• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.331-337
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• 2022

비탄성적 산란에 의한 빛의 방출 현상을 이용한 라만 분광법 기술은 무표지 방식으로 분자를 식별하는 기술로 바이오 의학 및 재료 산업에 이르기까지 다양한 분야에서 연구되고 있다. 광프로브 기반 라만 분광기는 국소 부위의 화학 분석을 최소 침습 방식으로 측정할 수 있어 수술 중 실시간 진단 기술로 적용할 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 화학 물질의 농도별 변화에 따른 라만 신호의 변화를 살펴보아 라만 실험 장치의 캘리브레이션을 진행하였으며, 정상 쥐와 아밀로이드 베타 플라크가 축적된 5xFAD 치매성 돌연변이 모델의 대뇌 조직을 대상으로 라만 신호 특성을 측정 및 비교 분석하여 알츠하이머씨 병의 진단을 위한 가능성을 탐구하였다. 또한 대표적인 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타에 대한 라만 신호 측정을 병행하여 치매 진단에 대한 적용을 교차 검증하였다. 본 라만 분광법 연구를 통해 치매 진단에 있어 기존문진 검사 및 뇌 영상 진단을 대체하여 정밀하게 판별할 수 있는 하나의 진단 지표로서의 가능성을 보았으며, 추후 뇌신경계뿐만 아니라 인체의 다양한 장기 및 질병에 적용시켜 물리·공학·화학 등 다양한 연구분야에서의 원천기술로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1541-1551
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• 2023

해색위성 원격탐사에서 광학센서에서 측정된 전자기 시그날을 태양광 복사휘도로 산출하는 것은 해양 환경 모니터링의 시작이 되는 중요 단계이다. 일반적으로 광학센서가 임무 기간 수많은 촬영을 하면서 감쇄가 일반적이며 이로 인해 발생하는 복사 보정의 불확도는 해수원격반사도, 엽록소-a 농도, 유색용존유기물 등 최종 산출물에 영향을 미치기 때문에, 국제적으로 해색위성의 임무기간 중 자료 연속성을 위한 복사보정의 중요성을 강조해 왔다. 본 연구는 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) 위성의 지속적인 품질과 정확성을 확보하기 위해 GOCI-II의 복사 보정 알고리즘을 개선 방법을 제시한다. GOCI-II는 궤도상 복사 보정 장치인 태양광 확산기(Solar Diffuser, SD)를 사용하여 gain을 지속적으로 측정하였다. 시계열 분석 결과 gain이 방위각에 따라 계절적 변동을 보임과 동시에 센서의 노후화 가능성을 고려해야 함을 확인하였다. 본 연구에서는 방위각 보정 모델을 도입하여 계절 주기성을 제거하였고, 센서 감쇄 보정 모델을 통해 복사 이득의 비선형적 추세를 산출하였다. 본 연구에서 개선된 복사 보정 알고리즘을 적용하여 대기 최상층(Top of Atmosphere, TOA) 복사휘도의 스펙트럼에 미치는 영향을 확인하였고, 이는 GOCI-II 데이터의 장기적인 안정성 확보를 통해 신뢰성 있는 위성 산출물을 제공함으로써 장기간 트렌드 분석 및 해양 환경 모니터링에 기여할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권8호
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• pp.953-959
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• 2015

