• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.311-312
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• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• 한국안광학회지
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• 제12권3호
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• pp.105-110
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• 2007

본 연구는 광주지역 고등학교 3학년생 111명 222안을 대상으로 굴절상태를 자각적, 타각적 검안을 토대로 조사, 시행하여 안질환이 없는 학생의 비정시의 정도 및 굴절상태를 연구하였다. 눈의 형태는 근시가 85% 원시가 1% 그리고 정시가 14%로 나타났다. 굴절 이상안은 단순근시 38%, 근시성 단난시 4%, 근시성 복난시 56%, 단순원시 0%, 원시성 단난시 0%, 원시성 복난시 2%, 혼합난시 0% 순이었다. 난시의 축은 직난시 92%, 도난시 6%, 사난시 2%순이었다. 난시의 굴절력은 0.5D에서 1.0D가 68%, 1.0D에서 2.0D가 25%, 2.0D 이상이 7% 이었다. 근시성 굴절 이상안의 등가구면 굴절력은 -0.50D에서 -2.0D 이하 26%, -2.0D에서 -6.0D 이하에서 55%, -6.0D 이상이 19% 이었다. 안경 착용률은 74%로 20년 전에 비해 증가함을 알 수 있었다. 검안은 안경원에서 91%, 안과에서 9% 이었다. 최근 시력검사가 5개월이 넘은 학생 중에 안경렌즈 교체가 필요한 등가구면 굴절력이 0.5D가 넘은 경우는 80% 이었다.

• 한국안광학회지
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• 제14권1호
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• pp.97-101
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• 2009

목적: 서울 A 안경원에 방문한 20대의(남자: 44명, 여자: 62명) 서양인들을 대상으로 비정시의 정도와 굴절이상을 분석하였다. 방법: 타각적, 자각적 시력 검사를 시행하여 굴절이상상태를 연구 조사하였다. 결과: 굴절이상에 따라 분류한 결과 정시는 35안(16.51%), 근시안은 177안(83.49%)이었다. 난시 종류에 따른 분포는 남성의 경우, 단순근시는 26.76%, 근시성 복난시는 60.56%, 근시성 단난시는 12.68%로 조사되었다. 그리고, 여성의 경우 단순근시는 43.40%, 근시성 복난시는 49.06%, 근시성 단난시는 7.55%로 조사되었다. 비정시안에서 등가구면굴절력에 따른 경 도근시는 전체 35.02%이었고, 가장 많은 수의 중도근시는 60.45%이었고, 고도 근시는 4.53%이었다. 난시안 중에서 근시성 직난시는 59.8%, 근시성 도난시는 26.78%, 근시성 사난시는 13.40%로 나타났다. 남성과 여성의 평균 동공 중심간 거리는 63.5${\pm}$2.4 mm와 59.7${\pm}$2.3 mm로 남성이 여성보다 크게 나타났다. 결론: 안경사들이 20대 서양인들의 시력검사 및 렌즈를 처방할 때에도 여러 가지로 도움이 되었으면 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5621-5627
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• 2014

라섹 수술 방법을 결정하기 위한 기준을 상세화하고자 고식적인 라섹 수술 전과 후의 고위수차에 영향을 미치는 결정변수들을 분석하였다. 2011년 11월부터 2012년 7월까지 고식적 라섹 수술을 한 대상자 중 수술한지 2개월 후 고위수차검사가 가능한 51명(102안)을 대상으로 하였다. 고위수차는 수술 전 $0.341{\mu}m$에서 수술 후 $0.538{\mu}m$로 증가하였다. 선형회귀분석에서 수술 후의 고위수차 변동에 영향을 미치는 수술 전의 굴절성분은 설명력 크기순으로 각막난시 $J_0$ 성분이 0.400, 굴절성난시 $J_0$ 성분이 0.389, 각막난시량이 0.282, 구면렌즈대응치가 0.239, 굴절성난시량이 0.213, 동공크기가 0.194였다. 다중회귀분석에서 수술 후의 고위수차와 통계적으로 의미가 있는 변수는 각막난시 $J_0$ 성분, 동공크기, 구면렌즈대응치였다. 따라서 개인에게 적합한 수술 방법 결정을 위해서는 고위수차와 더불어 파워벡터분석에 의한 각막난시도 함께 고려하는 것이 필요하다.

