본 논문에서는 주성분 회귀법과 부분최소자승 회귀법을 비교하여 보여준다. 이 비교의 목적은 선형형태를 보유한 근적외선 분광 데이터의 분석에 사용할 수 있는 적합한 예측 방법을 찾기 위해서이다. 두 가지 데이터 마이닝 방법론인 주성분 회귀법과 부분최소자승 회귀법이 비교되어 질 것이다. 본 논문에서는 부분최소자승 회귀법은 주성분 회귀법과 비교했을 때 약간 나은 예측능력을 가진 결과를 보여준다. 주성분 회귀법에서 50개의 주성분이 모델을 생성하기 위해서 사용지만 부분최소자승 회귀법에서는 12개의 잠재요소가 사용되었다. 평균제곱오차가 예측능력을 측정하는 도구로 사용되었다. 본 논문의 근적외선 분광데이터 분석에 따르면 부분최소자승회귀법이 선형경향을 가진 데이터의 예측에 가장 적합한 모델로 판명되었다.
두 분광선의 상대휘도를 이용하는 분광 분석법에 의하여 고압 수은등의 온도분포를 측정하였다. 관경 방향의 휘도분포를 구하기 위해 측정된 분광휘도를 Abel변환을 수행하여 관경방향의 분광휘도로 변환하였다. 사용된 온도결정법은 LTE가 성립한다는 가정하에 같은 종류의 원자로부터 방사되는 두 분사광선의 상대휘도 비교에 의한 절대온도 결정법이고 가시광선 영역에 존재하는 수은의 분광선들 중 두가지 조합이 사용되었다. 250W 고압 수은등으로 실험한 결과 6300[K]까지의 축 중심부 온도가 측정되었으며 아아크의 수축현상이 잘 관찰되었고 중심에서 5[mm]까지의 영역에서 LTE가 성립함을 실험적으로 확인하였다. 본 논문에서 사용한 실험방법이 타당하게 적용될 수 있는 중심 부근에서의 온도분포는 이단계(two-step) 온도분포에 근사함을 알 수 있었다.
목적: 두 종류의 MR 기종에서 정상 성인의 두개 내 Frontal White Matter와 Basal Ganglia를 대상으로 서로 다른 TE에 대해 MR 분광법을 시행하여 기종 내, 기종간의 정상 값의 차이가 있는지 알아보았다. 대상 및 방법: 신경학, 형태학적으로 이상이 없는 8명의 자원자(평균나이 24세)를 대상으로 하였고 지원자 개개인에게 두 개의 서로 다른 1.5T MR 기종(A, B기종)에서 각각 TE를 달리하여 Frontal White Matter, Basal Ganglia를 대상으로 MR 분광법을 시행하였다. 사용한 pulse sequence는 PRESS 방법이며, TR/TE는 3000/22(25),136(144)msec, 선택체적의 크기는 20$\times$20$\times$20(mm$^3$)로 하였다. MR 기종 A는 manual prescan, B는 automatic prescan을 이용하여 최적의 분광정보를 얻었다. 각각의 MR장치에서 얻은 분광 데이터는 본 기관에서 제작된 S/W로 PC에서 처리하여 각 대사물질 피크 면적의 NAA/Cr, Cho/Cr값을 구하였고, TE값에 따라 MR 기종 내 및 기종간의 정상 값의 차이가 있는지 알아보기 위해 Faired-Comparison t-test(p<0.05)를 이용하여 분석하였다.
