• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권2호
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• pp.136-149
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• 2013

보물 제499호로 지정되어 있는 낙산사 칠층석탑에 대해 표면풍화로 인한 표면균열 발달 양상을 연구하였다. 이 석탑의 석재는 흑운모 화강암과 각섬석-흑운모 화강암으로, 중립질 이상의 입자크기와 회백색을 띄며 특징적으로 거정의 장석 반정을 수반하는 반상조직이 나타난다. 석탑에 나타나는 표면균열은 기단부 및 1층 탑신에서 많이 관찰되며, 대부분 수직, 수평, 대각선 방향으로 발달하고 있다. 석탑에 사용된 석재 내부의 미세균열은 원래부터 리프트 결과 그레인 결의 방향으로 잘 발달한 것이며, 이 두 결이 균열성장과 그에 따른 손상을 야기한 것으로 판단된다. 이와 더불어 석탑에서 나타나는 수직균열은 탑의 자체 하중에 의한 압축응력과 평행하게 미세균열이 성장하였으며, 수평균열은 주 압축응력에 대한 반발 인장력이 균열의 성장을 촉진시킨 것으로 판단된다. 한편, 석탑의 남동쪽 부재 탈락은 압축과 인장에 의한 것과 더불어 거정질 알칼리장석 반정의 벽개와 쌍정면의 영향으로 인해 발생한 것으로 해석된다.

• 분석과학
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• 제34권3호
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• pp.128-133
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• 2021

적정 화학반응에는 화학종의 전위차 변화뿐만 아니라 지시약의 색깔 변화도 포함된다. 전위차 적정에서는 종말점에서 전위의 급격한 변화를 측정하여 적정 곡선을 얻는다. 산-염기 적정은 일반적으로 지시약의 색 변화를 관찰하여 종말점을 결정함으로써 수행된다. 전위차를 측정하여 종말점을 결정하는 방법은 잘 확립 되어 상용화되어 있지만 색의 변화를 관찰하여 종말점을 얻는 장치는 많지 않은 실정이다. 적외선 광원과 감지기로 적정액 방울을 계수하고, 백색광원과 광 검출기로 종말점의 변색을 감지하여 아날로그-디지털 변환기인 아두이노 (Arduino)가 적용된 간단하고 정밀한 스펙트럼 종말점 검출 기구를 제작하였다. Spectrator는 지시약으로 티몰 블루를 사용한 산-염기 적정에서 재현성 측면에서 우수한 결과를 보였다. Spectrator 제작 과정과 이를 사용한 실험결과를 공유한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.87-87
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• 2017

