• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• ALGAE
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• 제20권2호
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• pp.167-176
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• 2005

In order to produce Laminaria japonica in Jeju as feed for abalone, a transplant experiment was performed with the Baekryungdo and the Wando cultivar stocks at the Udo aquafarm from January to July 2003. Eight water conditions at the aquafarm and eleven traits of the two cultivar stocks were measured once a month. The water temperature ranged from 12.9$^{\circ}C$ to 23.5$^{\circ}C$. The salinity was 31.3-36.8‰ the DO was 5.40-9.86 mg ${\cdot}$ $l^{-1}$ the pH was 7.82-9.61. Concentrations of $NO_2-N,\;NO_3-N,\;NH_4-N\;and\;PO_4-P$ were 0.02-0.15 $\mu$M, 2.27-3.49 $\mu$M, 0.16-0.56 $\mu$M and 0.07-0.99 $\mu$M, respectively. The whole frond length of the Baekryungdo and the Wando specimens were 173.84 and 153.67 cm. The blade width, stipe length, blade length, fascia length, blade thickness, total weight and substantiality of the Baekryungdo and the Wando specimens were 14.61 and 13.05 cm, 3.94 and 3.02 cm, 169.88 and 150.65 cm, 155.81 and 137.10 cm, 1.01 and 0.96 cm, 258.04 and 200.96 cm, and 101.56 and 94.62, respectively at the conclusion of the experiment in July. The measurements of the Baekryungdo specimens were slightly higher than those of Wando specimens. The fascia width, stipe thickness and fascia thickness of the Wando specimens were slightly higher than those of the Baekryungdo specimens. The relative growth rates of these traits of two cultivar stocks during the growth test were very similar. Generally, the performance of the Baekryungdo cultivar stock seems to be better than that of the Wando samples. Further study of the physiological ecology for cultivation and breeding is needed in the future.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권2호
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• pp.681-689
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• 2023

Purpose: Muons are characterized by a strong penetrating ability and can travel through thousands of meters of rock, making them ideal to image large volumes and substances typically impenetrable to, for example, electrons and photons. The feasibility of 3D image reconstruction and material identification based on a cosmic ray muons tomography (MT) system with triangular bar plastic scintillator detectors has been verified in this paper. Our prototype shows potential application value and the authors wish to apply this prototype system to 3D imaging. In addition, an MT experiment with the same detector system is also in progress. Methods: A simulation based on GEANT4 was developed to study cosmic ray muons' physical processes and motion trails. The yield and transportation of optical photons scintillated in each triangular bar of the detector system were reproduced. An image reconstruction algorithm and correction method based on muon scattering, which differs from the conventional PoCA algorithm, has been developed based on simulation data and verified by experimental data. Results: According to the simulation result, the detector system's position resolution is below 1 ~ mm in simulation and 2 mm in the experiment. A relatively legible 3D image of lead bricks in size of 20 cm × 5 cm × 10 cm used our inversion algorithm can be presented below 1× 10⁴ effective events, which takes 16 h of acquisition time experimentally. Conclusion: The proposed method is a potential candidate to monitor the cosmic ray MT accurately. Monte Carlo simulations have been performed to discuss the application of the detector and the simulation results have indicated that the detector can be used in cosmic ray MT. The cosmic ray MT experiment is currently underway. Furthermore, the proposal also has the potential to scan the earth, buildings, and other structures of interest including for instance computerized imaging in an archaeological framework.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.362-371
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• 2012

