• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.287-294
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• 2022

본 연구에서는 중적외선용 줌 광학계를 비열화에 유리한 소재 조합으로 구성하기 위해 비열화 유리 지도를 이용한 반복적인 설계 방법을 제시한다. 일반적으로 중적외선용 유리 소재는 가시광선용 소재에 비해 온도변화에 매우 민감하다. 또한 줌 광학계는 이동군이 존재하여 온도 변화에 따른 성능 보상이 어느 정도 가능하지만, 광학 렌즈에 적절한 소재가 배치되지 않으면 온도에 따른 이동군의 보상량이 크게 발생하여 비열화 설계 시 어려움이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 비열화 유리 지도상에서 수차 보정을 위한 값을 분석하여 비열화에 유리한 소재로 중적외선용 줌 광학계를 구성하고, 초점거리 2배 확장기를 부착하여도 온도 변화에 안정적인 확장형 줌 광학계를 설계하였다.

• 센서학회지
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• 제30권3호
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• pp.139-147
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• 2021

Numerical analysis was performed using FIMMWAVE to optimize the specifications of Si₃N₄/SiO₂ slot and ridge-slot optical waveguides based on confinement factor and effective mode area. The optimized specifications were confirmed based on sensitivity in terms of the refractive index of the analyte. The specifications of the slot optical waveguide, i.e., the width of the slot and the width and height of the rails, were optimized to 0.2 ㎛, 0.46 ㎛, and 0.5 ㎛ respectively. When the wavelength was 1.55 ㎛ and the refractive index of the slot was 1.3, the confinement factor and effective mode area of 0.2024 and 2.04 ㎛², respectively, were obtained based on the optimized specifications. The thickness of the ridge and the refractive index of the slot were set to 0.04 ㎛ and 1.1, respectively, to optimize the ridge-slot optical waveguide, and the confinement factor and effective mode area were calculated as 0.1393 and 2.90 ㎛², respectively. When the confinement coefficient and detection degree of the two structures were compared in the range of 1 to 1.3 of the analyte index, it was observed that the confinement coefficient and sensitivity were higher in the ridge-slot optical waveguide in the region with a refractive index less than 1.133, but the reverse situation occurred in the other region. Therefore, in the implementation of the integrated optical biochemical sensor, it is possible to propose a selection criterion for the two parameters depending on the value of the refractive index of the analyte.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.61-73
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• 2022

In this study, we developed a reliable and efficient Agrobacterium-mediated genetic transformation system by applying sonication and vacuum infiltration to six chickpea cultivars (ICCV2, ICCV10, ICCV92944, ICCV37, JAKI9218, and JG11) using embryo axis explants. Wounded explants were precultured for 3 days in shoot induction medium (SIM) before sonication and vacuum infiltration with an Agrobacterium suspension and co-cultivated for 3 days in co-cultivation medium containing 100 µM/l of acetosyringone and 200 mg/l of L-cysteine. Responsive explants with putatively transformed shoots were selected using a gradual increase in kanamycin from 25 mg/l to 100 mg/l in selection medium to eliminate escapes. Results showed optimal transformation efficiency at a bacterial density of 1.0, an optical density at 600 nm wavelength (OD₆₀₀), and an infection duration of 30 min. The presence and stable integration of the β-glucuronidase (gusA) gene into the chickpea genome were confirmed using GUS histochemical assay and polymerase chain reaction. A high transformation efficiency was achieved among the different factors tested using embryo axis explants of cv. JAKI 9218. Of the six chickpea cultivars tested, JAKI9218 showed the highest transformation efficiency of 8.6%, followed by JG11 (7.2%), ICCV92944 (6.8%), ICCV37 (5.4%), ICCV2 (4.8%), and ICCV10 (4.6%). These findings showed that the Agrobacterium-mediated genetic transformation system will help transfer novel candidate genes into chickpea.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1041-1041
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• 2001