농산물의 품질 및 성분을 측정하는데 있어 기존의 화학적 분석 방식은 정밀도가 높으나 측정에 소요되는 시간과 비용이 많이 들어, 현장 적용하기에는 한계가 있다. 일반적으로 근적외선 분광 분석(Near Infra Red Spectroscopy, NIRS) 방법은 가공 과정에 따라 빠르게 변화되는 단백질 조성 및 수분함량 측정 등에 이용되고 있다. 분석에 소요 시간이 많이 걸리는 켈달법(Kjeldahi method)에 비해 NIR 분광 분석을 통한 보정으로 연속적인 모니터링이 가능하다. 본 연구에서 사용된 시료를 고정시키기 위한 프레임을 제작한 후 NIR센서와 광원인 LED의 각도를 고정시키고 측정 대상체인 사절된 감자 크기에 따라 시료를 고정시킬 수 있는 프레임을 반사면에 위치시켰다. 확산 반사법을 이용하여 프레임에 씨감자 시료를 고정 시킨 후 백색 LED를 이용하여 감자 표면에 빛을 반사시켜 3일 동안 12시간 마다 해당 시료들(열처리, 비누용액 침지, 생감자)의 스펙트럼을 측정하였다. 해당 시료들은 측정 기간 동안 저온상태($4^{\circ}C$)와 실온상태($20^{\circ}C$)에서 보관되었다. 실험 결과는 파장대 145nm에서 저온상태에서 보관된 생감자는 시간경과에 따른 흡광도의 결정 계수값($r^2$)은 0.98 이었다. 이는 감자가 저온에서 생감자의 상태 변화가 일어나고 있다는 것을 의미하고 파장대 145nm에서 시간에 따른 저온상태에서 보관한 감자의 상태 변화 예측이 가능함을 의미한다. 비누용액에 침지시킨 후 실온에 보관한 감자는 시간이 경과함에 따라 파장이 증가함에 따라 흡광도가 증가하였다. 이는 감자에 들어있는 Polyphenol Oxidase 함량 변화로 갈변 현상이 일어난 것을 알 수 있다. 또한 실온에서 보관한 생감자도 시간 경과에 따라 갈변 현상이 일어났지만 용액에 침지시킨 감자보다는 갈변 현상이 36시간 이후로 발견되었다. 열처리 후 실온에서 보관한 감자의 경우에는 갈변현상이 나타나지 않았다. 저온상태에서 보관한 감자시료들 모두 갈변형상이 나타나지 않았지만, 24시간이 지난 후 용액에 침지시킨 감자는 갈변 현상이 발생되었다. 생감자와 열처리한 감자는 시간 경과에 따른 갈변현상이 일어나지 않았으므로, 감자의 갈변현상은 감자의 표면 처리 방법에 국한되지 않고 온도에 영향을 더 많이 받는다는 것을 나타내고 있다. 본 연구는 향후 감자의 품질 및 성분 측정에서 간편하게 사용될 수 있는 감자의 품질 계측 기술에 기여할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.147-155
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• 2016

본 연구는 사탕수수 부산물 펄프를 Element Chlorine Free (ECF) 표백 처리할 때 마지막 과산화수소 표백단계를 추가하여 최종 표백 펄프의 잔류 이산화염소를 제거하고, 총 이산화염소 사용량을 제거하고자 하였다. 특히 과산화수소 표백단계를 효과적으로 사용하기 위한 킬레이트 처리 단계를 반응 조건이 비슷한 이산화염소 표백 단계와 동시 진행하였을 때, 개별적으로 킬레이트 처리를 진행한 표백 펄프의 표백 특성을 비교하였다. 총 이산화염소 사용량이 4.5%(w/w oven dried pulp)일 때 EDTA의 경우 킬레이트를 동시 처리할 때 백색도와 점도는 각각 87.0% ISO와 25.8 cPs로 개별 처리하는 경우 보다 더 높은 표백 특성(86.4% ISO, 25.2 cPs)을 나타냈다. 반면 DTPA를 킬레이트 화합물로 사용하는 경우 동시처리 시(83.9% ISO, 21.9 cPs) 개별처리(86.8% ISO, 25.6 cPs) 보다 표백 특성이 낮은 수준을 나타냈다. 특히 EDTA를 킬레이트 화합물로 사용시 잔류 전이금속(망간 이온, 철 이온) 농도가 개별처리 시 0.65 ppm, 66.74 ppm으로 나타난 반면 동시 처리시 0.52 ppm과 55.68 ppm으로 킬레이트 처리 효과가 향상됨을 확인할 수 있다. DTPA는 동시 처리시 0.71 ppm과 116.88 ppm의 망간 이온, 철 이온 농도가 나타난 반면 개별 처리시 0.56 ppm, 86.17 ppm의 농도로 동시 처리 시 킬레이트 처리 능력이 감소됨을 알 수 있다. 이를 통해 킬레이트 화합물 종류와 처리 방법에 따라 킬레이트 효과의 차이가 나타나며, 효율적인 공정을 위해서는 EDTA를 킬레이트 화합물로 이산화염소 표백단계와 동시 처리하는 것이 표백 효율과 공정효율을 위해 유리한 것으로 나타났다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권4호
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• pp.344-351
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• 2009

