• 제목/요약/키워드: Optical Interferometry

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Enhancement of Sensitivity in Interferometric Biosensing by Using a New Biolinker and Prebinding Antibody

  • Park, Jae-Sook;Lim, Sung-Hyun;Sim, Sang-Jun;Chae, Hee-Yeop;Yoon, Hyun-C.;Yang, Sang-Sik;Kim, Byung-Woo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권12호
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    • pp.1968-1976
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    • 2006
  • Recombinant E. coli ACV 1003 (recA:: lacZ) was used to measure low concentrations of DNA-damaging chemicals, which produce $\beta$-galactosidase via an SOS regulon system. Very low $\beta$-galactosidase activities of less than 0.01 unit/ml, $\beta$-galactosidase produced through an SOS response corresponding to the 10 ng/ml (ppb) of DNA damaging chemicals in the environment, can be rapidly determined by using an alternative interferometric biosensor with optically flat thin films of porous silicon rather than by the conventional time-consuming Miller's enzyme assay as well as the ELISA method. fu order to enhance the sensitivity in the interferometry, it needs to obtain more uniform distribution and higher biolinking efficiency, whereas interferometric sensing is rapid, cheap, and advantageous in high throughput by using a multiple-well-type chip. In this study, pore size adjusted to 60 nm for the target enzyme $\beta$-galactosidase to be bound on both walls of a Si pore and a calyx crown derivative was apllied as a more efficient biolinker. Furthermore, anti-$\beta$-galactosidase was previously functionalized with the biolinker for the target $\beta$-galactosidase to be specifically bound. When anti-$\beta$-galactosidase was bound to the calyx-crown derivative-linked surface, the effective optical thickness was found to be three times as high as that obtained without using anti-$\beta$-galactosidase. The resolution obtained was very similar to that afforded by the time-consuming ELISA method; however, the reproducibility was still unsatisfactory, below 1 unit $\beta$-galactosidase/ml, owing to the microscopic non-uniform distribution of the pores in the etched silicon surface.

ACCURACY IMPROVEMENT OF LOBLOLLY PINE INVENTORY DATA USING MULTI SENSOR DATASETS

  • Kim, Jin-Woo;Kim, Jong-Hong;Sohn, Hong-Gyoo;Heo, Joon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.590-593
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    • 2006
  • Timber inventory management includes to measure and update forest attributes, which is crucial information for private companies and public organizations in property assessment and environment monitoring. Field measurement would be accurate, but time-consuming and inefficient. For the reason, remote sensing technology has been an alternative to field measurement from an economic perspective. Among several sensors, LiDAR and Radar interferometry are known for their efficiency for forest monitoring because they are less influenced by weather and light conditions, and provide reasonably accurate vertical/horizontal measurement for a large area in a short period. For example, Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and National Elevation Dataset (NED) in the U.S. can provide tree height information and DSM. On the other hand, LiDAR DSM (the first return) and DEM (the last return) can also present tree height estimation. With respect to project site of loblolly pine plantation in Louisiana in the U.S., the accuracy of SRTM C-Band approach estimating tree height was assessed by the LiDAR approaches. In addition, SRTM X-Band and NED were also compared with the results. Plantation year in inventory GIS, which is directly related to forest age, is high correlated with the difference between SRTM C-Band and NED. As a byproduct, several stands of age mismatch could be recognized using an outlier detection algorithm, and optical satellite image (ETM+) were used to verify the mismatch. The findings of this study were (1) the confirmation of usefulness of the SRTM DSM for forest monitoring and (2) Multi-sensors- Radar, LiDAR, ETM+, MODIS can be used for accuracy improvement of forest inventory GIS altogether.

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디지털 홀로그래피에서 퓨리어 변환을 이용한 0차 회절광의 제거와 위상홀로그램의 생성에 대한 전산 모사 (Computer simulation of the removal of the 0-th order diffraction by using fourier transform in digital holography)

  • 김성규;박민철;이석;김재순;손정영
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • CCD의 입력면에서의 물체광과 참조광의 간섭을 수치적 방법으로 생성한 광 강도 분포 홀로그램을 대상으로 퓨리어 변환방법을 이용한 0차 회절광의 제거를 전산 모사 방법으로 구현하였고, 0차 회절광 성분이 제거된 광 강도 분포와 위상을 갖는 홀로그램을 생성하였다. 그리고 그 결과를 수치적 재생 방법을 사용하여 0차 회절광 성분의 제거를 확인하였다. 그리고 퓨리어 변환 방법에 의한 0차 회절광 성분이 제거된 위상홀로그램의 생성이 가능하다. 0차 회절광을 제거하기 위한 제거 함수를 도입하였고 제거 영역에 따른 0차 회절광의 제거와 재생되는 실상의 정보 손실 정도를 비교하였고, 기존의 방법에 비하여 효과적임을 증명하였다.