• 한국안광학회지
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• 제5권1호
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• pp.131-138
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• 2000

시력을 구면렌즈대응치 기준으로 분류할 때 정시안이 총 대상안의 40.6%, 굴절이상안이 총 대상안의 59.4%(근시 46.4%, 원시 13.0%)를 차지하는 것으로 나타났다. 굴절이상안의 종류별 분포를 보면 전체 대상안 6143안 중 단순근시가 전체 대상안 중 23.6%로 가장 많았고, 근시성 복난시가 17.4%로 두 번째로 많았으며, 그 다음은 근시성단난시가 10.9%, 원시성단난시 9.8%, 단순원시 7.1%, 원시성복난시 2.2%, 혼합난시 1.8%의 순서로 나타났다. 구면렌즈대응치의 분포를 기준으로 근시성 굴절이상안 중에서 경도 근시가 전체 대상안의 30.4%로 가장 많은 수를 차지하였고, 중등도 근시가 전체 대상안의 14.9%로 나타났으며, 고도근시는 나타나지 않았다. 또한 원시성 굴절이상안 중에서는 경도원시가 거의 대부분으로 나타났다. 난시안의 분포는 Cyl-0.25 Dptr를 난시에 포함시켰을 때 전체 대상안의 69.6%를 차지하였으며, -0.25 Dptr를 제외하였을 때는 전체대상안의 45.0%를 차지하였다. 난시의 정도는 0.5~1.00D가 전체 대상안의 34.1%로 가장 많았으며 그 이상부터는 급격히 감소하는 경향을 나타내었다. 성인과 비교할 때 0.5Dptr 이상의 난시가 학생의 난시비율이 24.3% 만큼 낮은 것으로 조사되었다. 또한 학생의 직난시가 도난시의 약 5.6배 가량 많은 것으로 나타났다. 우안과 좌안의 굴절력을 비교한 결과 우안이 더 근시 쪽의 이상을 나타내었으며 이는 성인의 경우와 동일한 것으로 조사되었다.

• 한국안광학회지
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• 제13권2호
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• pp.51-57
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• 2008

목적: 본 연구는 난시안의 교정 시 안정피로를 최소화하고 선명한 시생활 제공을 위한 적정 처방을 위해 최소착락원의 크기와 위치가 시력에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 방법: 경기도에 재학 중인 20대에서 40대 사이의 근시성 난시를 가지고 있는 남, 녀 대학생 68명(136 eye)을 대상으로 난시안의 최소착락원 크기와 위치에 따른 교정시력의 변화를 알아보기 위하여 난시를 완전교정한 후의 교정시력과 난시축은 변화를 주지 않고 난시량 만을 0.25D, 0.50D 감소한 상태의 시력, 난시량을 0.50D 저교정 함과 동시에 구면렌즈 -0.25D를 추가 장입했을 때의 시력을 측정하였다. 결과: 난시량의 교정상태에 따른 평균시력은 난시량을 완전교정했을 때 1.047이었고, 0.25D 저 교정 했을 때는 0.914, 0.50D 저교정했을 때는 0.772로 최소착락원이 클수록 시력감소폭이 컸으며, 난시안에서 교정시력은 최소착락원의 크기와 상관관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 난시안에서 최소락원의 위치에 따른 평균시력은 난시량이 완전교정되어 점(point) 상태로 상이 망막위에 형성되었을 때는 1.047이었고, 난시량이 0.50D 저교정 상태 즉, 최소착락원이 망막 앞에 형성되었을 때는 0.772, 난시량이 0.50D를 저교정하고 최소착락원이 망막 위에 형성되었을 때는 0.828로 조사되었다. 즉, 난시량의 저교정 상태가 같을 경우 최소착락원 형태의 상이 망막 위에 형성 되었을 때가 망막 앞에 형성되었을 때 보다 시력감소가 적은 것으로 조사되었다. 결론: 난시안의 장용검사에서 원주렌즈 굴절력을 감소할 경우 최소착락원을 망막 위에 위치시키는 구면렌즈의 조정이 반드시 필요하다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권3호
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• pp.240-245
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• 1999

국내산 쌀보리중 ${\beta}-glucan$함량이 비슷한 메성(무등) 및 찰성(찰쌀)보리를 선별한 후 이들 보리로부터 전분을 추출하여 이화학적 특성 및 호화 특성을 조사하였다. 전분입자의 크기는 $0.1{\sim}30\;{\mu}m$범위이었고, 무등쌀보리가 찰쌀보리보다 전분입자가 다소 큰 것으로 나타났다. SEM에 의한 전분입자의 표면형태를 관찰한 결과 두 전분 모두 원형의 납작한 렌즈형태를 가진 작고 큰 전분입자들로 구성되어 있었고 형태학적으로 큰 차이는 없었다. 물결합력, 팽윤력, 용해도는 찰쌀보리 전분이 무등쌀보리 전분보다 높은 값을 나타냈다. 아밀로그래프에 의한 호화 특성중 호화개시온도는 무등쌀보리가 $84^{\circ}C$로 찰쌀보리의 $61.5^{\circ}C$보다 크게 높았다. 최고점도는 무등쌀보리가 535 BU로 찰쌀보리의 1,510 BU보다 크게 낮았으나 $50^{\circ}$에서의 점도는 무등쌀보리가 1030 BU로 찰쌀보리(620 BU)보다 높게 나타나 메성과 찰성전분사이에 아밀로그램상의 호화특성에 큰 차이가 있는 것으로 나타났다. DSC로 측정한 두 시료의 To값은 $57.0^{\circ}$로 같은 값을 나타냈으나, Tp값은 무등쌀보리의 7.94 J/g보다 현저하게 높은 값을 나타냈다.

