• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.113-120
• /
• 2007

본 시험은 근적외선분광법을 이용한 돈분뇨 액비의 질소, 인산, 칼리, 수분 및 유기물의 분석 가능성을 구명하고, 이를 활용한 분석기의 개발을 목적으로 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 돈분뇨 액비시료는 $400{\sim}2,500nm$ 대역의 근적외선을 시료에 투과하여 측정하였으며, 동일시료에 대한 습식분석 결과, N, $P_2O_5,\;K_2O$, 수분 및 유기물 함량은 각각 1,555mg/l, 302mg/l, 240mg/l, 98.8%, 0.53%로 조사되었다. 2. 근적외선 분광광도법을 이용한 분석에서 N, $P_2O_5,\;K_2O$, 수분 및 유기물에 대한 RSQ ($r^2$, R, Coefficient of determination)는 각각 0.9190, 0.9749, 0.5046, 0.9883 및 0.9777이었고 SEC(Standard Error of Calibration)는 2.1649, 0.5019, 1.9252, 0.1180 및 0.0789였다. 3. 액비에 대한 이화학적 습식분석과 NIR 흡수스펙트럼 측정결과를 비교 분석하여 돈 분뇨 액비에 포함된 질소, 인산, 칼리, 수분 및 유기물 함량을 실시간으로 분석하고 액비 성분량을 자동 계산할 수 있는 알고리즘을 도입한 액비분석 프로그램을 작성하였다. 4. 액비 성분분석 시작기는 근적외선(NIR : Near InfraRed)을 받아들여 실시간으로 액비성분의 흡수율을 측정하는 광검출장치(NIR Spectrometer), 근적외선 Light Source로부터 나오는 빛을 반사시키는 반사경, 액비성분 분석용 시료를 넣어 측정하는 Cell Mount, $400{\sim}2,500nm$ 대역의 가시광선-근적외선을 방출하는 Tungsten halogen lamp, NIR Spectrometer와 Tungsten halogen lamp로 전압을 입력시켜 주는 Power Supply Module 및 전체를 Black Anodizing한 외형으로 구성되었다. 5. 실험결과, 칼리를 제외한 액비내 모든 성분이 광을 흡수하는 강도는 성분의 농도에 비례하였으며 원시 스펙트럼의 중첩 제거 및 빛의 산란보정을 통해 액비의 질소, 인산성분, 수분 및 유기물 함량을 측정하는데 효과적으로 이용할 수 있을 것으로 사료되며, 분광분석법을 이용한 액비성분 분석기 개발이 완료되면 현장에서 신속하고 정확한 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제36권4호
• /
• pp.324-335
• /
• 2011

연구목적: 복합레진의 색조를 색 성분요소인 CIE $Lab^*$ 각 성분요소로 측정하고, 동일 시편에 대해서 중합률과 2축 굴곡강도(biaxial flexural strength)를 측정하여 이들의 상관관계를 비교함으로써 복합레진의 중합전, 후의 색 성분요소가 중합률과 물성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 두 종류의 복합레진 Premisa (Kerr Co.)와 Denfil (Vericom Co)의 법랑질 색조(A1, A2, A3, A4)와 상아질 색조(A2O, A3O)에 대해 원판형의 시편을 제작하여 색성분, 중합률 및 2축 굴곡강도를 측정하였다. 분광광도계를 이용하여 중합 전, 후 및 7일에 CIE $L^*,\;a^*,\;b^*$ 값을 측정하고, 같은 시편에 대해 근적외선분광기를 이용하여 중합 후 2시간과 7일에 중합률을 측정하였다. 중합 7일 후에 색 성분과 중합률을 측정한 후 만능시험기에서 2축 굴곡강도를 측정하였다. 색요소인 CIE $L^*,\;a^*,\;b^*$ 각각의 값과 중합률, 및 2축 굴곡강도의 상관관계를 분석하였다. 결과: 두 종의 광중합형 복합레진은 중합 전과 후에 색 성분요소, 즉 색조의 변화가 있었고, 광중합 후에도 시간이 경과하면서 중합률이 증가되었다. 중합률은 제품, 기간, 및 색조의 영향을 받고(3-way ANOVA, p < 0.05), 굴곡강도는 제품 및 색조의 영향을 받았다(2-way ANOVA, p < 0.05). 중합률은 Premisa 한 제품에서만 중합 전, 후의 CIE $a^*$ component와 유의한 상관관계를 보였고, 굴곡강도도 Premisa에서 CIE $a^*$ 및 CIE $b^*$ component와 음의 상관관계를 보였다(Pearson product moment correlation, p < 0.05). 결론: 광중합 복합레진의 중합률과 굴곡강도는 제품의 중합 전,후의 색 성분에 의해 영향을 받았다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.67-74
• /
• 2020

