• 센서학회지
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• 제28권5호
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• pp.305-310
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• 2019

The purpose of this study is to classify the concentration of HbA1c (glycosylated hemoglobin), which is an indicator in the management of accurate blood glucose level in diabetic patients, using a non-invasive optical property measurement method. To measure the optical properties of HbA1c, the optical source uses LEDs and laser diodes of 400 nm in the visible region and 1450 nm in the nearinfrared region using thermopile to detect the Raman scattering intensity. An HbA1c control solution was used. As a result, the optical properties of 5% (normal) and 9% (abnormal) HbA1c control solutions showed specificity in which the output values were reversed at 850 nm and 950 nm, respectively. This property was applied to distinguish between normal and abnormal values in diabetes. In addition, considering tissue penetration depths for non-invasive measurements, two wavelengths were determined to be effective in distinguishing the concentrations of HbA1c control solutions at 5%, 7%, and 9%.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.387-397
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• 2023

식물의 초장은 작물의 생육상태를 가시적으로 파악 할 수 있는 생육지표로 수량과 상관성이 높아 작물 육종이나 재배 연구에 널리 사용된다. 초장과 같은 작물의 생육특성 조사는 전통적으로 자를 이용하여 사람이 직접 조사하였으나 최근 센싱, 영상 기술이 발전하면서 작물의 생육을 효율적으로 조사하기 위해 생육계측 기술을 디지털 전환하려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 넓은 범위에 걸쳐 정밀한 측정이 가능한 레이저 스캐너를 사용하여 다양한 질소 시비 수준에서 재배된 벼 군락의 높이를 측정하고 실측 초장과 비교 분석을 수행하였다. 군락의 높이는 레이저 스캐너로 수집된 포인트 클라우드의 상위 1% 점의 높이를 계산하여 측정하였다. 상위 1% 점의 높이를 이용하여 추정한 초장이 실측 초장과 가장 높은 결정계수를 보였고(R² = 0.93, RMSE = 2.73), 선형회귀식을 도출하 여 이를 근거로 레이저 스캐너로 측정된 군락의 높이를 실측 초장으로 변환하였다. 질소 시비 조건 및 생육 시기별로 수집된 실측 초장과 추정 값(레이저 스캐너로 측정된 군락 높이 기반으로 계산된 초장)을 종합하여 벼의 생육그래프를 도출한 결과, 레이저 스캐너 기반 초장 측정 기술이 벼의 초장과 생육을 평가하는데 충분히 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후, 레이저 스캐너에서 도출된 3차원 영상은 작물 군락의 생육량 추정, 작물 초형 분석 등에 적용 가능할 것으로 판단되며, 기존 작물 생육조사 방식의 디지털 전환을 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권14호
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• pp.6039-6046
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• 2015

Aims: To investigate effect of metallic nanoparticles, silver (AgNPs) and gold nanoparticles (AuNPs) as antitumor treatment in vitro against human breast cancer cells (MCF-7) and their associated mechanisms. This could provide new class of engineered nanoparticles with desired physicochemical properties and may present newer approaches for therapeutic modalities to breast cancer in women. Materials and Methods: A human breast cancer cell line (MCF-7) was used as a model of cells. Metallic nanoparticles were characterized using UV-visible spectra and transmission electron microscopy (TEM). Cytotoxic effects of metallic nanoparticles on MCF-7 cells were followed by colorimetric SRB cell viability assays, microscopy, and cellular uptake. Nature of cell death was further investigated by DNA analysis and flow cytometry. Results: Treatment of MCF-7 with different concentrations of 5-10nm diameter of AgNPs inhibited cell viability in a dose-dependent manner, with IC50 value of $6.28{\mu}M$, whereas treatment of MCF-7 with different concentrations of 13-15nm diameter of AuNPs inhibited cell viability in a dose-dependent manner, with IC50 value of $14.48{\mu}M$. Treatment of cells with a IC50 concentration of AgNPs generated progressive accumulation of cells in the S phase of the cell cycle and prevented entry into the M phase. The treatment of cells with IC50 concentrations of AuNPs similarly generated progressive accumulation of cells in sub-G1 and S phase, and inhibited the entrance of cells into the M phase of the cell cycle. DNA fragmentation, as demonstrated by electrophoresis, indicated induction of apoptosis. Conclusions: Our engineered silver nanoparticles effectively inhibit the proliferation of human breast carcinoma cell line MCF-7 in vitro at high concentration ($1000{\mu}M$) through apoptotic mechanisms, and may be a beneficial agent against human carcinoma but further detailed study is still needed.

