• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권6호
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• pp.428-434
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• 2004

Coarse clumping of solid materials within diseased biological cells can have a marked influence on the light scattering pattern. Perturbations in refractive index lead to distinct varia­tions in the cytometric signature, especially apparent over wide scattering angles. The large dynamic range of scattering intensities restricts collection of data to narrow angular intervals be­lieved to have the highest potential for medical diagnosis. We propose the use of an interfer­ence filter to reduce the dynamic range. Selective attenuation of scattering intensity levels is expected to allow simultaneous data collection over a wide angular interval. The calculated angu­lar transmittance of a commercial shortwave-pass filter of cut-off wavelength 580 nm indicates significant attenuation of scattering peaks below ${\~}\;10^{circ}$, and reasonable peak equalization at higher angles. For the three-dimensional calculation of laser light scattered by cells we use a spectral method code that models cells as spatially varying dielectrics, stationary in time. How­ever, we perform preliminary experimental testing with the interference filter on polystyrene microspheres instead of biological cells. A microfluidic toolkit is used for the manipulation of the microspheres. The paper intends to illustrate the principle of a light scattering detection system incorporating an interference filter for selective attenuation of scattering peaks.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제24권4호
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• pp.354-361
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• 2007

The distribution of light in a randomly scattering medium can represent problems found in many area. Particularly, in the clinical application of lasers for Photodynamic therapy(PDT) or in the fluorescence spectroscopy for biological tissue, turbidity plays a very important role. The influences of fluorophor, scatterer, and absorber in turbid material by light scattering were interpreted for the scattered fluorescence intensity and wavelength. The molecular properties have been studied by laser induced fluorescence spectroscopy in scattering medium as tissue. It has been found that the effects of optical properties in scattering media could be investigated by the optical $parameters({\mu}_s$, ${\mu}_a$ ,${\mu}t)$. Experimental and Monte Carlo simulation method for modelling light transport in tissue was applied. The experimental results using a randomly distributed scattering medium were discussed and compared with those obtained through Monte Carlo simulation. It'll be also important in designing the best model for oil chemistry, medicine and application of medical engineering.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제13권4호
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• pp.159-164
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• 2017

The detection efficiency and characteristics of an optical particle counter (OPC), with various sample nozzle outlet diameters, were experimentally investigated. The OPC system, which was built with original design, was made up of a diode laser, two photodetectors, and a variety of optics such as a beam splitter and a concave mirror. The cone-shaped sampling nozzle was designed to be changeable to alter the outlet diameter, within the range of 1 to 3 mm. For samples, sets of polystyrene latex (PSL) standard particle with various sizes of 1 to $3{\mu}m$, were used. As a result, detection efficiency of the OPC greatly decreased with larger nozzle outlet diameter. Moreover, increased nozzle outlet diameter means broader sample flow, thus caused light interference and multiple scattering which results in abnormal high peaks in scattered light signal. The ratio of abnormal peaks to regular signal of single particle increased with larger nozzle outlet diameter.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.330-338
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• 2015

N-propyl-N,N-dimethylethanolamine의 산란혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장 과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리 공정에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. Monte Carlo simuation과 실험으로 레이저 광원에서 검출기까지 거리의 함수에 의해 농도가 묽어짐에 따라 산란세기가 기하급수적으로 감소함을 알 수 있었다. 이는 유지화학, 생의학, 레이저 의학, 의공학 분야적용에 LIF와 입자이동 현상은 아주 적합한 모델 연구에 큰 도움이 될 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.77-83
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• 2005

The influence of fluorescence, scattering, and absorbance in turbid material by light scattering was interpreted by the scattered fluorescence intensity and wavelength. The effect of optical property in scattering media was investigated. It is very important to study the charge coupled device(CCD) in spectrometry because we can use the molecular energy level, molecular structure, absorption or emission, intermolecular reaction, weakly bound molecular energy, photochemistry, fluorescence and photodynamic therapy. CCD is very essential to study the molecular structure and medical engineering combined laser spectroscopy in the modem physical and chemistry. Accordingly, this study has designed and manufactured the electromagnetic spectrometry with CCD, and has analyzed the hematoporphyrin derivative.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권11호
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• pp.1458-1465
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• 1997