광유전학은 생체 조직 및 세포에서 유전공학적으로 발현된 광민감성 단백질을 이용하여 목표로 하는 분자/세포 활동을 조절하기 위한 광학 및 분자적 전략들의 조합이다. 광유전학은 빛을 이용하여 신경세포의 발화 여부를 결정하는 세포막 채널을 빨리 열고 닫는 방법을 포함한다. 이 기술은 녹조류의 광민감성 단백질들을 특정 뇌세포에 넣는데서 시작되었다. 이렇게 하면 세포들은 파랑이나 노락색의 펄스로 켜지거나 꺼질 수 있다. 빨리 개폐되는 광민감성 양이온 채널인 자연계에 존재하는 조류 단백질인 channelrhodopsin-2 (ChR2)를 이용하여 활동전위의 숫자와 빈번도를 조절할 수 있다. ChR2는 다른 세포들은 영향을 주지 않으면서 한 유형의 신경세포만 조작할 수 있는 길을 제시하는데, 이는 전례가 없는 특이성이다. 이 기술은 빛을 이용하여 단일 발화와 시냅스 사건 수준에서 신경신호전달을 변경시킬 수 있도록 하여 신경과학자와 의생명공학자들에게 널리 적용될 수 있는 도구를 제공한다. 녹조류와 레이저, 유전자 치료, 광섬유의 희한한 조합은 이전에 결코 불가능했던 정밀도로 뇌 속 깊은 곳의 신경 회로 지도를 그릴 수 있도록 해주었다. 이것은 우울증, 불안, 정신분열, 중독, 수면병, 그리고 자폐증 같은 질환의 원인을 밝히는데 도움을 줄 것이다. 광유전학은 파킨슨병, 강박장애, 그리고 전기 펄스가 있는 다른 질환들을 치료하는데 사용되는 기존 이식 도구들을 개선시킬 수 있다. 광유전학 장치는 상기 장치들이 할 수 있는 것보다 더 많이 뇌세포의 특정 세포들을 대상으로 할 수 있다. 신경세포 이외의 일반 세포들에도 광유전학 도구들을 적용하는 연구들이 증가하고 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권4호
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• pp.145-150
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• 2007

다층간섭필터 제작을 위한 $SiO_2 & TiO_2$ 박막을 electron-beam을 이용하여 제작하였다. 이온빔 보조증착 장비를 이용한 경우, 아르곤 가스와 산소 가스의 비율에 따라 양극전류를 변화시키며 증착하였고, 전자빔만을 사용한 경우에는 $100{\sim}250^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 온도를 조정하여 증착하였다 $SiO_2$ 박막의 경우 표면 거칠기는 $200^{\circ}C$와 양극전류 0.2A에서 가장 낮은 값을 보였으며, 굴절률은 이온빔 보조 장치를 사용한 박막이 전자빔만을 사용하여 증착한 박막보다 전체적으로 0.1 정도 낮았다. $TiO_2$의 경우 표면거칠기는 상온과 양극전류 0.2A에서 가장 낮으며, 굴절률은 이온빔 보조 증착장치를 사용한 박막이 전자빔만으로 증착한 경우보다 전체적으로 낮은 값을 나타내었다.

• 한국안광학회지
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• 제19권3호
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• pp.339-344
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• 2014

목적: 본 연구는 BS 프리즘의 반사면을 이용한 주야 조준경의 개발에 관한 것이다. 방법: BS(beam splitting) 프리즘의 반사면의 상하에 도트시표발생부와 LCD 패널을 배치하고, BS 프리즘 전방에는 doublet 형태로 설계된 반사경을 배치하였다. 이렇게 함으로서 도트시표 발생부에서의 도트시표 허상을 관찰자 쪽에 결상시키도록 하는 기능, 외부 목표물 주변부의 정보는 관찰자에게 1배로 보이도록 하는 기능과 LCD 패널의 영상을 직접 관찰자가 볼 수 있게 하는 기능을 가진 새로운 형태의 BS 프리즘을 이용한 주야 조준경을 개발하였다. 결과: BS 프리즘의 반사면이 도트 시표를 반사시키는 도트사이트로서의 역할과 LCD 패널에 디스플레이된 야간 열영상을 관찰자가 관찰할 수 있도록 하는 반사 광학계 역할을 하도록 함으로써 주간에는 도트사이트로서 주간조준경 기능을, 야간에는 열영상 디스플레이 장치로서 야간조준경 기능을 하는 주야 조준경 장치를 개발하였다. 결론: 본 연구에서 우리는 기존의 도트사이트와 기존의 야간조준경을 BS 프리즘을 이용하여 결합함으로서 선택적으로 주야 조준경 역할을 할 수 있는 주야 조준경을 개발하였다. 이렇게 함으로써 우리는 기존의 도트사이트와 야간조준경의 착탈식 조합보다 사격의 신속성을 더욱 높일 수 있으며 총기류에의 장착에 있어서 보다 편리함을 제공해주는 새로운 형태의 BS 프리즘을 이용한 주야 조준경을 설계 개발할 수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제13권1호
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• pp.59-63
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• 2008