목적: 광학영상기술은 소동물이나 임상연구에서 분자영상법으로 알려진 첨단연구 분야이다. 광학영상기기는 소동물영상연구 및 추적연구에 중요한 역할을 수행하고 있다. 발광영상에서 소동물을 영상화 하기 위해서는 피부조직을 뚫고 나오는 광자를 검출하기 위한 고민감도 CCD카메라가 필요하다. 이 연구에서는 소동물에서 발생하는 발광신호를 검출하기 위해 개발한 광학영상기기를 소개하고자 한다. 대상 및 방법: 냉각형 CCD카메라와 집광렌즈, 8개의 백색광 LED광원을 암실상자 안에 장치하였다. 팬텀 및 튜브를 이용한 영상을 얻은 후 발광 박테리아를 이용하여 CT26 암모델 누드마우스에서 영상을 획득하였다. 결과: 발광영상을 얻기 위한 광학영상기기를 설계하고 개발하였다. 영상획득이 성공적으로 수행되었고, 시스템을 완성하였다. 개발된 장비는 분자영상연구에 사용되고 있다. 결론 개발된 광학영상장비는 다양한 실험적 조건을 만족하는 연구에 최적화하여 유용한 도구로 자리잡을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6227-6235
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• 2015

HUD는 투시형 정보 전시장치로서 최근에 마이크로 디스플레이와 LED 기술의 발달로 소형화가 이루어져 점차 응용분야를 넓혀가고 있다. 본 논문에서는 마이크로 디스플레이 장치인 DLP를 이용하여 영상 전시영역 5인치 급의 양안 관측용 소형 헤드업 디스플레이(HUD) 광학계를 설계하였다. 소형 경량화된 HUD를 설계하기 위하여 광학계의 각 설계요소를 분석하였고 DLP, 프로젝젼 광학계 및 오목렌즈형 영상결합기의 특성들과 설계방식을 살펴보았다. 각 광학계의 연결구조 분석을 통하여 세부 설계사양을 설정하고 광학계를 상세 설계하였다. 프로젝션 광학계와 오목렌즈형 영상결합기 사이에 백색 확산 반사체를 넣어 접은 형태로 구성하여 광학계를 각각 독립적으로 설계하였다. 투사 영상의 전시거리는 약 2m ~ 무한대 까지 조정이 가능하고 관측거리는 1m로 설정하였다. 해상도는 HD($1,280{\times}720$ 화소) 급으로 1 ~ 2화소 까지 인식이 가능하여 각종 문자, 기호를 판독할 수 있다. 또한, 컬러영상 구현이 가능하여 네비게이션 지도, 주간카메라 영상 및 열상카메라 영상 등을 전시할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제26권2호
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• pp.73-82
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• 2015

본 논문은 일정 두께를 정하여 대기의 시감투과율을 측정함으로써 시정거리의 표준화된 양인 기상학적 광학거리(Meteorological Optical Range, MOR)를 관측하는, 기상관측용 투과계의 국제단위계에 소급하는 실내 교정방법과 그 교정 예를 소개하고 있다. 국제단위계 유도량 중 하나인 시감투과율 눈금을 교정대상 투과계에 전달해주기 위한 기준물로서 시감투과율 0.2 % ~ 99.5 % 범위의 OD 0.1 ~ 2.5 의 ND 필터와 석영유리, 무반사처리된 석영유리 등 총 20종을 이용하였고, 이 기준물의 분광투과율은 한국표준과학연구원의 분광투과율 표준기를 이용하여 교정된 것이다. 교정 대상 투과계는 기준거리 - 수광부와 검출부 사이의 거리 - 가 75 m 이고 측정광으로는 색온도 약 5000 K의 백색 LED를 이용하고, 광검출기로는 CIE 1924 V(${\lambda}$) 분광응답을 갖는 광도계를 이용하는 방식이다. 교정은 기준물을 투과계 사이에 위치하여 투과계가 표출하는 시감투과율 및 MOR 값을 기준값과 비교하는 방식으로 이루어졌으며, 교정 결과 20 m ~ 40 km 범위의 MOR에 대하여 MOR 오차와 그 불확도를 산출 할 수 있었다. 교정결과를 토대로 본 연구에서 소개하는 교정방법과 교정결과가 국제민간항공기구(International Civil Aviation Organization, ICAO)의 시정관측의 정확도 요건에 부합할 수 있는지를 고찰하였다.