Removal of variability in spectra data before the application of chemometric modeling will generally result in simpler (and presumably more robust) models. Particularly for sparsely sampled data, such as typically encountered in diode array instruments, the use of Savitzky-Golay (S-G) derivatives offers an effective method to remove effects of shifting baselines and sloping or curving apparent baselines often observed with scattering samples. The application of these convolution functions is equivalent to fitting a selected polynomial to a number of points in the spectrum, usually 5 to 25 points. The value of the polynomial evaluated at its mid-point, or its derivative, is taken as the (smoothed) spectrum or its derivative at the mid-point of the wavelength window. The process is continued for successive windows along the spectrum. The original paper, published in 1964 [1] presented these convolution functions as integers to be used as multipliers for the spectral values at equal intervals in the window, with a normalization integer to divide the sum of the products, to determine the result for each point. Steinier et al. [2] published corrections to errors in the original presentation [1], and a vector formulation for obtaining the coefficients. The actual selection of the degree of polynomial and number of points in the window determines whether closely situated bands and shoulders are resolved in the derivatives. Furthermore, the actual noise reduction in the derivatives may be estimated from the square root of the sums of the coefficients, divided by the NORM value. A simple technique to evaluate the actual convolution factors employed in the calculation by the software will be presented. It has been found that some software packages do not properly account for the sampling interval of the spectral data (Equation Ⅶ in [1]). While this is not a problem in the construction and implementation of chemometric models, it may be noticed in comparing models at differing spectral resolutions. Also, the effects on parameters of PLS models of choosing various polynomials and numbers of points in the window will be presented.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권1호
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• pp.95-103
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• 2012

본 연구는 원유의 실시간 휴대용품질측정 시스템 개발을 위한 기초 연구로서 원유 시료의 온도에 따른 가시광선-근적외선 스펙트럼을 측정하였으며, 다양한 수학적 전처리방법을 적용하여 유성분 예측모델을 개발하였다. 스펙트럼 측정은 원유 시료 180개에 대해 스펙트럼의 수학적 전처리 방법으로 평활화, 정규화, MSC, 1차 및 2차 미분을 사용하였고 예측모델은 부분최소자승법을 이용하였다. 유성분을 분석한 결과 함량 범위와 평균은 지방이 각각 2.44~6.42%, 4.05%, 단백질은 각각 2.44~4.28%, 3.35%, 무지고형분은 각각 7.85~9.57%, 8.76%로 나타났다. 또한 유당의 함량 범위와 평균은 각각 3.93~5.24%, 4.74%였으며 요소태질소의 경우에는 각각 4.6~15.1 mg/dl, 10.27 mg/dl로 대부분 권장 기준을 만족하였다. 원유 시료의 온도에 따른 스펙트럼은 1,400~2,500 nm에서 큰 차이를 보였으며 온도가 상승함에 따라 흡광도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 원유 시료의 온도에 따른 유성분 예측모델을 400~2,500 nm의 영역에서 개발하였으며 예측성능은 지방과 무지고형분의 경우 온도변화와 무관하였다. 단백질과 유당, 요소태질소의 예측성능은 온도가 낮을수록 급격히 감소하여 스펙트럼 측정 시 원유 시료의 온도를 $40^{\circ}C$로 유지하는 것이 필요함을 알 수 있다. $40^{\circ}C$의 원유 스펙트럼에 대해 수학적 전처리를 수행한 결과 평활화를 수행하여 측정 장치 자체의 노이즈를 감소시킬 수 있었고 정규화를 수행하여 기준선을 일치시킬 수 있었다. 또한 MSC를 수행하여 빛의 산란에 의한 영향을 제거하여 스펙트럼간의 차이를 감소시킬 수 있었고 1차 및 2차 미분을 수행한 결과 기준선 일치와 기존 스펙트럼에서 나타나지 않았던 파장영역에 대한 분석이 가능함을 알수 있다. 다중회귀분석의 stepwise 방법을 이용하여 최적 파장영역을 선정하고 유성분 예측모델을 개발한 결과 요소태질소를 제외하고 대부분 근적외선 영역에서 우수한 상관관계를 보여주었다. 지방과 단백질은 원시 스펙트럼의 검증부 결정계수가 각각 0.93, 0.92에서 정규화를 수행한 결과 각각 0.98, 0.92로 원시 스펙트럼의 결과가 우수하여 큰 개선이 없었으나 RPD는 각각 4.10, 3.41에서 5.47, 3.73으로 높아져 정밀도가 향상됨을 알 수 있다. 무지고형분과 유당의 예측모델은 원시 스펙트럼의 경우 각각 0.82, 0.75로 예측모델로 사용하기에는 어려웠으나 각각 평활화와 MSC를 수행하였을 때 검증부 결정계수가 0.90, 0.80으로 크게 개선되어 유성분 예측모델의 신뢰성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 요소태질소의 경우 가시광선 영역에서 가장 우수한 상관관계를 보여주었으나 검증부 결정계수, 오차, RPD가 각각 0.61, 1.56%, 1.58로 다른 성분에 비해 매우 낮게 나타났다. 이를 개선하기 위해 수학적 전처리를 수행하였으나 크게 개선되지 않았으므로 요소태질소의 신뢰성 있는 모델을 개발하기 위해서는 부분최소자승법 외에 다양한 알고리즘의 적용이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권4호
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• pp.274-279
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• 2009

