홀로그램 기록 매질로 acrylamide를 기초한 포토폴리머를 제작하고 광화학 표백 특성을 측정하였다. 포토폴리머의 광화학 표백 특성을 설명하기 위해 잘 알려진 Beer-Lambert 모델과 간단한 에너지 qosem 모델로부터 얻어진 율방정식에 기초한 광표백 모델에 관한 이론들을 유도하였다. 본 연구에 사용된 포토폴리머에 대해 Beer-Lambert 모델은 짧은 시간 영역에 대해서만 실험 결과와 일치하였으나 율방정식에 기초한 이론적인 광표백 모델은 짧고 긴 시간 영역 모두에 대해서 실험 결과와 잘 일치하였다.
광표백 광도파로 자기정렬 전극을 이용하여 전기광학 폴리머 디지탈 광스위치를 제작하였다. 이 광스위치는 파장에 무관하게 동작하고 제작조건에 민감하지 않고 설계가 다양하다는 특성을 갖는다. 또한 광섬유와의 결합 손실이 작고 넓은 대역폭을 갖는 장점이 있다. 스위칭 성능을 향상시킬 목적으로 광표백 시간을 이용하여 광표백 광도파로의 도파모드 분포를 적절하게 조절함으로써 브랜치 영역에서의 모드 결합을 최적화 하였다. 또한 광과 인가 전계의 효과적인 겹침과 점진적으로 테이퍼된 전극을 형성하기 위해 자기정렬전극을 이용하였다. 측정된 누화는 1.32.mu.m와 1.55.mu.m에서 모두 -21dB 이하였고 각 출력포트의 소멸비도 모두 20dB 이상이었다.
Fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) has been widely used for the measurement of molecular diffusion in living cells and tissues. We developed an image-based FRAP (iFRAP) technique using a modified real-time microscope and a 488 nm Ar-ion laser. A fractional intensity curve was obtained from the time-lapse images of fluorescence recovery in the bleached spot to determine the diffusion coefficient of fluorescently labeled macromolecules in porous medium. We validated iFRAP through experiments with agar gels (0.5% and 1.5% w/v) containing FITC-Dextrans (10, 70 and 500 kDa MW). Further validation was performed by a Monte Carlo approach, where we simulated the three-dimensional random walk of macromolecules in agar gel model. Diffusion coefficients were deduced from the mean square displacement curves and showed good agreements with those measured by iFRAP.
Acrylamide의 광중합(photopolymerization)반응에 의해 형성되는 acrylamide photopolymer를 제작하고 홀로그램 형성과정을 설명하였다. MB(methylene blue) 색소에 의한 빛의 흡수 및 표백과정과 TEA(triethanolamine)에 의해 라디칼중합을 하는 acrylamide 중합과정에 대해 자세히 논하였다. Beer-Lambert의 광화학 표백 모델(photochemical bleaching model)을 이용하여, photopolymer의 흡수곁수와 표백률상수(bleaching rate constant)를 구하였다. 그리고 acrylamide photopolymer의 홀로그램 특성에 기여하는 홑몸체(monomer)의 양과 회절효율과의 관계 및 노출량에 따른 회절효율을 측정하였다. 고분자 결정(polymer crystal)의 grain에 의한 산란효과와 정착(fixing)방법에 대해서도 논하였다.
Allylthiourea를 포함하고 있는 광전기화학전지를 이용하여, 태양에너지 변환을 위한 염료 감응시, 감응전류는 광조사 시간 증가에 따라 증감 현상을 보였다. 광조사 전후 염료 용액을 분광학적으로 분석한 결과 감응제와 초감응제 사이의 침전형성 반응과 염료의 광표백 현상이 광전류 감소와 관련되어 있는 것으로 확인되었다.
광전기화학쎌을 사용하여 염료 감응법으로 태양에너지의 전기적 에너지 전환효율을 극대화하고자 하였다. 초감응제 thiourea를 포함하는 rose bengal 감응 광전류의 크기는 thiourea가 존재할 경우 5배 이상이었으나 장시간에 걸친 광조사는 전류를 감소시켰다. 광조사 전후 염료 용액의 변화를 분광학적으로 조사한 결과 광촉매작용에 의하여 용액 중에서 염료가 광표백되고 불용성의 침전이 형성되어 그 결과 용액으로부터 염료가 사라져 광전류가 감소하는 것을 확인하게 되었다.
지류문화재의 소재로 주로 사용되어온 수록한지를 네 종류로 구분하고 이를 PEG 분자량과 농도별에 따른 광 변색 억제 효과를 태양의 분광분포와 거의 흡사한 xenon arc 등(燈)을 조사(照射)해 시험한 바 다음과 같이 요약할 수 있었다. 1) Polyethylene glycol을 분산제로 사용한 미 표백 한지는 광 조사 이후 PEG 분자량과는 관계없이 10시간까지는 백색도가 급속히 떨어지는 경향을 보였으나 그 이후부터는 점진적으로 향상되는 경향을 나타내 광 변색 억제의 효과가 있음을 알 수 있었다. 2) 약품 표백을 실시한 한지는 20시간 이후부터 백색도가 증가하는 현상이 나타나 시간이 지체될 뿐 변색 억제의 효과는 있음을 알 수 있었다. 3) 황단규근(黃團葵根)을 분산제로 사용해 초지(秒紙)한 한지(韓紙)는 PEG 400-20%에 침지했을 때 백색도가 가장 낮았으나 광 조사 후는 백색도 차가 가장 적어 광 변색 억제효과가 가장 컸음을 알 수 있었다. 4) 광 열화에 의한 표면현상으로 제일 먼저 나타나는 황변(黃變) 현상을 PEG 침지로써 억제할 수 있음을 b*+값이 감소하는 것으로 알 수 있었고 명도 저하 역시 L* 값의 증가로 상당량 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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