 선글라스, CR 39 그리고 편광렌즈로서 반복 검사를 하였다. 피검자는 시유발 전위의 기록을 하는 동안 테스트렌즈를 통해서 단안과 양안 모두 시유발 자극을 보았다. 결과는 양안 시력과 입체시력은 단안시 보다는 좋은 것을 제시하고 있다. 한편 시유발의 분석에서 파의 진폭은 단안으로 시유발 전위 자극을 받은 것은 양안이 선글라스, CR 39 그리고 편광렌즈로서 시유발 전위 표적의 자극을 받은 것과 비교했을 때는 적게 나타났다. 그러나 각 눈의 잔여기는 CR 39, 선글라스, 그리고 편광렌즈로서 우성 눈과 비우성 눈 사이는 비슷한 결과를 가졌다. 결론적으로 본 연구는 양안시력은 다른 테스트렌즈들 보다는 브라운 편광렌즈를 통한 것이 가장 좋은 양안시력을 제시함을 암시하고 있다.

• 한국안광학회지
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• 제12권1호
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• pp.23-33
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• 2007

안구 조직에는 많은 양의 아연과 타우린이 존재하며 특히 망막에서 맥락막에 이르는 부위에서의 분포가 두드러지고, 이는 아연과 타우린이 이들 조직에서 중요한 역할을 담당하리라는 것을 시사한다. 또한 시각 감수성에 영향을 미치는 또 다른 인자로서, 온도에 대한 연구들이 보고되고 있다. 그러나 지금까지의 많은 연구에도 불구하고 시각 순응계에서의 이들의 기능이나 상호작용은 명확히 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 변온동물의 일종인 황소개구리(bullfrog, Rana catesbeiana)의 안구를 이용하여 적정 농도의 아연과 타우린의 처리와 저온효과에 따른 망막전위도(ERG)와 흡수 스펙트럼의 변화를 관찰함으로써, 이들 인자들이 시각 감수성과 시각 순응에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 아연과 타우린의 효과를 알아보기 위한 이들의 적정 농도는 각각 10-4 M과 10-5 M로 결정하였고, 저온효과를 알아보기 위한 온도 변화 과정은'$25^{\circ}C {\rightarrow}0^{\circ}C{\rightarrow}25^{\circ}C$'를 거치게 하였다. 적정 농도의 아연과 타우린의 처리와 저온효과에 의해 망막전위도 실험 결과 역치(threshold)와 망막전위도 b-파의 크기가 증가하였고, 흡수 스펙트럼 분석 결과 400~750 nm 범위에서의 흡광도 증가를 볼 수 있었다. 또한 아연과 타우린, 그리고 아연과 저온효과 간에는 상승효과가 있음을 확인 할 수 있었다.

• 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.