지상원격탐사 센서를 이용한 황색종의 적숙엽 판단기준을 평가하기 위하여 성숙기에 중엽과 상엽부위에 대하여 수확엽의 녹색도를 5개 수준으로 구분하여 여러 가지 센서지표들의 상호관계를 평가하였다. 건조엽의 색 특성은 색차계(Colorimeter, CR-300)를 이용하여 L, a, b값을 측정하였고 건조엽의 청색도는 육안관찰에 의한 분포정도를 수치화하여 비교 검토하였다. 수확엽의 녹색도에 따른 반사율은 550nm와 675nm에서 녹색도가 증가할수록 감소되는 특성을 보였다. 건조엽의 반사율은 미숙된 엽이 건조된 후 녹색이 잔류되었기 때문에 미숙엽의 675nm 반사율이 더 낮아졌다. 그 결과 동일한 엽위에서 생엽과 건조엽의 반사율지표는 직선적인 정의 상관을 보였다. 또한 건조엽의 청색도는 모든 센서지표들과 유의성 있는 정의 상관을 보였고 명도를 나타내는 색차계 L값은 센서지표들과 유의성 있는 부의 상관을 보였다. 따라서 건조엽의 청색도로 평가된 센서 종류별 적숙엽의 기준은 엽록소 측정치 SPAD 값은 22 이하, 엽록소 측정치 CM-1000 값은 135 이하, 그리고 원격탐사센서 Crop Circle의 gNDVI 값은 0.43 이하로 평가되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.324-325
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• 2014

Quantum wells infrared photodetectors (QWIPs) have been used to detect infrared radiations through the principle based on the localized stated in quantum wells (QWs) [1]. The mature III-V compound semiconductor technology used to fabricate these devices results in much lower costs, larger array sizes, higher pixel operability, and better uniformity than those achievable with competing technologies such as HgCdTe. Especially, GaAs/AlGaAs QWIPs have been extensively used for large focal plane arrays (FPAs) of infrared imaging system. However, the research efforts for increasing sensitivity and operating temperature of the QWIPs still have pursued. The modification of heterostructures [2] and the various fabrications for preventing polarization selection rule [3] were suggested. In order to enhance optical performances of the QWIPs, double barrier quantum well (DBQW) structures will be introduced as the absorption layers for the suggested QWIPs. The DBWQ structure is an adequate solution for photodetectors working in the mid-wavelength infrared (MWIR) region and broadens the responsivity spectrum [4]. In this study, InGaAs/GaAs/AlGaAs double barrier quantum well infrared photodetectors (DB-QWIPs) are successfully fabricated and characterized. The heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIPs are grown by molecular beam epitaxy (MBE) system. Photoluminescence (PL) spectroscopy is used to examine the heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIP. The mesa-type DB-QWIPs (Area : $2mm{\times}2mm$) are fabricated by conventional optical lithography and wet etching process and Ni/Ge/Au ohmic contacts were evaporated onto the top and bottom layers. The dark current are measured at different temperatures and the temperature and applied bias dependence of the intersubband photocurrents are studied by using Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) system equipped with cryostat. The photovoltaic behavior of the DB-QWIPs can be observed up to 120 K due to the generated built-in electric field caused from the asymmetric heterostructures of the DB-QWIPs. The fabricated DB-QWIPs exhibit spectral photoresponses at wavelengths range from 3 to $7{\mu}m$. Grating structure formed on the window surface of the DB-QWIP will induce the enhancement of optical responses.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.845-854
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• 2003