AN EVALUATION OF THE SOLAR RADIO BURST LOCATOR (SRBL) AT OVRO

  • HwangBo, J.E.;Bong, Su-Chan;Cho, K.S.;Moon Y.J.;Lee, D.Y.;Park, Y.D.;Gary Dale E.;Dougherty Brian L.
    • 천문학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.437-443
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    • 2005
  • The Solar Radio Burst Locator (SRBL) is a spectrometer that can observe solar microwave bursts over a wide band (0.1-18 GHz) as well as detect the burst locations without interferometry or mechanical scanning. Its prototype has been operated at Owens Valley Radio Observatory (OVRO) since 1998. In this study, we have evaluated the capability of the SRBL system in flux and radio burst location measurements. For this, we consider 130 microwave bursts from 2000 to 2002. The SRBL radio fluxes of 53 events were compared with the fluxes from USAF/RSTN and the burst locations of 25 events were compared with the optical flare locations. From this study, we found: (1) there is a relatively good correlation (r = 0.9) between SRBL flux and RSTN flux; (2) the mean location error is about 8.4 arcmin and the location error (4.7 arcmin) of single source events is much smaller than that (14.9 arcmin) of multiple source events; (3) the minimum location error usually occurred just after the starting time of burst, mostly within 10 seconds; (4) there is a possible anti-correlation (r = -0.4) between the pointing error of SRBL antenna and the location error. The anti-correlation becomes more evident (r=-0.9) for 6 strong single source events associated with X-class flares. Our results show that the flux measurement of SRBL is consistent with that of RSTN, and the mean location error of SRBL is estimated to be about 5 arcmin for single source events.

4인치 평면의 절대 측정 및 측정불확도 계산 (Absolute Test for a 4-inch Flat and Its Measurement Uncertainty)

  • 김수영;송재봉;양호순;이혁교
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.339-345
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    • 2017
  • 기준 평면의 평면도는 간섭계 교정에서부터 반도체, 플랫 패널 디스플레이, 실리콘 기판에 필요한 기준면 제공 등에 매우 중요한 역할을 한다. 특히 기준 평면의 평면도 측정을 해외에서 수행해 올 경우 시간적인 지연과 함께 금전적인 손해가 크므로 국내에서 측정 기술을 구축할 필요가 있다. 본 논문에서는 국내에서 처음으로 절대 측정 방법인 three-flat test 방법을 사용해 기준 평면의 평면도를 정확하게 구하고 측정불확도를 계산하였다. Three-flat test는 간섭계를 사용하여 세 개의 기준 평면을 상호 비교 측정하여 얻은 결과에서 각 평면의 평면도를 정확하게 구하는 방법이다. Three-flat test 방법들 중 실험실에 구축된 장비로 실험 가능하며 간단한 계산 과정으로 낮은 측정불확도를 얻을 수 있는 Griesmann 방법을 적용하여 실험하였다. 그 결과, 세 광학 평면에 대한 평면도를 얻을 수 있었고, 측정불확도는 각 광학 평면에 대해 0.5 nm rms 이내의 신뢰 수준임을 확인하여 높은 수준으로 자체 평면도 측정이 가능함을 확인하였다.

SAR 영상을 이용한 수치표고모형 추출기법의 비교 연구 (A Comparison Study on the Techniques for DEM Extraction from SAR Imagery)

  • 서병준;김용일;어양담;정재준
    • 대한공간정보학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.21-34
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    • 1998
  • SAR 센서는 자체의 에너지원으로 영상을 취득하는 능동센서이며, 대기 중 투과효과가 매우 높으므로 기존의 광학센서로는 해결하지 못하였던 지역이나 상황의 분석에 그 가치가 매우 높다. 본 논문에서는 SAR 센서에 의해 취득된 영상들을 이용하여 수치표고모형을 추출하는 기법들의 이론적인 연구와 실제적인 적용을 통하여 그 문제점과 활용 가능성을 평가하여 보았다. 비교평가에 사용한 자료는 수치지도의 등고선 자료를 이용하였으며, 추출된 수치표고모형과 평균제곱근오차를 계산함으로서 추출 정확도를 평가하였다 수치표고모형 추출에 이용된 기법은 기존의 광학 영상에 적용되어왔던 입체모델 형성을 통한 지형표고를 추출하는 기법과 레이다 간섭 효과를 통한 지형표고 추출 기법이었다. 본 논문의 결과를 토대로, 현재 한국내의 지형여건을 고려한다면 입체시 기법에 의한 DEM 추출이 가장 적절할 것이며 레이다 간섭을 이용한 DEM 추출은 시기적인 문제와 산림의 산란효과에 의한 비상관 문제가 해결되어야만 할 것으로 생각된다.