• 한국광학회지
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• 제31권2호
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• pp.59-70
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• 2020

3차원 플래시 라이다 시스템(3D flash LIDAR system)에서의 대기 산란을 해석하기 위해 몬테 카를로 복사 전달(Monte Carlo radiative transfer, MCRT) 방법을 바탕으로 수정된 수치 해석 모델인 MCRT 행렬 방법을 논의한다. MCRT 방법을 바탕으로 라이다 신호의 복사 전달 함수를 행렬 형태로 구성하며, 이는 특성 응답에 해당한다. 근축 근사에 기반하여 본 특성 응답 행렬의 중첩 및 합성곱 연산을 활용함으로써 확장된 전반적인 플래시 라이다의 전산 모사 모델을 개발한다. MCRT 행렬 방법은 기존의 몬테 카를로 기반 방법들에서 과도하게 증가할 수 있는 개별 라이다 신호의 추적을 대폭 경감시킨다. 그 결과 본 방법은 다양한 산란 조건 및 라이다 시스템 구성 환경에서도 그 신호 응답을 빠르게 획득할 수 있는 특징을 지닌다. 본 논문에서는 MCRT 행렬 방법에 기반한 전산 모델을 이용하여 상이한 대기 환경 조건에서 동작하는 3차원 플래시 라이다 시스템을 그 산란 조건, 즉, 그 가시거리에 따른 산란 계수를 달리하며 모사하고, 플래시 라이다 신호의 신호대잡음비의 악화, 신호 오류, 시공간적 확산 및 시간 지연 등 시스템상에서의 산란 효과에 의해 나타나는 다양한 현상을 수치적으로 분석한다. MCRT 행렬 방법은 자율 주행을 위한 플래시 라이다 시스템을 포함해 다양한 라이다 시스템을 분석하는데 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제43권2호
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• pp.72-78
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• 2013

Purpose: The purpose of this study was to compare the phototoxic effects of blue light exposure on periodontal pathogens in both planktonic and biofilm cultures. Methods: Strains of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum, and Porphyromonas gingivalis, in planktonic or biofilm states, were exposed to visible light at wavelengths of 400.520 nm. A quartz-tungsten-halogen lamp at a power density of $500mW/cm^2$ was used for the light source. Each sample was exposed to 15, 30, 60, 90, or 120 seconds of each bacterial strain in the planktonic or biofilm state. Confocal scanning laser microscopy (CSLM) was used to observe the distribution of live/dead bacterial cells in biofilms. After light exposure, the bacterial killing rates were calculated from colony forming unit (CFU) counts. Results: CLSM images that were obtained from biofilms showed a mixture of dead and live bacterial cells extending to a depth of $30-45{\mu}m$. Obvious differences in the live-to-dead bacterial cell ratio were found in P. gingivalis biofilm according to light exposure time. In the planktonic state, almost all bacteria were killed with 60 seconds of light exposure to F. nucleatum (99.1%) and with 15 seconds to P. gingivalis (100%). In the biofilm state, however, only the CFU of P. gingivalis demonstrated a decreasing tendency with increasing light exposure time, and there was a lower efficacy of phototoxicity to P. gingivalis as biofilm than in the planktonic state. Conclusions: Blue light exposure using a dental halogen curing unit is effective in reducing periodontal pathogens in the planktonic state. It is recommended that an adjunctive exogenous photosensitizer be used and that pathogens be exposed to visible light for clinical antimicrobial periodontal therapy.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.797-802
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• 2023

본 연구에서는 펄스 레이저 증착법으로 기판 온도에 따른 GZO(Ga₂O₃ : 5 wt %, ZnO : 95 wt %) 박막을 유리 기판에 증착하여 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD측정을 통해 기판 온도에 무관하게 모든 GZO 박막이 c 축으로 우선 성장함을 확인할 수 있었고, 300℃ 에서 증착한 GZO 박막이 반가폭 0.38° 로 가장 우수한 결정성을 나타내었다. 기판 온도가 150에서 300℃ 로 증가함에 따라 GZO 박막의 비저항은 감소하는 경향을 보인 반면에 가시광 영역에서의 평균 투과도는 크게 영향을 받지 않는 것으로 조사되었다. 300℃ 에서 증착한 GZO 박막의 재료 평가 지수가 2.05×10⁴ Ω^-1·cm^-1 로 가장 우수한 값을 나타내었고, 이때 비저항과 가시광 영역에서의 평균 투과도는 각각 3.72 × 10^-4 Ω·cm 과 87.71 % 이었다. 본 연구를 통해 GZO 박막이 매우 유망한 투명 전도막 재료라는 것을 알 수 있었다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권7호
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• pp.32-36
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• 2008