This study investigated the effects of pressure on the growth of an impinging spray. We obtained the frozen images which were scattered by Nd ; YAG laser light (pulse width : 7 ns) using synchronization circuit made in the laboratory. For an impinging spray a growth of the penetration length was progressed with increase of the injection pressure but an ambient pressure restrained its growth. The effect of an ambient pressure on penetration was larger than that of an injection pressure. The pressure ratio had an effect on the penetration growth rate. The thickness growth rate depended on both the injection pressure and the ambient pressure compositively. A lower injection pressure or a higher ambient pressure was required for spatial distribution of impinging spray.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.566-574
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• 1988

본 연구에서는 LDV의 수광계를 비임의 진행방향에 수직한 방향으로 위치시켜 분무액적에 의한 반사 산란성분을 수광하여 검출되는 신호의 가시도에 의해 액적크기 를 측정함과 동시에 도플러변화 주파수로부터 속도를 측정하고, 이 방법의 신뢰도를 충돌식 포진법에 의하여 측정한 결과와 비교하므로써 평가하여, 관측각 90˚의 측방 산란형 LDV에 의한 분무액적의 크기와 속도의 동시측정에 관한 유용성을 살펴보고자 한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.339-344
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• 2000

기도에 존재하는 섬모는 인체의 방어기전으로서 중요한 역할을 하며 섬모운동의 장애는 여러 가지 기도질환을 유도하는 원인이 된다. 본 연구에서는 기도 내 섬모의 운동을 생채 내에서 측정할 수 있는 시스템을 개발하여 섬모 운동 주파수(ciliary beat frequency, CBF)를 autoregressive(AR) 스펙트럼 분석을 통하여 정량화하였다. 생체 내에서 운동하고 있는 섬모의 주파수를 측정하기 위해서 레이저와 광섬유 프루브를 사용하는 광전신호(photoelectric signal)방법을 응용하였다. 섬모운동에 의해 산란된 레이저 빛은 광섬유 프루브에 의해 탐지되어 포토 다이오드에서 전기적인 신호로 전환된다. 시리얼 통신을 통하여 PC로 전송된 디지털 섬모운동 신호는 화면에 디스플레이 되며 AR 스펙트럼 방법에 의해 실시간으로 CBF가 결정될 수 있다. 인체의 비강 중비갑개 전단부(anterior end of middle turbinate)에서 직접적으로 프루브를 적용하여 획득된 신호를 분석하였다. 8명의 정상인에 대하여 분석한 결과 CBF는 5에서 10Hz 사이에서 분포했으며 평균적으로 7.3$\pm$1.1Hz 값을 나타냈다. 이는 현재까지 알려진 CBF 값과 유사한 결과이며 측정된 값들의 표준편차도 또한 보고된 결과와 유사한 양상을 나타냈다. 본 연구 결과는 약물에 대한 섬모운동의 영향 및 질별 발달 과정에서의 섬모 운동의 변화 분석 등의 임상 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.167-175
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• 2014

혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정과 Photodynamic therapy에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 우리는 레이저 광원에서 검출기까지 농도의 함수에 의해 in vitro 시료의 산란과 형광 스펙트라를 측정하였다. 산란계수 ${\mu}_s$는 산란체의 입자가 증가함에 크게 나타났다. 그리하여 Phorphyrin A는 Phorphyrin C보다 산란세기는 증가하였으나, 침투깊이 ${\delta}$는 감소하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.136-142
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• 2016

무질서 매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정과 Photodynamic therapy에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 우리는 레이저 광원에서 검출기까지 거리의 함수에 의해 in vitro 시료의 산란과 형광 스펙트라를 측정하였다. 산란계수 ${\mu}_s$는 산란체의 입자가 증가함에 크게 나타났다. 그리하여 purple membrane vesicle과 ${\beta}$-carotene의 혼합물의 매질에서 광원에서 검출기에 의한 거리에 대한 측정된 값(I, ${\delta}$)이 거리가 가까워짐에 따라 크게 나타났다.