• 제목/요약/키워드: 푸리에 변환 분광

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나노입자 효소를 이용한 포도당 검출용 바이오센서의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Biosensor using Protected Enzyme Nanoparticles for the Detection of Glucose)

  • 이금주;윤동화;장준형;홍석인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1536-1537
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    • 2007
  • 본 논문은 당뇨병의 지표 물질인 glucose의 농도를 극미량의 시료를 사용하여 정량할 수 있는 방법을 개발하기 위해 organic/inorganic 네트웍에 의해 안정화된 나노입자 효소를 이용하여 초소형 효소 전극을 개발하였다. 전극은 실리콘 웨이퍼상에 반도체 공정을 이용하여 마이크로 크기의 금 박막 전극을 제작하였다, Organic/Inorganic 물질과 함께 합성된 glucose oxidase 나노입자는 20nm 크기로 투과형 전자현미경 (Transmission Electron Microscope:TEM)으로 관찰하고, 푸리에변환 적외선분광법(Fourier transform infrared spectrophotometer : FTIR) 을 이용하여 분석하였고, 전극 특성을 알아보기 위해 Potentiostat/Galvanostat을 사용하여 전기 화학 실험을 하였다. 제작된 전극은 시간대 전류법으로 glucose의 농도에 따른 감도를 측정하였다. 실험결과에 따라 전극의 표면에서 발생하는 전류는 glucose의 농도에 비례함을 알 수 있었다. 또한 순환 전압전류법을 통하여 감도를 측정하였다.

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비파괴 분석 방법인 푸리에 변환 근적외선 분광 분석을 이용한 한지 기록물의 산성도 및 함수율 정량 분석 연구 (The study of quantitative analytical method for pH and moisture of Hanji record paper using non-destructive FT-NIR spectroscopy)

  • 신용민;박성배;이창영;김찬봉;이성욱;조원보;김효진
    • 분석과학
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    • 제25권2호
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    • pp.121-126
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    • 2012
  • 한지기록물의 상태를 평가하는 데 있어 기록물의 훼손을 방지하는 것은 필수적인 요소이다. 사용된 공시재료는 1900년대 생산된 한지기록물을 사용하였다. 이 종이 기록물의 상태를 평가하기 위하여 비파괴적 분석기인 12,500~4,000 $cm^{-1}$ 파장영역을 가진 푸리에변환(FT) 근적외선 분광 분석기를 이용하였다. 푸리에변환 방식의 간섭계는 뛰어난 정밀도와 정확도를 가지며, 신호-대-잡음비가 가장 우수 하여 정량 분석에서 가장 많이 사용되고 있다. 한지기록물의 산성도와 함수율을 적분구(integrating sphere)의 확산반사로 사용하여 측정하였다. 산성도(pH)의 경우에 전처리를 하지 않았을 때의 상관계수($R^2$)는 0.92, 표준예측오차(SEP)는 0.317이었고, 전처리를 하였을 때의 $R^2$는 0.98, SEP는 0.208 이었다. 그리고 함수율의 경우 산성도와 달리 전처리를 하지 않았을 경우에도 $R^2$와 SEP는 각각 0.99와 0.458로 확인 되었다. 전처리 중 다산란 보정방법(MSC)의 경우에는 $R^2$가 0.97, SEP가 0.558로 증가하는 것을 확인 할 수 있어 함수율은 전처리를 하지 않았을 때가 좋은 결과가 나오는 것으로 확인 되었다. 이러한 결과를 통해 비파괴적인 분석방법으로 한지기록물을 적분구와 FT 근적외선 분광 분석기를 이용하여 한지의 상태를 정확히 평가할 수 있을 것으로 판단되었다.