Brain tumors or gliomas are fatal cancer species with high recurrence rates due to their strong invasiveness. Therefore, the goal of surgery is complete tumor resection. However, the surgery is difficult to distinguish the border because tumors and blood vessels have the same color tone and shape. The fluorescein sodium is used as a fluorescence contrast agent for boundary separation. When the external light source is irradiated, yellow fluorescence is expressed in the tumor, which helps distinguish between blood vessels and tumor boundaries. But, the fluorescence expression of fluorescence sodium depends on the concentration of fluorescein sodium and such analytical data is insufficient. The unclear fluorescence can obscure the boundaries between blood vessels and tumors. In addition, reduce the efficiency of fluorescence sodium use. This paper proposes a protocol of concentration range for fluorescence expression conditions. Fluorescent expression was observed using a near-infrared (NIR) color camera with corresponding dilution using normal saline in 1 ml microtube. The flunoresence emission density range is 1.00 mM to 0.15 mM. The fluorescence emission begin to 1.00 mM and the 0.15 mM discolor. The discolor is difficult to fluorescence emission condition obserbation. Thus, the maximum density range of the bright fluoresecein is 0.15 mM to 0.30 mM. When the concentration range of fluorescein sodium is analyzed based on the gradient of fluorescence expression and the power measurement, the brightest fluorescence is expected to facilitate the complete resection of the tumor. For the concentration range protocol, setting concentration ranges and analyzing fluorescence expression image according to saturation and brightness to find optimal fluorescence concentration are important. Concentration range protocols for fluorescence expression conditions can be used to find optimal concentrations of substances whose expression pattern varies with concentration ranges. This study is expected to be helpful in the boundary classification and resection of brain tumors and glioma.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.416-422
• /
• 2016

수많은 플라스틱이 산업분야에 다양하게 사용되어지고 있다. 또한 많은 양의 플라스틱 폐기물들이 발생하고 있다. 재활용에 대한 연구는 환경오염 뿐만아니라 한정된 유용한 자원이 버려지는 것을 방지하기 위해 중요한 이슈로 부각되고 있다. 이렇기 때문에 폐플라스틱의 재활용은 재사용 관점에서 주목받고 있는 실정이다. 현재 재활용 센터에서는 플라스틱의 재질을 분류하기 위해 NIR 센서를 이용한 플라스틱 자동 분류 시스템을 구축 및 운용하고 있다. 하지만 흑색 플라스틱은 여전히 분류가 되지 않는 도전적인 목표로 남아있다. 카본 블랙이 포함된 흑색 플라스틱의 경우 검정색의 특성상 NIR 장비에서 나오는 빛을 흡수하기 때문에 분류에 어려움이 있다. 본 연구는 NIR 장비 대신 흑색 플라스틱을 분류하는 방법에 대한 연구이다. 흑색 플라스틱의 정성적, 정량적 분석을 위해 Raman 분광법을 사용하였다. 또한 분류기의 인식률을 높이기 위해 데이터를 특성을 분석하고 흑색 플라스틱을 좀 더 확실하게 분류하기 위해 Support Vector Machine(SVM), 주성분 분석법(PCA) 같은 알고리즘을 이용하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.23-29
• /
• 2015