• 한국안광학회지
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• 제19권4호
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• pp.527-532
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• 2014

목적: 착용안경의 광학중심점과 동공중심의 일치여부를 사진촬영방법으로 확인하였으며, 불일치에 의해 유발되는 프리즘 영향을 연구하였다. 방법: 안경착용자 74명(148안), 평균나이 $29.19{\pm}12.22$세(19~55세)를 대상으로 안경을 착용한 상태에서 카메라 플래시를 터트리면서 안면사진을 촬영하였다. 촬영된 사진으로 각막반사상과 안경렌즈 광학중심점의 일치, 수평 및 수직오차를 측정하였으며, 불일치 편차로부터 안경테에 따라 유발되는 프리즘을 산출하였다. 결과: 양안수평오차는 금속테가 $1.55{\pm}1.70mm$, clings type 플라스틱테가 $1.71{\pm}2.21mm$, 플라스틱테가 $1.15{\pm}1.38mm$이었다. 수평방향의 유발된 프리즘이 허용오차를 벗어난 비율이 23.0%였으며, BI 프리즘 17.6%, BO 프리즘 5.4%이었다. 양안수직오차는 금속테가 $3.93{\pm}1.91mm$, clings type 플라스틱테가 $5.79{\pm}1.93mm$, 플라스틱테가 $6.01{\pm}2.94mm$이었다. 수직방향의 유발된 프리즘이 허용오차를 벗어난 비율은 44.6%였으며, 안경렌즈의 굴절력을 기준으로 -0.25${\leq}-3.00$에서 12.2%, -3.00${\leq}-12.00$에서 32.4%가 허용오차범위를 벗어났다. 결론: 수평방향에서 유도된 프리즘은 BI 프리즘이 많았다. 양안수직오차는 플라스틱테의 안경이 금속테의 안경보다 크게 나타났으며, 교정 굴절력이 높은 안경일수록 유발된 프리즘이 더 컸다. 사진촬영 방법으로 동공의 위치와 광학중심점을 동시에 측정할 수 있으며, 착용안경에서 유발되는 프리즘을 직접 평가할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.141-149
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• 2015

전자제품에 필수적으로 사용되는 전자회로의 제작 시, 반도체 위에 증착하는 박막의 산화를 방지하기 위하여 molybdenum을 증착한다. Molybdenum 박막 증착 시 표면의 particle 또는 dust의 존재는 밀착력 감소 및 성능 저하, 수명 단축, 안전도 저하를 유발한다. 본 논문에서는 particle의 유무에 따른 molybdenum 박막 증착부의 변화를 보기 위하여, 두 가지 glass substrate를 대상으로 손상 측정 실험을 하였다. Sputtering 증착 기법으로 molybdenum이 glass substrate에 직접 코팅이 되는 clean과 dirty 두 종류의 molybdenum 박막을 제작하고, 손상 측정을 위해 반사형 디지털 홀로그래피를 구성하였다. 반사형 디지털 홀로그래피는 간섭계의 구성이 손쉽고 다양한 배율렌즈를 적용하여 측정영역에 다양성을 줄 수 있으며, 측정시간이 타 기법에 비해 짧다는 장점을 가진다. 실험 결과로부터 반사형 디지털 홀로그래피가 박막의 손상 및 결함 측정에 유용한 기술임을 확인하였다.

• 한국안광학회지
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• 제16권3호
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• pp.327-331
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• 2011

목적: 본 연구는 근거리 주시 시 눈의 조절로 인한 난시의 변화를 파악하여 근용 안경사용 시 조절성 난시 발생의 문제점을 제시하는 것을 목적으로 실시되었다. 방법: 근거리 주시 기회가 많은 20세에서 40세까지 154명을 대상으로 포롭터를 사용하여 원거리 교정 굴절력을 측정한 다음 점군시표를 40 cm 거리에 두고 양안시 상태를 유지하기 위하여 두 눈을 동시에 뜨게 하고 한쪽 눈을 운무 시키고 다른 눈에는 크로스실린더 렌즈를 사용하여 근거리 난시축, 난시량을 측정하여 원거리 난시와 비교하였다. 결과: 근거리 주시 시 난시량이 감소 또는 변화가 없는 사람보다 증가한 사람이 많았고, 시력에 영향을 미칠 수 있는 0.75D이상 증가한 눈이 총 30안으로 전체 대상자의 9.7%로 나타났다. 근거리 주시 시 직난시와 사난시가 증가 하였고 난시 축방향은 좌안, 우안, 모두 내회선 하였으며 ${\pm}$5$^{\circ}$ 이상 회전된 눈은 조사대상자의 66.9%인 것으로 조사되었다. 난시의 축방향 회전으로 인하여 잔류난시의 발생이 예상되어 눈에 나쁜 영향을 미칠 것으로 생각된다. 결론: 근거리 주시 시 난시량의 증가와 축방향 회전으로 교정이 안된 안경을 장용하고 근거리를 주시하면 새로운 잔류난시가 발생하여 눈의 안정피로가 증가할 수 있어 근용 굴절검사에서 근거리주시에 의한 난시 변화를 고려되어야 할 것으로 생각된다.