본 연구에서는 펄스 레이저 법으로 200 mTorr 의 산소 분압에서 기판 온도를 $200^{\circ}C$ 에서 $600^{\circ}C$ 까지 변화시켜 가며, quartz 기판 위에 $In_2O_3-ZnO$ 박막을 제작하여 광학적 및 전기적 특성을 조사하였다. XRD 측정을 통해 $In_2O_3-ZnO$ 박막이 다결정 상태인 것을 알 수 있었으며, 기판 온도가 $500^{\circ}C$로 증가함에 따라 $35.5^{\circ}$ 부근의 $In_2O_3$ (400) 피크는 감소한 반면 $30.6^{\circ}$ 부근의 $In_2O_3$ (222) 피크는 증가했다. 박막의 표면을 AFM 으로 조사한 결과, round type 의 결정립들이 관찰되었으며 표면 거칠기 값은 $500^{\circ}C$에서 제작한 박막에서 가장 낮은 값 (6.15 nm) 을 나타내었다. 모든 $In_2O_3-ZnO$ 박막이 가시광 영역에서 평균 82% 이상의 투과율을 보였다. 또, $500^{\circ}C$에서 제작한 $In_2O_3-ZnO$ 박막에서 가장 높은 캐리어 농도 ($2.46{\times}10^{20}cm^{-3}$) 값과 가장 낮은 비저항 ($1.36{\times}10^{-3}{\Omega}cm$) 값을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.15-20
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• 2007

펄스 레이저 증착법을 이용하여 ZnO 박막을 quartz 기판 위에 증착하였으며, 기판 온도에 따른 박막의 구조적 및 광학적 특성을 조사하였다. 기판 온도 변화에 관계없이 모든 박막이 (002) 방향으로 성장하였으며, 400 $^{\circ}C$ 에서 반가폭은 0.24$^{\circ}$로 가장 우수한 결정성을 갖는 박막이 제작되었다. 또, 박막의 발광 특성을 조사한 결과, 모든 박막에서 UV 발광 피크와 deep-level 발광 피크가 관찰되었으며, 기판 온도에 따른 발광 피크의 변화가 관찰되었다. 가장 우수한 UV 발광 특성은 400 $^{\circ}C$ 에서 관찰되었으며, 반가폭은 14 nm 였다. 기판 온도에 무관하게 가시광 영역에서 약 85 % 정도의 투과도를 나타내었다. 투과도 측정을 통하여 얻은 광학 밴드갭 에너지와 UV 발광 중심 값을 비교한 결과, 두가지 결과 값들이 서로 유사한 값을 나타냈다. 이로부터 UV 발광 중심 값이 ZnO 의 near band edge emission 을 나타낸다는 사실을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.270-276
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• 2008

$TiO_2$의 가장 큰 특징은 광촉매적 특성을 들 수 있으나 순수한 $TiO_2$는 자외선 영역에서만 활성을 보이는 단점이 있다. 단점을 보완하고자 본 연구에서는 초고온, 고활성을 이용한 열플라즈마 공정으로 질소가 도핑된 $TiO_2$를 합성하여 $TiO_2$의 광촉매적 특성을 높이고자 하였다. 직류 플라즈마 제트를 이용하여 비금속이온인 질소와 반응 가스인 산소를 $TiCl_4$와 함께 플라즈마 반응기 안에서 반응시켜 질소가 도핑된 $TiO_2$ 나노 분말을 합성하였다. 합성 조건으로 질소의 유량을 변화하였다. 합성 변수에 따른 입자의 상조성, 크기를 분석하였고 아세트알데히드와 곰팡이를 광분해하는 실험을 통해 광촉매 활성을 살펴보았다. 한편 $TiO_2$의 분말 상태와 코팅된 상태의 광촉매 특성을 비교하고자 합성한 분말의 스핀 코팅과 PLD (Pulsed Laser Deposition)을 통해 $TiO_2$를 코팅하였다. 아세트알데히드 분해 실험의 결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말의 경우가 순수한 $TiO_2$ 분말에 비해 가시영역에서의 광촉매 활성이 두 배 이상 뛰어난 것을 확인하였으며, 곰팡이 분해 실험 결과 역시 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말에 곰팡이가 분해되는 것을 확인하였다. 분말과 필름을 제조하여 메틸렌블루 광분해 실험한 결과 분말의 경우 100% $TiO_2$입자가 메틸렌블루 분해에 이용되며, 반면 스핀 코팅의 경우 바인더의 함량 때문에 20~30%의 $TiO_2$만이 분해에 이용되기 때문에, 분말의 경우 초기 30 mL 메틸렌블루를 한번에 분해할 수 있었다.