고체 표면의 구조해석 방법에는 LEED(저에너지 전자선 회절법)나 RHEED(반사 고에너지 전자선 회절법) 등과 같이 표면의 2차원적 회절상을 해석하는 방법이 있고(역격자 공간의 해석), 또는 ISS(이온산란 분광법), RBS(러더포드 후방산란법) 등과 같이 표면 원자의 실공간에 대한 정보를 직접 얻는 방법이 있다. 실제로는 두 가지 종류의 분석법을 상호 보완적으로 조합하여 효율적인 구조해석을 수행한다. 본고에서는 직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)에 대한 원리, 장치, 측정방법 등을 소개한 전고에 이어서 이를 이용한 반도체 표면구조 해석에 관하여 기술하고자 한다. 표면의 원자구조를 알아내기 위해서는 산란된 입자의 강도를 입사각도와 출사각도에 대하여 조사하여야 하는데, 이온이 원자와 충돌하여 산란될 때 원자의 후방으로 형성되는 shadow cone에 의하여 생성되는 집속 효과(focusing effect) 및 가리움 효과(blocking effect) 중에서 ICISS는 집속 효과만을 고려하여 해석하면 실공간에서의 원자구조를 해석할 수 있다. 본 고에서는 ICISS를 이용하여 금속 또는 절연체 물질이 반도체 표면 위에서 흡착 또는 성장될 때 초기의 계면 구조 해석, 금속/반도체 계면에서 시간에 따른 동적변화 해석, III-V족 반도체의 표면구조 해석, 반도체 기판 위에서 박막 성장 과정 해석 등에 관한 연구 사례를 소개하고자 한다.
라만(Raman) 분광법은 실리콘의 결정화도를 분석하는데 가장 유용하게 쓰이는 기법이다. 본 논문에서는 상압 플라즈마 화학기상증착법 (atmospheric pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition, AP-PECVD)에 의해 형성된 실리콘 박막의 결정화도를 라만 분광법에 의해 분석하였다. 라만 분석 시, 조사하는 레이져의 파장에 따라서 실리콘 박막 내로의 침투깊이가 결정된다. 또한 레이져의 파워가 임계점을 넘게 되면, 레이져에 의한 실리콘의 결정화가 진행되는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 전기 임피던스 분광법을 이용하여 시멘트계 재료의 응결 시점을 평가하였다. 시멘트 페이스트 시편을 제작한 후 전기노드를 매립하여 전기 임피던스 응답 스펙트럼의 변화를 연속적으로 모니터링하였으며, 이와 동시에 간이단열시험을 통한 수화온도측정과 비카트침 시험을 함께 수행하였다. 전기 임피던스 분광법에서는 시멘트 페이스트의 수화와 동시에 컨덕턴스가 서서히 증가하는 경향을 나타냈다. 이후, 특정시점에 이르러 컨덕턴스는 급격히 감소하는 경향을 나타냈으며, 이후 또다른 특정시점에서 완만하게 감소하는 경향을 나타냈다. 이러한 특정 시점은 간이단열시험 및 비카트침 시험에 의해 측정된 응결시점과 부합하는 것으로 나타났다. 이를 통해 전기 임피던스 분광법을 이용하여 시멘트계 재료의 응결을 효과적으로 모니터링하는 것이 가능하리라 판단된다.
라만 분광법은 레이저가 분자의 공명에 의해 산란되는 특성을 이용하여 세포 내 지질, 핵산, 단백질 등의 구성물질을 신속하게 측정할 수 있어 단세포 수준의 세균 검측에 적합한 기술로 알려져 있다. 세포 구성물질에 대한 높은 특이성과 민감성 때문에 라만 스펙트라(spectra)만으로 일부 종 수준의 세균 계통분석이 가능하다. 또한 탄소-13, 수소-2 등의 동위원소를 동시에 사용하였을 경우 단세포의 생리적 활성 변화에 대한 정량평가에 활용 할 수 있다. 라만 분광법을 이용한 세균 검측 이후에도 광학핀셋과 미세유체칩과 연계하여 관심 있는 난배 양성 세균을 선택적으로 분리하거나 단세포 유전체 연구에 이용할 수 있을 정도로 응용 범위가 넓다. 본 총설에서는 라만 분광법을 활용한 미생물 분석 연구의 정확한 이해를 돕고자 기존의 연구를 중심으로 라만 분광법의 특성과 응용분야에 대해서 검토, 정리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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