유기 배지재료로써 국내에서 유통되는 피트모스와 코이어 더스트의 물리 화학적 특성을 분석하여 식물 공장용 혼합배지 조제를 위한 기초자료를 얻기 위하여 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 캐나다, 리투아니아, 라트비아로부터 수입되는 피트모스 6점과 인도, 스리랑카, 베트남으로부터 수입되는 코이어 더스트 10점을 확보한 후 물리적 특성과 화학적 특성을 분석하고 비교하였다. 공극률에서 피트모스가 평균${\pm}$표준편차가 $79.6{\pm}5.04%$로써 $83.6{\pm}6.18$인 코이어 더스트 보다 낮았으며, 용기용수량은 피트모스가 평균 $69.9{\pm}10.17%$이고 코이어 더스트는 $65.9{\pm}3.46$으로 피트모스의 보수성이 코이어 더스트 보다 높았지만 종류별 차이가 컸다. 기상률은 4종류의 피트모스가 10% 이하로 측정되었지만 코이어 더스트는 12~26% 의 범위로 피트모스보다 월등히 높았다. 조사한 6종류의 피트모스는 쉽게 흡수할 수 있는 수분(easily available water, EAW)이 18~22%의 범위였던 반면 코이어 더스트는 11~16%로 측정되었고 1점을 제외한 9점이 11~13%의 범위로 측정되어 매우 낮았다. 완충수(buffering water)도 피트모스가 9~13%의 범위였지만 9점의 코이어 더스트가 5.5~7.5%로 측정되어 정확한 물 관리가 필요함을 나타내고 있다. 화학적 특성에서 피트모스는 pH가 3.46~4.17인 강산성물질이었고, 전기전도도(EC)는 분석한 6점 중 5점이 $0.137{\sim}0.254dS{\cdot}m^{-1}$로 측정되었다. 코이어 더스트의 pH는 5.31~6.48인 약산성 물질이었으며, EC는 평균${\pm}$표준편차가 $0.563{\pm}0.83dS{\cdot}m^{-1}$로 피트모스 보다 월등히 높고 종류 간 차이가 큼을 나타내고 있다. 양이온교환용량(CEC)은 코이어 더스트가 피트모스보다 약 3~4배 가량 낮았다. 코이어 더스트가 피트모스 보다 $NO_3$-N와 $P_2O_5$-P의 함량이 높았고, $NH_4$-N 함량이 낮았지만 K와 Na 함량은 월등히 높아 전기전도도가 높아진 원인이 되었다고 판단하였다. 피트모스와 코이어 더스트의 온수추출물은 각각 6.67~16.37% 및 30.0~65.1%, 알칼리 추출물은 0~38% 및 23.1~70.3%였고 생장억제물질 함량이 코이어 더스트에서 높을 수 있음을 의미하고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제12권3호
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• pp.13-24
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• 2003

폐호도껍질을 원료로 활성탄을 제조하는 과정에서 활성화 온도, 활성화 시간, 활성화제의 양, 그리고 활성화제의 종류 등을 변수로 하여 활성화 특성을 조사하였다. 인산을 활성화제로 사용하여 제조된 활성탄은 그 흡착능이 온도가 증가함에 따라 증가하여 약 $550^{\circ}C$부근에서 최대 흡착능을 보였으며 그 수율은 온도 상승에 따라 지속적으로 감소하였다. 활성화 시간은 약 2시간 정도에서 최적의 조건을 보였으며 시간이 증가함에 따라 활성탄의 수율은 계속 감소하였다. 활성화제의 농도 증가에 따라 수율은 지속적으로 상승하였으며 흡착능 또한 증대되다가 약 1.5M $H_3PO_4$ 이상의 조건에서는 오히려 흡착능이 감소하였다. SEM으로 관찰한 조건에 따른 활성탄의 미세구조의 변화는 조건별 흡착능의 변화와 잘 일치되었으며 활성화제의 종류는 활성화 과정에서 중요한 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 제조된 활성탄의 흡착특성을 파악하기 위해 $Cu^{2+}$ 이온을 흡착질로 하여 흡착반응을 조사한 결과, 흡착반응은 전체적으로 2차식을 따르는 것으로 관찰되었으며 흡착질의 초기 농도가 감소함에 따라 반응상수는 점차 증가하였다. 평형흡착량은 Freundlich Model 을 잘 따르는 것으로 나타났으며 온도별 흡착반응을 검토한 결과, 중금속 이온의 흡착은 흡열반응의 특성을 나타내었다. 흡착에 따른 Activation Energy는 약 13.07kcal/mol로 산출되었으며 van't Hoff Equation을 이용하여 흡착반응의 열역학적 인자들을 계산하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권1호
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• pp.14-18
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• 2004