• 한국균학회지
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• 제47권1호
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• pp.63-73
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• 2019

표고 균사체의 갈변은 균사배양체의 오염과 수분 손실을 방지하는데 매우 효과적이다. 광과 광 파장이 표고 산조701호 품종의 균사체 갈변에 미치는 영향과 갈변 균사의 특징을 이해하고자 하였다. 표고 균사체를 감자한천배지에서 암배양한 후 적색, 녹색, 청색의 색 셀로판 필터를 덥거나, 원적색(far-red), 적색, 녹색, 청색의 light emitted diode (LED)를 매일 14시간씩 40일간 비춘 후 균사배양체의 갈변 면적 비율(갈변율)과 갈변 균사의 특징을 조사하였다. 파장대 범위가 300~1,100 nm인 백색 형광등 빛은 세 가지 각각의 색 셀로판을 통과하면서 360~1,022 nm로 좁아졌고 각 파장별로 photosynthetic photon flux density (PPFD)는 42~71%가 감소하였다. 형광등 빛 처리로 균사체의 갈변율은 면적비율로 평균 64%였으나, 빛을 받지 않은 균사체의 갈변율은 5%에 지나지 않았다. 광 파장별로 표고 균사체의 갈변율은 원적색에서 0.02%. 적색에서 1.5%, 녹색에서 53.8%, 청색에서 57.3% 였다. 그리고 흰색의 미갈변 표고 균사는 세포벽이 $1{\mu}m$ 미만으로 얇고 원형질이 들어찬 생장하는 것이었다. 이에 반하여, 갈변층의 균사는 세포벽이 $2-4{\mu}m$으로 두껍고 세포 내용물이 없는 죽은 것으로 탄력이 없이 단단한 부정형의 구조체였다. 결론적으로 녹색~청색 파장의 빛으로 촉진된 표고 균사의 갈변층은 죽은 조직이지만 그 아래 내부 활력 균사체를 보호하는 중요한 기능층이었다.

• 인포메이션 디스플레이
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• 제23권4호
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• pp.12-21
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• 2022