목적: 소형 magnetron sputtering 장치를 이용하여 CR-39 안경렌즈와 glass위에 코팅한 썬글라스 렌즈용 Ti박막의 광학적 특성에 관한 연구이다. 방법: SEM 단면 사진으로 Ti 코팅 박막의 두께를 측정하였고, spectrophotometer를 이용하여 Ti 박막의 투과율과 반사율을 측정하였다. Variable angle spectroscopic ellipsometry (VASE)를 이용하여 파장에 따라 Ti 박막의 굴절률과 소멸계수를 구하였다. 결과: 두께가 60 nm, 120 nm, 140 nm인 시료에 대한 투과율은 가시광선 영역인 파장 400 nm에서 750 nm까지 변화가 크지 않았으며 모두 silver tone에 가까운 color를 보였다. 가까운 파장 400 nm 근처에서 약간 올라가는 경향을 보였고, He d선 (587.6 nm)을 기준으로 할 때 Ti 박막의 두께가 60 nm에서 투과율이 33%, 두께가 120 nm에서 투과율이 25%, 두께가 140 nm에서 투과율이 20%를 보였다. 결론: Ti 박막의 경우 60~140 nm의 모든 두께에서 선글라스용으로 적합한 것을 알 수 있었다. Ti박막에 대한 굴절률이 작게 나오는 것은 Ti박막의 두께가 얇기 때문이라고 여겨진다.

• 한국진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.380-386
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• 2006

본 연구에서는 극자외선 (Extreme Ultra Violet) 리소그래피의 빛샘원 발생을 위한 플라스 마 집속장치 (Plasma Focus Device)를 설계, 제작하였으며, 이를 이용하여 단펄스 집속 플라스마의 전류, 전압 방전 특성 및 장비의 저항, 인덕턴스의 중요 기초 연구를 수행하였다. 전압, 전류는 C-dot probe 와 B-dot probe를 이용하여 측정하였다. Anode 전극에 1.5, 2, 2.5, 3 kV의 전압을 인가하고 Diode chamber 내의 Ar 기체압력을 1 mTorr-100 Torr 로 변화시켰을 때 발생되는 전압, 전류는 300 mTorr 에서 가장 큰 값을 보였으며, 이때 측정된 LC 공진에 의한 전류 파형으로부터 계산된 시스템 내의 인덕턴스와 임피던스값은 각각 73 nH, $35 m{\Omega}$ 였다. 300 mTorr, 2.5 kV 일 때 Emission spectroscopy를 이용하여 계산한 단펄스 집속 Ar 플라스마내의 전자온도는 Local Thermodynamic Equilibrium(LTE) 가정으로부터 T=13600 K 이었고 이온밀도 및 이온화율은 각각 $N_i = 8.25{\times}10^{15}/ cc,\;{\delta}= 77.8%$ 이었다.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.214-219
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• 1997