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마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 패턴을 이용한 유기광원(OLED)의 광 추출 효율 향상 (Outcoupling Enhancement of OLED using Microlens Array and Diffractive Grating)

  • 장지향;김경조;김진헌;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.441-446
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    • 2007
  • OLED 소자는 유리기판과 공기 층의 경계면에서 발생하는 전반사와 ITO-유기층으로 형성되는 광도파로를 따라 진행하는 도파모드 결합으로 인해 내부에서 생성된 빛의 80% 이상이 외부로 추출되지 못하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 층을 이용하여 소자 내부에서 손실되는 빛을 외부로 추출시킴으로써 OLED의 발광효율을 향상시킨다. 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 유리기판-공기 전반사로 인해 내부에 갇히는 빛을 외부로 출력시키고, ITO 와 유기물 사이에 회절격자 레지스트 층을 삽입하여 ITO-유기층 광도파로에 갇힌 빛들을 수직방향으로 추출될 수 있도록 하였다. 제작된 OLED 소자에 전류밀도 $20mA/cm^2$를 인가한 경우, 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 OLED에서 22%의 효율 개선을 얻었고, 회절격자 레지스트 층을 가지는 OLED 의 경우 41%의 효율개선을 얻을 수 있었다.

InSAR 및 3-Pass DInSAR 처리기법을 적용한 DEM 추출에 대한 실험 연구 (Experimental Study on DEM Extraction Using InSAR and 3-Pass DInSAR Processing Techniques)

  • 배상우;이진덕
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.176-186
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    • 2007
  • SAR데이터는 기상이나 일조량의 제약을 받지 않고 능동적으로 자료를 취득할 수 있다는 장점 때문에 지표면의 시계열 분석자료로서 활용성이 높고, 재해와 같은 돌발상황의 경우에 신속하게 자료를 취득할 수 있다. 본 연구에서는 JERS-1 SAR 영상의 L-밴드 데이터로부터 InSAR 방법과 DInSAR 기법을 이용하여 DEM을 추출하고자 하였다. 추출한 coherence, interferogram 영상을 분석한 결과, DInSAR 3-pass 방식을 이용할 경우 InSAR 방식에 비해 비교적 안정된 coherence값을 가지는 것을 확인할 수 있었다 축척 1:5000 수치지형도에서 추출한 DEM을 기준자료로 하여 SAR 영상으로부터 추출한 DEM의 정확도를 평가하였으며, 안테나 간의 기선장이 DEM의 정확도에 크게 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

STUDY OF CORRELATION BETWEEN WETTED FUEL FOOTPRINTS ON COMBUSTION CHAMBER WALLS AND UBHC IN ENGINE START PROCESSES

  • KIM H.;YOON S.;LAI M.-C.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제6권5호
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    • pp.437-444
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    • 2005
  • Unburned hydrocarbon (UBHC) emissions from gasoline engines remain a primary engineering research and development concern due to stricter emission regulations. Gasoline engines produce more UBHC emissions during cold start and warm-up than during any other stage of operation, because of insufficient fuel-air mixing, particularly in view of the additional fuel enrichment used for early starting. Impingement of fuel droplets on the cylinder wall is a major source of UBHC and a concern for oil dilution. This paper describes an experimental study that was carried out to investigate the distribution and 'footprint' of fuel droplets impinging on the cylinder wall during the intake stroke under engine starting conditions. Injectors having different targeting and atomization characteristics were used in a 4-Valve engine with optical access to the intake port and combustion chamber. The spray and targeting performance were characterized using high-speed visualization and Phase Doppler Interferometry techniques. The fuel droplets impinging on the port, cylinder wall and piston top were characterized using a color imaging technique during simulated engine start-up from room temperature. Highly absorbent filter paper was placed around the circumference of the cylinder liner and on the piston top to collect fuel droplets during the intake strokes. A small amount of colored dye, which dissolves completely in gasoline, was used as the tracer. Color density on the paper, which is correlated with the amount of fuel deposited and its distribution on the cylinder wall, was measured using image analysis. The results show that by comparing the locations of the wetted footprints and their color intensities, the influence of fuel injection and engine conditions can be qualitatively and quantitatively examined. Fast FID measurements of UBHC were also performed on the engine for correlation to the mixture formation results.