선박용 SCR 시스템 NOx 측정 및 분석 방식의 특성 연구 (A Study of the characteristics of NOx measurement and analysis methods of the SCR system for ships)

  • 김성윤;이영호;김민;박삼식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권4호
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    • pp.387-392
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    • 2015
  • 선박에서 발생하는 질소산화물($NO_x$)을 측정하고 분석하는 방법은 $NO_x$ Technical Code 2008에 기재되어 있다. 코드를 만족하는 분석 방법으로는 화학 발광 분석법과 가열 화학 발광 분석법이 있다. 그러나 환원제로 $NH_3$가 사용되는 선택적 촉매 환원 분석 방법은 환원제로 인한 간섭 현상이 발생하여 측정 오차를 일으킨다. 본 연구에서는 화학 발광 분석방식의 여러 가지 가스와의 간섭 영향을 분석하고 어떤 특성을 가지는지 확인하였다. 그리고 푸리에 변환 적외석 분광 분석 장비 및 측정 방법을 통하여 비교하였다. 또한 측정 장비의 물리적 간섭 영향을 확인하기 위하여 측정 장비를 분해하여 확인하였다. 그 결과로써, 화학발광검출기기 내부에 발생한 백색 침전물과 수분이 간섭에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 간섭의 영향을 최소화할 수 있는 $NO_x$ 측정 방법을 검토할 필요가 있다.

타이로신이 풍부한 펩타이드를 사용한 금 나노입자의 손쉬운 합성과 4-니트로페놀의 촉매 환원 응용 (Facile Synthesis of Gold Nanoparticles Using Tyrosine-Rich Peptide and Its Applications to Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol)

  • 허윤미;민경익
    • 공업화학
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    • 제32권1호
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    • pp.15-19
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    • 2021
  • 본 연구에서는 타이로신이 풍부한 펩타이드, Tyr-Tyr-Gly-Tyr-Tyr (YYGYY)를 환원제 및 안정화제로 사용하여 구형의 금 나노 입자의 간단한 합성 방법을 연구하였다. 펩타이드로 둘러싸인 구형의 다결정 금 나노 입자는 UV 조사 하에서 펩타이드 및 금속 전구체의 농도를 조절하여 3~15 nm 크기로 합성되었다. 합성된 금 나노 입자의 특성을 확인하기 위하여 투과 전자 현미경(TEM), 자외선-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectroscopy), 주사 투과 전자 현미경 및 에너지 분산 X선 분광법(STEM-EDS), 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR), X선 회절 분석법(XRD)을 사용하여 분석하였다. 또한, 합성된 금 나노입자는 4-니트로페놀의 환원 반응을 통해 7.3 × 10-3 s-1의 반응속도 상수를 갖는 촉매 활성을 확인하였다.

포화 다공성 매체에서 미세플라스틱 이동 특성 규명을 위한 정량분석 방법 개발 연구 (A Study on the Development of Quantitative Analysis Methods to Characterize the Transport of Microplastics in Saturated Porous Media)