미캐니컬 씰은 회전축에 장착되는 밀봉장치의 하나로써 많은 산업 현장에서 사용되고 있다. 산업발전과 더불어 미캐니컬 씰의 고장 즉, 밀봉장치에서의 누설, 크랙, 파손, 과대마멸 등과 같은 이상 상태는 대규모 공장의 생산라인을 정지시키거나 심각한 환경오염을 유발시키는 등 경제, 사회적 문제를 야기시키고 있다. 미캐니컬 씰 밀봉면의 미끄럼 운동상태를 인지하고, 미캐니컬 씰의 고장에 대한 감시인자를 도출하기 위하여 미끄럼 마멸실험을 수행하였다. 미캐니컬 씰의 회전속도를 1750 rpm 으로 하여, 매 10 분 마다 미캐니컬 씰 밀봉면의 마멸상태를 광학현미경으로 관찰하였고, 실험동안에 미캐니컬 씰의 미끄럼 운동면에서의 음향방출(AE : Acoustic Emission), 토크, 온도, 등을 측정하였으며, 실시간으로 토크 신호의 주파수 분석을 실시하였다. 각 실험의 초기를 제외하고는 전 구간에서 음향방출 신호의 크기와 토크 값의 변화 경향이 대체로 유사한 경향을 보였다. 정상상태에서는 음향방출, 토크 및 온도가 안정된 상태를 유지하였으나, 이상상태에서는 음향방출의 크기와 토크값이 안정된 상태를 유지하지 못하였으며, 온도는 이상상태 때 급상승하는 경향을 보였다. 토크 값과 온도의 변화가 미캐니컬 씰의 고장에 대한 장기적 감시인자로 적절하다고 생각되며, 미캐니컬 씰의 순간적인 이상상태를 확인하거나 미캐니컬 씰의 운동상태를 인지하는 데는 실효치 전압 상태의 음향방출 신호가 적당하다고 생각된다. 온도는 이상상태 감시 시스템에서 시스템의 신뢰도를 증진시키는 병렬요소로써 활용될 수 있을 것이다.장 큰 결합활성도(binding activity)를 나타내며, 또한 Hyphantria cunea와 같은 나비목의 다른 종의 lipophorin도 인식하는 것으로 나타났다. 따라서 리포포린에 결합하는 수용체의 구조적 또는 기능적 요소는 같은 목내의 종간에 보존되는 것으로 생각된다.과 성충의 생존율은 온도에 따른 계통간 차이는 없었다. 내적자연증가율( $r_{m}$ )은 S계통이 $R_{L}$, $R_{F}$계통보다 $25^{\circ}C$에서는 낮았지만 2$0^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$에서는 높았다. 특히 3$0^{\circ}C$에서는 S계통이 현저히 높았다. 결론적으로 dicofol 저항성계통( $R_{L}$, $R_{F}$)은 저온(2$0^{\circ}C$)과 고온(3$0^{\circ}C$)에서 감수성계통에 비해 생물학적 적응력이 떨어질 것으로 생각된다.력이 떨어질 것으로 생각된다.력이 떨어질 것으로 생각된다.해도 될 것이다. 쐐기 투과율을 정하는 위치가 d$_{max}$ 나 공기중이라면 민조사변에 대한 출력계수를 적용할 수 있지만 다른 깊이에서는 쐐기필터 각각에 대한 출력계수를 또는 조사면크기에 따른 쐐기투과율을 적용해야 할 것이다. 39.2%가 이유 설명 후 사주지 않는 것으로 나타났으며 23.2%가 다음으로 미룬다, 무조건

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.259-260
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• 2011