본 연구는 인공감미료의 사용확대에 따른 실태 파악 및 실제 섭취량 조사를 통해 현행 사용기준의 안전수준에 대한 안전성을 확보하는 연구의 기초자료로서 우리나라에서 식품첨가물로 허용되어 있는 인공감미료인 삭카린나트륨, 아스파탐, 아세설팜칼륨 및 수크랄로스에 대한 식품 중 분석법을 확립하였으며 결과는 다음과 같다. 먼저 투석이나 정제과정 없이 보다 간편하고 짧은 시간에 효율적으로 시료를 전처리할 수 있는 방법을 시료의 성상에 따라 확립하였다. 고속액체크로마토그래프(HPLC)의 최적 분석조건을 검토한 결과, 삭카린나트륨, 아스파탐 및 아세설팜칼륨의 3종 인공감미료의 분석에 컬럼은 Symmetry $C_{18}(3.9mm\;i.d{\times}150mm,\;5{\mu}m)$, 이동상은 0.005M tetrapropylammonium hydroxide가 함유된 0.01M $KH_{2}PO_{4}$: acetonitrile(9:1, pH 3.5). 측정파장은 210mm로 설정하였다. 수크랄로스의 분석조건은 컬럼은 Symmetry $C_{18}(3.9mm\;i.d{\times}150mm,\;5{\mu}m)$, 이동상은 water: methanol(7:3)을 사용하였고 검출기는 굴절율 검출기(RI), sensitivity=16호 설정하였다. 검출한계는 삭카린나트륨, 아스파탐 및 아세설팜칼륨은 각각 0.1ppm, 수크랄로스는 25ppm으로 측정되었다. 이와 같이 결정된 인공감미료의 최적 분석조건으로 회수율을 측정한 결과 아스파탐 92.5%, 아세설팜칼륨 97.3%, 삭카린나트륨 96.5%, 수크랄로스 93.4%로 양호한 결과를 얻었다. 시중에서 유통되고 있는 제품 중 총 17종 151품목을 다상으로 4종의 인공감미료 함량을 정량한 결과, 아스파탐은 탄산음료 2품목에서 $180.8{\mu}g/g$, 발효음료 4품목에서 $65.3{\mu}g/g$, 껌 2품목에서 $232.5{\mu}g/g$, 사탕 1품목에서 $1,672.0{\mu}g/g$, 혼합제제식품첨가물 2품목에서 $5,259.0{\mu}g/g$이 검출되었으며 아세설팜칼륨은 탄산음료 2품목에서 $110.8{\mu}g/g$, 껌 3품목에서 $250.3{\mu}g/g$, 혼합제제식품첨가물 1품목에서 $2,362.1{\mu}g/g$, 삭카린나트륨은 어묵 1품목에서 $42.3{\mu}g/g$, 수크랄로스는 껌 1품목에서 $120.1{\mu}g/g$이 검출되었으며 검출된 인공감미료는 표시사항과 일치하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.215-215
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• 2017

The preference for domestic cereal crop of Setaria Italica has been increased with the recent interest in healthy foods. However, the productivity of Korean domestic produce, which has been decreasing due to the lack of cultivation technology and the low rate of mechanization during cultivation. Increase of germination ability will have a positive effect on the cultivation by reducing the labor of the manpower consuming and weeding work. Therefore, red light, ultrasonication, liquid priming and liquid smoke treatment that are effective for the germination of the seeds evaluated. The seeds of 1.4mm or more were used for the experiment. The priming solution used in the experiment was 1% $KH_2PO_4$ (74mM). During the priming, the light treated seeds at 2000 lux for 15, 30, 60 and 120 minutes. Ultrasonicationd treatment was performed for 5, 10, and 20 minutes at exposures of 60%, 80%, and 100% of ultrasound up to 21.6 kHz during priming. Light or ultrasound treated seeds transferred to priming treatment at $15^{\circ}C$ for 24 hours. The treatment of the liquid smoke was divided into the treatment of the liquid smoke alone and the treatment of the liquid smoke with the priming. The liquid smoke alone was diluted with distilled water without priming solution and the treatment of the liquid smoke was diluted with the salt priming solution. Both treatments were performed at 0.0%, 0.5%, 1.0%, 5.0%, and 10.0% of the liquid smoke (pH7) concentration at $15^{\circ}C$ for 6 hours. After each treatment, the seeds were dried to moisture content ranged 5-8% at $25^{\circ}C$ for 24 hours. All treatments showed better results than the non-treated control. Light treatment for 120 minutes improved for germination percentage (GP), Germination uniformity (GU) and heath seed percentage (HS). Ultrasonication treatment was most effective when treated with ultrasound at 21.6 kHz for 5 minutes in all germination characteristics. Ten % of the liquid smoke increase in 92% GP, 1.8 days MGT, $54%{\cdot}day^{-1}GR$, 0.76 GU and 88% HS comparing to non-treated control (72% GP, 2.3 days MGT, $45%{\cdot}day^{-1}GR$, 1.48 GU, and 63 % HS). This study showed that it is possible to obtain high germination by adding liquid smoke treatment to the seeds supplied to the farmers. The efficacy of light, ultrasonication, inorganic salt priming, and liquid smoke treatment on the seeds found in the experiment will be a positive alternative to labor force problems in the cultivation by improving germination.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.263-268
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• 2002