  • 박수현;양민준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.376-376
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    • 2023
  • 전 세계적으로 중요한 담수 자원인 지하수의 미세플라스틱 오염에 대한 우려가 커지고 있다. 지하수 환경에서 미세플라스틱의 오염을 예측하고 평가하기 위해 대수층 내 현장 실태조사가 수행 중에 있으며, 실험실 규모의 컬럼 실험을 통해 지하수에서 미세플라스틱 이동 메커니즘을 조사하는 연구들이 수행되고 있다. 이러한 연구들은 많은 개수의 분석 시료를 동반하며, 환경 중 미세플라스틱 정량분석을 위해서 고가의 분석기기(라만분광기, 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광기, 열분해 가스크로마토그래피 질량분석기)를 사용하여 플라스틱의 종류를 판별하고 개수를 측정하고 있다. 또한, 컬럼 실험을 수행한 대부분의 선행 연구에서는 미세플라스틱 정량분석을 위해 탁도 분석, 분광광도계를 이용한 흡광도 분석, 현미경을 이용한 계수 방법 등을 이용하여 고가의 분석기기를 사용하지 않고 연구를 수행하였다. 하지만, 이러한 방법들은 유체 속 다른 물질이 포함되어있을 경우에 민감하고 농도를 비율 혹은 개수로 표현하기 때문에 질량 측면에서 미세플라스틱의 농도를 과소·과대 평가할 수 있다. 특히, 현미경을 이용한 계수 방법의 경우에는 분석에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다. 위에 언급한 다양한 분석법들의 단점들을 보완하기 위하여, 본 연구에서는 대수층 내 미세플라스틱 이동 특성을 규명하기 위한 실내 실험에 사용될 수 있는 형광이미지 기반의 미세플라스틱 정량분석법을 개발하였다. Nile Red 형광염료를 이용하여 미세플라스틱을 염색하고 사진을 촬영하여 미세플라스틱 시료의 질량과 미세플라스틱 형광이미지의 형광강도 간 상관관계를 분석하였다. 또한, Nile Red로 염색된 미세플라스틱 입자의 수중 노출 테스트를 진행하여, 실내 대수층 모의실험 시 미세플라스틱 질량을 정량화할 수 있는 적용 가능성을 평가하였다. 상관 분석 결과, 미세플라스틱 질량과 이미지의 형광강도는 높은 상관관계를 보였으며, 수중 노출 실험 전과 후의 미세플라스틱 입자의 형광강도 차이는 미미한 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 통해 본 연구에서 개발된 미세플라스틱 정량분석 방법이 포화 다공성 매체로 구성된 컬럼실험 시 유출수의 미세플라스틱 질량 추정에 유용하게 사용될 것으로 생각되며, 대수층 내 미세플라스틱의 이동 특성 규명 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

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중적외선 광 파라메트릭 발진기를 이용한 중적외선 분광기 성능 평가 (Performance Evaluation of Mid-IR Spectrometers by Using a Mid-IR Tunable Optical Parametric Oscillator)

  • 남희진;김승관;배인호;최영준;고재현
    • 한국광학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.154-158
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    • 2019
  • 기존에 개발되었던 광 파라메트릭 발진기를 이용해 중적외선 분광기의 성능 평가 장치를 구축하였다. 사용된 중적외선 광 파라메트릭 발진기는 파장 1064 nm의 연속파 레이저로 펌핑되는 fan-out형 MgO-doped periodically poled lithium niobate (MgO:PPLN) 비선형 결정을 사용하여 파장가변 영역이$ 2.5{\sim}3.6{\mu}m$인 공중심 공진기 구조를 가지고 있다. 이 광 파라메트릭 발진기에 중적외선용 적분구 및 푸리에 변환 적외선 광 스펙트럼 분석기를 결합하여 중적외선 분광기 성능평가 장치를 구축하였다. 구축된 평가장치를 국내에서 개발한 중적외선용 분광기에 적용, 성능 평가를 진행함으로써 본 평가 장치를 분광기의 파장 분해능, 신호대잡음비, 분광 떠돌이광 등의 성능을 평가하는데 활용할 수 있음을 보였다.

푸리에 변환 적외선 분광기에 의한 사망한 탄광부 진폐증자의 폐조직내 석영농도 (The analysis of α-quartz in the worker's lung died of coal workers' pneumoconiosis by FT-IR)

  • 김해정;최호춘;정호근
    • 한국산업보건학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.238-245
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    • 1991
  • This study was analysis of ${\alpha}$-quartz in the 37 worker's lung died of coal workers' pneumoconiosis(CWP) and in the 9 normal's lung by Fourier transform infrared spectrophotometer. The results were as follows : 1. The dried lung weight percents in wet lung weight were 24.4%, 25.4%, coal workers' pneumoconiosis and normal lungs, respectively. Ash weight percents in dried lung weight were 7.7%, 5.0%, coal workers' pneumoconiosis and normal lungs, respectively. 2. The presision (as of coefficient of variation) for the ${\alpha}$-quartz determination were 2.6% in standard quartz (ranged from 9.9 to $198.0{\mu}g$) and 3.7% in ashed lung samples. 3. The characterstic ${\alpha}$-quartz absorption spectra in lungs of CWP were only shawn by LTA ashing. 4. Geometric mean of ${\alpha}$-quartz concentration in CWP lung was 173mg/100g dried lung. 5. The concentrations of ${\alpha}$-quartz in Korean CWP lungs were similar to those of foreign coal miner's lungs.