본 연구에서는 뇌 종양 수술에서 다수의 광원과 빔 스플리터 모듈을 사용해 종양과 혈관의 형광영상을 동시에 검출하고 획득한 형광영상을 동일한 디스플레이 장치에 표시함으로써 시술자에게 종양과 혈관의 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 현미경 시스템을 제안한다. 5-ALA(5-Aminolevulinic acid) 와 ICG(Indocyanine green) 의 형광영상의 동시 검출을 위해 빔 스플리터(beam-splitter : BS)모듈을 사용하였고 5-ALA는 600nm, ICG는 800nm이상의 파장 대역에서 가장 효율이 뛰어나도록 구성하였다. 빔 스플리터 모듈은 파장 대역에 따라 광학기기의 구조를 변경할 수 있고 필터를 탈, 착 가능한 구조로 설계하여 필요에 따라 빔 스플리터와 필터의 종류를 변경할 수 있으며 5-ALA 및 ICG 이외의 형광염료를 사용한 시술에서 사용할 수 있다. 빔 스플리터 모듈을 통한 형광영상은 5-ALA는 가시광역, ICG는 근적외선 영역을 검출 할 수 있는 CCD 카메라를 장착해 동일한 디스플레이에서 확인할 수 있고 획득한 형광영상은 닮음 변환(similarity transform)을 이용해 원영상과 정합하여 실시간으로 시술자에게 제공하는 시스템을 구현하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.477-484
• /
• 2016

선풍기, 오디오, 전기밥솥 등의 소형 산업가전제품들은 대부분 ABS, PP, PS 등의 재질로 이루어져 있다. 색깔이 있는 플라스틱은 근적외선(NIR) 분광기에 의해 분류가 가능하지만, 반면에 검은색 플라스틱은 빛을 흡수하는 특성으로 인해 분류하기가 어렵다. 그래서 본 연구에서는 LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy) 분광기를 통해 폐소형가전 플라스틱을 선별하는 RBFNNs(Radial Basis Function Neural Networks) 패턴 분류기를 소개한다. 전처리부분에는 차원축소 알고리즘 중 하나인 PCA(Principal Component Analysis)를 사용해 처리 속도를 향상시킬 뿐만 아니라 효과적인 데이터의 특성을 추출한다. 조건부에는 FCM(Fuzzy C-Means) 클러스터링을 사용한다. 결론부에는 다항식의 형태 중 하나인 1차 선형식을 연결가중치로서 사용한다. PSO와 5-fold cross validation은 성능의 신뢰도를 향상시키고, 분류율을 높이는데 사용된다. 제안된 분류기의 성능은 최적화한 것과 최적화하지 않은 것 두 가지의 관점에서 보여준다.

• 한국측량학회지
• /
• 제37권3호
• /
• pp.167-175
• /
• 2019

물의 색깔 즉, 수색(水色)을 분석하면 그 물이 함유하고 있는 유색 구성물질의 분포 및 농도를 비파괴적으로 추정할 수 있다. 이러한 분석을 위해 분광복사계를 사용하는데, 최근 드론, 자율운행차, 헬리카이트 등의 저고도 무인 플랫폼에 장착하기 위한 경량 다분광 카메라에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 연구에서는 최근 활용 용이성으로 인해 지역적 환경 변화를 모니터링함에 있어 그 활용도가 높아진 Micasense사의 Rededge-M 다분광 카메라의 전처리를 수행하고, 수색관측에의 활용성을 검증하기 위한 분석을 수행하였다. 우선, 영상 형태로 생성되는 자료에서의 Vignette 보정 및 밴드 정렬을 수행하였고, 수색관측을 위해 필요한 하늘, 물, 태양광을 측정한 복사량 그리고 그로부터 최종적으로 도출되는 원격탐사 반사도 관측치를 독립적인 초분광 센서의 관측값과 비교하여 분석하였다. 실험 결과, 전처리 과정을 수행하였을 시, 청색밴드(475 nm)와 근적외선 밴드(840 nm)에서 주목할 만한 차이가 있었지만, Rededge-M은 전반적으로 수색 분석을 위한 기본적인 광학적 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.154-158
• /
• 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.