본 연구에서는 프로바이오틱 생균인 비스루트균의 최적 배지 탐색을 위해 탄소원, 질소원 그리고 아포형성의 극대화를 위한 인산염의 최적 농도를 검토하였다. 500 mL baffle flask 에서 배양을 실시한 결과, 탄소원 영향 실험에서는 포도당 2%(w/v)와 전분 2%(w/v)가 첨가되었을 때 최대 총균수$(4.7{\times}10^9\;CFU/mL)$와 활성아포수$(4.3{\times}10^9\;CFU/mL)$를 보였으며 아포형성율은 91%이었다. 질소원 영향 실험에서는 대두분이 5%(w/v) 첨가되었을 때 최대 총균수$(5.9{\times}10^9\;CFU/mL)$와 활성아포수$(5.7{\times}10^9\;CFU/mL)$를 나타내었다. 그리고, 인산염 실험에서는 최대 총균수$(6.3{\times}10^9\;CFU/mL)$와 활성아포수$(6.0{\times}10^9\;CFU/mL)$를 $KH_2PO_4$를 1%(w/v) 첨가되었을 때 얻을 수 있었으며 아포형성율은 95%를 보였다. 5L 발효조에서 최적 배지인 KH5 배지를 이용하여 $32^{\circ}C$의 온도에서 통기량 1 vvm, 교반속도 450 rpm, pH $7.0{\pm}0.1$로 맞추어 회분식 배양을 실시한 결과 최대 총균수는 $3.3{\times}10^{10}\;CFU/mL$을 보였으며 최대 활성아포수는 $3.0{\times}10^{10}\;CFU/mL$을 나타내었고, 아포형성율은 94%를 나타내었다. 이때 아포 생산성은 $5{\times}10^8\;spores/mL/h$이었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제12권6호
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• pp.600-607
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• 2005

포도씨을 이용한 고부가가치의 포도씨유 제조기술 개발 및 시제품을 생산하기위해 먼저 일반 재배 및 유기농 재배 포도로부터 각각 수거된 포도씨의 수율, 및 기능성성분(지방산, 피토스테롤, 토코페롤, 총카테킨 및 4가지 카테킨 조성)의 차이를 측정하여 비교하였다. 다음, 용매추출법과 화학적 정제방법에의한 포도씨로부터 고품질의 포도씨유의 제조기술을 개발하고 시제품을 생산하한 결과는 다음과 같다. 일반 재배 및 유기농 재배 포도로부터 얻어진 포도씨유 및 추출물의 수율 그리고 기능성성분(지방산, 피토스테롤, 토코페롤, 총카테킨 및 4가지 카테킨류)의 함량을 측정한 후 비교한 결과 대체적으로 일반 재배 및 유기농 재배 포도씨의 기능성성분의 함량에는 큰 차이가 없었다. 건조포도씨(1.0톤)를 볶음처리 후 분쇄하여 노르말-헥산으로 탈지하고 얻은 포도씨 원유를 탈검($0.15\%$ 인산) 및 탈산($20\%$ NaOH 용액) 처리 후 수증기증류 장치($240^{\circ}C$, 2시간, 5 mmHg)를 이용하여 탈색, 탈향 및 탈취공정을 차례로 거치면서 고품질의 포도씨유의 제조기술을 확립하였으며, 아울러 그로부터 최종 포도씨유 제품(50kg, 수율: $5.0\%$/건조 포도씨)을 생산하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.185-185
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• 2012

