• Current Optics and Photonics
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• 제5권6호
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• pp.699-710
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• 2021

In this study, we propose a biomimetic optical structure design methodology for investigating micro-optical mechanisms associated with the compound eyes of insects. With these compound eyes, insects can respond fast while maintaining a wide field of view. Also, considerable research attention has been focused on the insect compound eyes to utilize these benefits. However, their nano micro-structures are complex and challenging to demonstrate in real applications. An effectively integrated design methodology is required considering the manufacturing difficulty. We show that photorealistic ray-traced visualization is an effective method for designing the biomimetic of a micro-compound eye of an insect. We analyze the image formation mechanism and create a three-dimensional computer-aided design model. Then, a ray-trace visualization is applied to observe the optical image formation. Finally, the segmented images are stitched together to generate an image with a wide-angle; the image is assessed for quality. The high structural similarity index (SSIM) value (approximately 0.84 to 0.89) of the stitched image proves that the proposed MATLAB-based image stitching algorithm performs effectively and comparably to the commercial software. The results may be employed for the understanding, researching, and design of advanced optical systems based on biological eyes and for other industrial applications.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.243-245
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• 2002

Pigment-dispersing factor (PDF) is an octadecapeptide distributed in the optic lobe and the brain in a variety of insect species. There are lines of evidence suggesting possible involvement of PDF in the insect circadian system. However, its physiological roles in the circadian time keeping mechanism have not been clearly defined. In this study, we have examined the phase shifting effects of Gryllus-PDF on the circadian locomotor rhythm in the cricket Gryllus bimaculatus of which circadian clock is located in the optic lobe. Phase shifts in the circadian activity rhythm were measured following microinjection of 22nl of vehicle (Ringer's solution) or O.lmM PDF into the optic lobe through the compound eye at various circadian times. The results showed that PDF induced phase shifts of the circadian clock in a phase-dependent manner, suggesting that it may play a role as an input signal for the circadian clock.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.128.1-128.1
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• 2014

잠자리, 벌 등 곤충과 새우, 가재 등 갑각류를 포함하는 절지동물류에서 발견되는 겹눈(compound eye)구조는 볼록한 형태이기 때문에 일반 단일렌즈(single lens)형 눈에 비해 매우 넓은 시야각을 가지며, 깊은 심도를 갖는 특징이 있다. 기존 카메라가 갖기 어려운 겹눈의 독특한 장점으로 인해, 곤충의 눈을 모방하는 연구는 많은 사람들의 주목을 받고 있다. 겹눈구조는 일반적으로 수백에서 수만개의 홑눈(ommatidium)이 모여 다발을 이루고 있으며, 각 홑눈은 겉에서부터 마이크로렌즈 형태의 각막, 수정추, 감간(rhabdom)형태로 이루어져 있다. 따라서 이러한 겹눈구조를 모방하기 위해서는 인공홑눈을 제작하고 이를 반구형으로 배열하는 것이 필수적이다. 그러나 실리콘 반도체를 기반으로 하는 이미지 센서는 딱딱하고 편평하여 굴곡진 형태로 배열이 어렵기 때문에 곤충눈을 모방한 형태의 구조물은 몇몇 연구그룹에서 개발된 사례가 있으나, 이미징이 가능한 곤충눈 시스템의 개발은 보고된 바가 없었다. 본 발표에서는 최근에 연구가 진행되고 있는 플렉서블 전자소자에 기반한 곤충눈을 모방한 이미징 시스템에 대해서 다루고자 한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제42권4호
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• pp.361-365
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• 2003

우리나라의 벼논에는 벼를 기주로 하는 여러 종류의 멸구, 즉, 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구 들이 혼재하고 있지만 이들간의 구분은 쉽지 않다. 이들의 정확한 식별은 예찰과 방제 전략에서 필수적인 과정이다. 특히, 벼멸구는 가장 중요한 벼의 해충이기 때문에 비전문가에 있어 쉽고, 신뢰성 높은 식별 방법이 요구된다. 따라서 벼논에 분포하고 있는 벼멸구의 정확한 구분을 위하여 벼멸구, 애멸구, 흰등멸구의 약충을 조사한 결과. 두 종류의 해충에 비하여 벼멸구 약충은 다른 특징을 지니고 있었다. 측, 벼멸구 약충은 겹눈 아랫부분과 촉각 사이에 흰색형광성광택을 가지고 있었지만 애멸구나 흰등멸구의 약충에는 없었다. 그리고 형광성 반점은 부화직후 가장 선명하였고, 령기가 진행될수록 약해지다가 성충이 되어서는 없어졌다. 따라서 두부의 형광성반점은 벼멸구 약충의 판별에 활용하는데 있어 혁신적인 방법이라 할 수 있을 것이다.