대기압 플라즈마는 멸균과 살균, 지혈, 피부재생, 치아 미백 등 여러 의학 분야를 대상으로 그 효과를 나타내고 있으며, 플라즈마 장비를 만들어 내기 위해 부피가 큰 진공 장비가 필요하지 않다는 점에서 대기압 플라즈마는 그 활용과 효과에 있어 큰 기대를 받고 있다. 대기압에서 플라즈마는 다양한 주파수를 이용하여 만들어져 왔으며, 본 연구실에서 연구하고 있는 수백 MHz-수 GHz 대역의 파워를 사용하는 플라즈마의 경우 대기압 플라즈마를 의학 분야에 사용할 때 만족해야 할 조건들에 만족하는 특성을 보여준다. 기존의 고주파를 사용하는 장비의 경우 추가적인 Matching 장비로 인해 플라즈마를 만들기 위해 큰 장비와 높은 파워가 필요한 단점이 있었다. 하지만 이 마이크로웨이브 장비는 전송선 이론을 기반으로 장비 자체가 구조적인 Matching이 이루어 지도록 설계되었다(그림 1). 즉, 추가적인 Matching 장비의 필요 없이 외부에서 파워를 주는 것만으로 플라즈마를 발생 시킬 수 있으며, 50% 이상의 파워 효율을 보여준다. 또한 그 크기도 손에 쥐고 사용할 수 있을 볼펜 정도의 크기이며, 3W의 정도의 저 전력으로 플라즈마를 발생 시켰다. 높은 에너지를 가지는 전자들은 공급되는 기체뿐만 아니라, 주변 공기와의 반응하여 여러 응용분야에 적합한 활성 종을 다량 만들어내게 된다. 본 연구실의 강점인 플라즈마 시뮬레이션으로 얻은 결과에서 주파수가 올라 갈수록 높은 에너지를 가지는 전자들이 많아지는 것을 보여준다. 그리고 발생시킨 플라즈마의 광학 특성에서도 생의학 분야에 적합한 많은 활성 종들이 발생 되는 것을 확인하였다. 일반적으로 의학 분야에 사용되는 플라즈마의 경우 플라즈마에서 발생하는 열에 의한 피해를 최소화 하는 것이 중요하다. 마이크로웨이브 플라즈마의 경우, 그 플라즈마의 온도가 50$50^{\circ}$C 미만으로 의학 분야에 사용하기 적합하다. 또한 구동 주파수가 올라갈수록 플라즈마를 유지하는데 필요한 전압이 상대적으로 낮아지게 되는데, 이는 전기적 쇼크 등 플라즈마 의용에서 발생하는 안전성 문제에 있어서도 마이크로 웨이브 장비가 좋은 점이다. 본 플라즈마 장비를 구동하기 위한 손바닥 크기 정도의 소형의 전용 파워 장치를 개발함으로써 저전력 소형 플라즈마 장치를 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 마이크로 웨이브 장비는 여러 가지 분야에서 그 효과를 검증 받았다. 혈액 응고 실험에서 30초 정도의 짧은 처리만으로도 자연 응고에 비해 탁월한 지혈 효과를 보여줬다 (그림 2). 충치를 발생시키는 대표적인 구강균인 S.mutans의 살균 실험에서 Ti02와의 복합적인 처리를 통해 30초 미만의 처리로 처리하지 않은 것에 비해 10-6 만큼의 줄어드는 살균 효과를 보여줬다. 뿐만 아니라 치아의 미백에 있어서도 탁월한 효과를 나타냈다. 현재 본연구실에서는 마이크로 웨이브 장비의 기본적인 구조를 응용하여, 좀더 넓은 영역을 처리할 수 있는 대면적 마이크로 웨이브 장비를 위한 연구를 수행 중이다.

• 한국진공학회지
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• 제19권3호
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• pp.224-229
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• 2010

산소 유량비의 변화가 라디오파 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판 위에 증착된 $In_2O_3$ 투명 전도막의 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 증착 온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였으며, 스퍼터링 가스와 반응성 가스로 각각 아르곤과 산소 가스를 사용하였다. 산소 유량비는 공급되는 혼합 가스양에 대한 산소의 유량으로 선택하여 10%, 20%, 30%, 40%, 50%로 조절하였다. 증착된 박막의 광학, 전기, 구조적인 특성은 자외선-가시광 분광기, 홀 측정 장치, X-선 회절장치와 전자주사현미경으로 조사하였다. 산소 유량비 20%로 증착된 $In_2O_3$ 박막은 430~1,100 nm 파장 영역에서 86%의 투과율과 $1.1{\times}10^{-1}{\Omega}cm$의 비저항 값을 나타내었다. 실험 결과는 산소 유량비를 적절히 제어함으로써 최적의 조건을 갖는 투명 전도막을 성장시킬 수 있음을 제시한다.