• 공업화학
• /
• 제32권3호
• /
• pp.312-319
• /
• 2021

광열 치료(photothermal therapy)란 빛을 조사하여 열을 발생시킴으로써 정상세포보다 열에 약한 비정상 세포, 특히 암세포를 선택적으로 괴사시키는 치료법이다. 본 연구에서는 광열 치료를 위한 카르복실화된 환원 그래핀옥사이드(reduced graphene oxide with carboxyl groups, CRGO)-골드나노막대(gold nanorod, AuNR) 나노복합체를 합성하고자 하였다. 이를 위해 그래핀옥사이드(graphene oxide, GO)를 고온에서 선택적으로 환원, 박리하여 CRGO를 합성하였고, AgNO₃의 양에 따라 AuNR의 길이를 조절하여 880 nm에서 강한 흡광 특성을 나타내는 AuNR를 합성하여 광열 인자로 사용하였다. 일반적인 방법으로 환원된 RGO에 비해 CRGO에 상대적으로 많은 카르복실기가 결합되어 있음을 FT-IR, 열 중량 분석 및 형광 분석을 통해 확인하였다. 또한, RGO에 비해 많은 carboxyl group이 결합된 CRGO는 수용액상에서 우수한 안정성을 나타내었다. 정전기적 상호작용을 통해 합성된 CRGO-AuNR 나노복합체는 약 317 nm의 균일한 크기와 좁은 크기 분포를 보였다. CRGO-AuNR 나노복합체는 두 가지 광열 인자인 CRGO와 AuNR의 synergistic effect로 인하여 조직 투과도가 우수한 근적외선 880 nm 레이저의 조사에 의한 광열 효과가 AuNR보다 2배 이상 향상 되는 것을 확인하였다. 또한, 광열 효과에 의한 암세포 독성 분석 결과, CRGO-AuNR 나노복합체가 가장 우수한 세포 독성 특성을 나타내었다. 따라서 CRGO-AuNR 나노복합체는 안정된 분산성과 향상된 광열 효과를 기반으로 항암 광열 요법 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.485-491
• /
• 2022

정맥주사는 입원환자에게 가장 빈번하게 행해지는 침습적 처치로서 비경구 영양투여, 혈액제제 등의 투입 등에 광범위하게 이용되고 있으며 이외에도 말초 카테터 삽입, 채혈, 기타 IV 요법에 사용되는 시술로서 연간 10억 건 이상이 발생한다. 정맥주사는 정맥주사 교육을 받은 숙련된 간호사들에 의해서만 시술되는 어려운 시술 중에 하나이며 실패 시 정맥에 혈전증 및 혈종이나 신경 손상 등을 초래할 수 있다. 이에 정맥주사 시 실수를 줄이기 위해 손등이나 팔의 정맥 구조를 시각화할 수 있는 보조 장비들에 대한 연구들이 발표되고 있다. 본 연구는 정맥주사 시 정맥을 시각화하는 정맥 검출기에 850nm 파장대를 조사하는 LED의 수량에 따른 성능 차이에 대한 연구이다. 피부 위에 조사된 NIR 검출기능이 있는 CCD 및 CMOS 카메라 렌즈에 NIR Filter 부착하여 영상을 획득하고 획득된 영상을 영상처리 알고리즘을 통해 정맥 이미지를 선명화하고 선명화된 이미지를 피부 위에 투영하는 원리로 작동되는 정맥 검출기를 제작한 이후 제작된 정맥 검출기 앞단에 NIR LED 수량에 차이를 주어 4가지 LED PCB를 제작했다. 이후 각각의 PCB를 정맥 검출기 앞단에 부착하여 정맥 영상을 검출하고 성능평가를 위해 획득한 정맥 영상을 바탕으로 성능 비교 설문지를 만들어 설문을 실시했다. 설문은 K병원에 재직 중인 간호사 20명을 대상으로 진행했다.