중공 발광 나노 물질은 특유의 구조적 특성(낮은 밀도, 높은 비표면적, 다공성 물질, 낮은 열팽창계수 등)과 광학적 성질을 이용하여 디스플레이 패널, 광결정, 약물전달체, 바이오 이미징 라벨 등의 다양한 적용이 가능하다. 이러한 적용에 있어 균일한 크기와 형태의 중공 입자는 필수 조건으로 여겨진다. 지금까지 합성된 중공 발광 입자에는 BaMgAl10O17 : Eu2+-Nd3+, Gd2O3 : Eu3+, $EuPO_4{\cdot}H_2O$과 같은 것들이 있으나 크기 조절이 어렵고, 그 균일성이 확보되지 못하였다. 균일한 크기의 중공 발광 입자를 만들기 위해 SiO2나 emulsion을 템플릿으로 이용하여 황화카드뮴, 카드뮴 셀레나이드 중공 입자를 합성한 예가 있으나, 양자점의 독성으로 인하여 바이오분야 응용에는 적합하지 않다. YAG는 모체로써 형광체에서 가장 많이 이용되는 물질로, 화학적 안정성과 낮은 독성, 높은 양자 효율 등 많은 장점을 갖고 있다. 특히 세륨이 도핑된 YAG형광체의 경우 WLED, 신틸레이터, 바이오산업에 적용이 가능하다. 그러나 지금까지 중공 YAG:Ce3+형광체를 합성한 예가 없었다. 본 연구에서는 단분산 수화 알루미늄 (Al(OH)3) 입자 위에 세륨이 도핑 된 이트륨 베이직 카보네이트 ($Y(OH)CO_3$)를 균일하게 코팅한 후 열처리를 하여 균일한 크기의 Y3Al5O12:Ce3+(YAG) 중공 입자를 합성하였다. 열처리 온도에 따른 고분해능 투과 전자 현미경(HRTEM), X-선 회절(XRD), 고분해능 에너지 분광법(HREDX) 분석결과, 중공 YAG: Ce3+입자는 Kirkendall 효과에 의해 형성됨을 확인하였다. 전계방사형 주사 전자 현미경(FE-SEM) 측정을 통해, 열처리 후에도 입자의 크기와 형태가 균일함을 확인하였으며, 공초점 현미경 관찰을 통해 중공 형태를 명확히 확인 할 수 있었다. Photoluminescence (PL) 분광법과 형광 수명 이미징 현미경(FLIM)을 이용한 광 특성 분석결과, 합성된 입자는 400-500 nm에서 흡수 파장 (456 nm에서 최대 강도)과 500-700 nm 범위의 발광 파장(544 nm에서 최대 강도)을 나타냈고, 상용 YAG: Ce3+(70 ns)에 준하는 74 ns의 잔광 시간(decay time)이 측정되었다. 단분산 수화 알루미늄 입자의 크기를 조절하여 최종 합성된 YAG: Ce3+의 크기를 조절할 수 있었다. 지름 약 600 nm의 Al(OH)3를 사용한 경우, $1,300^{\circ}C$에서 열처리를 한 후 평균 지름 590 nm의 중공입자를 합성하였고, 약 170 nm의 Al(OH)3를 이용하여, 더 낮은 온도인 $1,100^{\circ}C$에서의 열처리를 통해 평균지름 140 nm의 중공 YAG: Ce3+입자를 합성하였다. 본 연구를 통하여 합성된 균일한 크기의 YAG 중공입자는 LED와 같은 광전변환 소자 및 다기능성 바이오 이미징 등의 나노바이오 소자 분야에 활용될 수 있음이 기대된다.