광섬유의 색 분산과 비선형 효과에 의해 왜곡된 채널 신호를 보상하기 위한 방법으로 고비선형 분산 천이 광섬유의 광 위상 공액기를 이용한 경로 평균 강도 근사 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)를 채택한 채널 전송률 40 Gbps의 5-채널 WDM시스템의 시뮬레이션을 통하여 채널 각각의 MSSI 보상 특성을 다양한 광섬유 분산 계수에 따라 분석해 보았다. 채널별 보상 특성의 분석은 1 dB 기준 눈 열림 패널티, 수신단에서의 비트 에러율 특성, $10^{-9}$ BER에서의 채널 간 파워 패널티 등을 이용했다. 시스템 전송 길이, 광섬유의 분산 계수, 광 위상 공액기 펌프 광 파장, 광 위상 공액기에서의 WDM신호 파장에 따른 공액파 변환 효율 등에 관계하여 광 위상 공액기를 중심으로 한 첫 번째 전송 링크에서의 신호 평균 전력과 두 번째 전송 링크에서의 공액파 평균 전력을 동일하게 만드는 펌프 광 전력을 적절히 선택하면 고비선형 분산 천이 광섬유가 MSSI 보상을 통한 광대역 WDM 시스템을 위한 광 위상 공액기에서의 비선형 매질로 매우 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제27권4호
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• pp.558-563
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• 2000

1960년대 최초로 Ruby 레이저의 개발 이래로, 치과용 드릴인 고속용 핸드피스를 대신해 치아 경조직 삭제에 레이저의 적용이 시도되어져 오고 있는데, 최근 Er:YAG레이저의 개발로 경조직 삭제시 이들의 삭제 효능과 치질의 온도상승에 관한 연구에 관심이 증대되었다. 과거 여러 종류의 레이저에 비해 2.94um Er:YAG 레이저는 파장의 특성이 치질의 수분과 하이드록시아파타이트에 매우 흡수율이 높아 치질내 수분이 고열에 의해 증기화되어 폭발하므로써 치질이 제거되므로 crack이나 탄화된 부위가 없이 와동 변연부가 명확하고 깨끗하며 효과적인 치질의 삭제가 가능하다. 삭제시 치질내 온도 상승이 레이저의 경조직 적용시 고려되는 중요한 문제점으로 대두되나 이는 물분사와 적적한 레이저 parameter의 사용으로 열 발생을 최소화하면 치수 손상이 발생하지 않는다고 보고 된다. 본증례는 치수에 근접하지 않은 우식 병소의 처치를 주소로 내원한 소아 환자들에 있어서 Er:YAG 레이저 적용시 기존의 고속용 삭제 기구에 비해 소음과 진동이 적어 소아 환자들의 치과 치료에 대한 공포감이나 동통을 최소로 하며 적절한 레이저 parameter와 물분사의 사용으로 치수에 대한 열자극이나 치질의 변색과 같은 임상적인 문제를 초래하지 않고 효과적으로 우식 병소의 제거 및 와동 형성을 시행할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-12
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• 2021

본 논문에서는 레이저 유도에 의한 그래핀 합성 기술 및 이를 이용한 전기/전자 소자 제조 기술과 다양한 소자 제조 기술을 검토하였다. 최근까지 개발되고 있는 3차원 그래핀 구조 활용으로 설계된 마이크로/나노 패턴화는 효율적인 제조공정으로 인하여 많은 각광을 받고 있으며, 차세대 기판 소재로의 응용까지 다양하게 개발되고 있다. 산업에서 요구하는 실제적인 적용 연구의 예들은, 레이저의 파장대역 선택, 출력 조정 및 광 간섭 기술 응용 등의 점진적인 해결방안 논의를 통해 큰 발전 가능성을 보여주고 있다. 기존의 그래핀의 전기/전자 소자 장치로의 응용 확장성은 이미 검증된 바 있으며, 새로운 합성 방식 및 기판 적용 기술은 마이크로 패키징 기술과의 통합 운용으로, 바이오센서, 슈퍼커패시터, 다공성 전기화학 센서 등 응용분야가 매우 다양하다. 본 논문에서 소개하는 레이저 기반 그래핀 가공 기술은 가까운 미래에 휴대형 소형 전자기기 및 전자 소자에 쉽게 적용 가능하리라 사료된다.