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편광 자외선이 조사된 액정 디스플레이용 폴리이미드 필름의 열 안정성 (Thermal Stability of Polarized UV Exposed Polyimide Films for Liquid Crystal Display)

  • 김일형;김욱수;하기룡
    • 폴리머
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    • 제26권4호
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    • pp.431-438
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    • 2002
  • 편광 푸리에 변환 적외선 분광법을 이용하여 액정 디스플레이의 배향막으로 널리 사용되는 폴리이미드 필름의 편광 자외선 조사에 따른 액정의 배향성과 열적 안정성을 연구하였다. 편광자외선이 조사된 폴리이미드의 경우, 조사된 편광자외선의 극성 방향에 평행한 폴리이미드 분자들의 우선적인 광분해 반응으로 인하여 편광자외선 조사 후 남아 있는 폴리이미드 분자들은 조사된 편광자외선 극성 방향과 수직 배향을 나타내었다. 하지만 러빙 처리된 폴리이미드 필름은 러빙 방향과 평행하게 폴리이미드 분자들의 재배향이 유도됨을 확인하였다. 또한 편광자외선이 조사된 폴리이미드 배향막이 편광자외선 조사를 통한 폴리이미드 분자들의 단편화 반응 때문에 러빙 처리된 폴리이미드 배향막 보다는 열적 안정성이 저하됨을 확인하였다.

DSC와 FTIR을 이용한 상용성 (폴리부틸렌나프탈레이트/폴리비닐페놀) 블렌드의 연구 (DSC and FTIR Studies of Miscible Poly(butylene 2,6-naphthalate)/Poly(4-vinylphenol) Blends)

  • 이준열;한지영
    • 폴리머
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    • 제26권6호
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    • pp.737-744
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    • 2002
  • 결정성 폴리부틸렌나프탈레이트 (PBN)와 비결정성 폴리비닐페놀 (PVPh)로 구성된 2 성분계 고분자 블렌드의 열역학적 상용성을 시차주사열분석 (DSC)과 푸리에변환 적외선 (FTIR) 분광분석으로 조사하였다. PBN/PVPh 블렌드의 DSC 측정 결과로부터 블렌드 전 조성에서 단일 유리전이온도 (T$_{g}$ )가 확인되었으며, 블렌드 내의 PVPh 조성이 증가함에 따라 PBN 결정질의 용융점(T$_{m}$ ) 강하가 관찰되었다. 고분자 블렌드의 단일 T$_{g}$ 및 T$_{m}$ 강하 현상은 PBN/PVPh 블렌드가 분자 수준에서의 열역학적 상용성이 있음을 보여준다. PBN의 에스테르 카르보닐기와 PVPh의 히드록실기 사이에 강한 분자 간 수소결합이 형성됨을 FTIR 분석에 의하여 확인할 수 있었다.

수동형 FTIR 원격화학 탐지기를 이용한 SF6 오염운의 실시간 탐지 (Passive Remote Chemical Detection of SF6 Clouds in the Atmosphere by FTIR)

  • 정유진;박병황;김주현
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.8-14
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    • 2014
  • Brightness temperature spectra acquired from FTIR(Fourier Transform Infrared)-SCADS (Standoff Chemical Agent Detection System) could be available for detection and identification of the chemical agents and pollutants from different background. IR spectrum range of 770 to 1350 $cm^{-1}$ is corresponding to "atmospheric window". A 2-dimensional(2D) brightness temperature spectrum was drawn from combining each data point through automatic continuous scanning of FTIR along with altitude and azimuth. At higher altitude, temperature of background was decreased but scattering effect of atmospheric gases was increased. Increase in temperature difference between background and blackbody in SCADS at higher temperature causes to increases in peak intensity of $SF_6$. This approach shows us a possibility that 2D visual information is acquired from scanning data with a single FTIR-SCADS.