반도체 기반 양자점 (QD)소재와 CsPbX3 (X=Cl, Br, I)기반 perovskite 양자점 또는 나노결정 소재(PNC)는 매우 우수한 양자효율과 좁은 발광 선폭으로 고색재현성 디스플레이 색변환 소재 또는 발광 소재로서 각광을 받고 있다. 그러나, 기존 화학적 합성법을 통해 제조되는 QD 및 PNC 소재는 취약한 열 및 화학적 안정성으로 인해 장기 내구성의 개선이 요구된다. 이들 QD 및 PNC 소재는 모두 완전 무기 소재인 산화물 기반 유리 소재내에 생성이 가능하며, 이를 통해 장기 내구성을 근본적으로 개선할 수 있다. 반도체 기반 QD 함유 유리소재 (QDEG)의 경우, 유리 내 core/shell 구조를 가진 QD의 생성으로 양자효율의 향상이 가능했으나, 콜로이드 기반 양자점 (cQD)과 달리 다중 shell의 형성이 어려워 양자효율이 제한되고, 발광 선폭이 넓어 고색재현성 디스플레이용 색변환 소재로 적용되기에는 아직 한계가 있다. 한편, Perovskite 양자점 (또는 나노결정) 함유 유리소재 (PNEG) 소재는 QDEG과 달리 콜로이드 기반의 PNC (c-PNC)가 가지는 우수한 양자효율과 20 nm 수준의 좁은 선폭을 유리 내에서도 가지며, c-PNC 대비 열적, 화학적 및 광학적 안정성이 획기적으로 향상되어 실질적인 응용 가능성을 높이고 있다. 특히, 일반적인 용융-급랭법으로 제조하여 대량생산에 용이하고, 분말 또는 판상 등 다양한 형태로의 제작이 가능한 장점이 있다. 현재까지 제조된 PNEG의 최대 PL-QY는 450 nm 여기 시 녹색 및 적색에서 약 60% 수준이며, Al₂O₃ 분말을 이용할 경우 최대 80% 수준까지 달성이 가능하다. 또한, PNEG과 blue LED를 이용하여 백색 LED를 구현할 경우 color filter를 적용하지 않을 때, NTSC 대비 최대 약 130 % 수준의 높은 색재현 영역을 보여 주고 있으며, 실제 LCD용 BLU로 적용 시 기존 상용 c-QD 소재와 동등 이상의 색재현 영역을 보이고 있어, 실질적인 응용 가능성이 매우 높음을 확인하였다. PNEG의 상업적인 응용을 위해서는 몇 가지 추가적인 연구 개발이 필요하다. 기존 c-QD 또는 c-PNC는 나노 수준 크기의 입자가 액상에 분산된 형태로 입도 제어가 용이하나, PNEG의 경우 분말 제조 시 유리 형성 후 분쇄를 통해 제조되며, 입도가 대개 수십 ㎛ 이하로 작아질 경우 PL-QY가 저하되어, 향후 잉크젯 공정 응용을 위해서는 고효율의 분말 제조공정 개발이 필요하다. 또한, 유리 소재의 경우 절연체로서 기존 QD 소재 대비 electro-luminescence(EL) 소자의 활성층으로 사용하는데 제약이 있어 PNEG을 이용한 EL 소자 제작에 대한 연구도 필요하다. 마지막으로, 기존 c-PNC 소재와 같이 Pb가 함유되지 않은 PNEG 소재의 개발이 선결되어야 할 것으로 판단된다. 이와 같은 해결 과제들에도 불구하고, PNEG 소재는 기존 c-QD 소재 대비 매우 우수한 안정성을 기반으로 고품위 고색재현 디스플레이용 색변환 소재로서 다양한 응용에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권3호
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• pp.90-101
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• 2024

조선시대 과거 응시자들이 제출한 답안지 혹은 채점지를 시권(試卷)이라고 하는데, 일반적으로 시지(試紙)는 응시자 본인이 마련했다. 당시 종이는 규격 제품으로 생산되지 않았기 때문에 크기 면에서나 가공 면에서 시지의 통일성이 없었다. 기본적으로 조선의 닥지는 낮은 불투명도를 가지고 있기 때문에 시권의 특성상 지면이 부족할 경우 뒷면까지 작성하기 위해서는 다양한 종이 가공법이 필요했다. 먹선이 매끄럽게 그어지도록 도침(搗砧)을 하거나 종이 표면에 가공을 하기도 했는데, 이와 다른 특이한 가공법을 적용한 19세기 시지가 있어 이번 연구를 진행하였다. 특이한 시권은 국립민속박물관 소장 1848년 이만기(李晩耆) 시권으로, 시지의 종이 사이에서 두껍게 도포된 불투명한 백색 물질이 발견되었다. 적외선분광광도계, 형광X-선분광기, 광학 및 편광현미경, 전자현미경 등 성분 분석을 통해 이 백색 물질은 쌀 전분으로 판단되었다. 이러한 분석 결과로부터, 이만기 시지는 쌀가루를 물에 수침하여 단백질을 상당량 제거한 후, 미량의 단백질이 포함된 습전분을 종이 사이에 도포하여 시지를 제작하였을 것으로 추정된다. 또한 시지 재현 실험을 통해 이러한 가공법으로 재현한 시지는 두껍고 백색도 및 불투명도가 높음을 확인하였다. 이는 당시 구하기 힘든 종이를 여러 장 사용하지 않아도 양면 사용이 가능한 양질의 종이를 얻을 수 있게 고안된 제작법으로 추정된다. 본 연구에서는 <이만기 시권(민속 71745)>만으로 시지 사이의 가공 물질을 밝혔으나, 이는 조선시대 시지 가공의 여러 가지 가공법 중의 하나로 보인다. 추후 유사 가공의 시지가 더 발견되어 시지 가공법에 대한 폭넓은 연구가 진행되길 기대한다.