• Title/Summary/Keyword: VIS/NIR분광분석법

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Early Detection of Clear Egg in Incubation Using VIS/NIR Spectroscopy (VIS/NIR 분광분석법을 이용한 미부화란의 조기 검출)

  • Kim, Hak Sung;Kim, Ghi Seok;Kim, Yong Ro;Kang, Seok Won;Noh, Sang Ha
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.104-104
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    • 2017
  • 정상적인 부화 여부를 판별하기 위한 1차 검란은 일반적으로 5일~7일 이후에 시행된다. 미부화란을 이보다 더 빠른 시간 안에 검출할 경우 부화에 소요되는 에너지의 감소 효과 및 미부화란을 다른 용도로 활용하는 것을 기대할 수 있다. 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 산란계인 하이라인 브라운 품종의 유정란 29개와 인위적인 미부화란을 만들기 위한 동일 품종의 무정란 11개를 사용하였으며 $38^{\circ}C$, 70% 조건의 항온항습기에서 96시간 동안 부화하였다. 스펙트럼 획득 장치의 광원은 녹색영역을 발광하는 LED램프와 일반 할로겐 광원을 별도로 사용하였으며 스펙트로미터는 VIS/NIR 영역인 520~1,180nm영역과 NIR영역인 900~1,700nm영역의 것을 사용하였다. 부화 시작 전과 부화 시작 후 1일 간격으로 각각 1개의 샘플에 대한 1개의 스펙트럼을 측정하였다. 측정 영역은 LED광원을 이용한 경우는 520~1,1800nm, 할로겐광원을 이용한 경우에는 520~1,180nm와 900~1,700nm이었다. 정상 부화여부는 4일차에서 할란하여 확인하였고, 측정 일자별로 PLS-DA분석법을 이용한 판별 모델을 개발하였다. 4일차에서 유정란 29개 중 11개가 정상 부화하였고, 18개는 미부화하였다. 3일차에서 판별 모델의 정확도는 LED광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 100%, 할로겐 광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 70%, 할로겐 광원의 NIR영역 스펙트럼을 이용한 경우는 70%였다. 4일차에서 판별 모델의 정확도는 LED광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 100%, 할로겐 광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 90%, 할로겐 광원의 NIR영역 스펙트럼을 이용한 경우는 100%였다. 부화 3일차는 정상 부화할 경우 피가 생성되는 시기이다. 피가 형성된 이후의 부화 여부를 판단하는 광원으로는 할로겐램프보다 LED램프를 사용하는 것이 더 적합한 것으로 나타났다.

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Classification of Convolvulaceae plants using Vis-NIR spectroscopy and machine learning (근적외선 분광법과 머신러닝을 이용한 메꽃과(Convolvulaceae) 식물의 분류)

  • Yong-Ho Lee;Soo-In Sohn;Sun-Hee Hong;Chang-Seok Kim;Chae-Sun Na;In-Soon Kim;Min-Sang Jang;Young-Ju Oh
    • Korean Journal of Environmental Biology
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    • v.39 no.4
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    • pp.581-589
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    • 2021
  • Using visible-near infrared(Vis-NIR) spectra combined with machine learning methods, the feasibility of quick and non-destructive classification of Convolvulaceae species was studied. The main aim of this study is to classify six Convolvulaceae species in the field in different geographical regions of South Korea using a handheld spectrometer. Spectra were taken at 1.5 nm intervals from the adaxial side of the leaves in the Vis-NIR spectral region between 400 and 1,075 nm. The obtained spectra were preprocessed with three different preprocessing methods to find the best preprocessing approach with the highest classification accuracy. Preprocessed spectra of the six Convolvulaceae sp. were provided as input for the machine learning analysis. After cross-validation, the classification accuracy of various combinations of preprocessing and modeling ranged between 43.4% and 98.6%. The combination of Savitzky-Golay and Support vector machine methods showed the highest classification accuracy of 98.6% for the discrimination of Convolvulaceae sp. The growth stage of the plants, different measuring locations, and the scanning position of leaves on the plant were some of the crucial factors that affected the outcomes in this investigation. We conclude that Vis-NIR spectroscopy, coupled with suitable preprocessing and machine learning approaches, can be used in the field to effectively discriminate Convolvulaceae sp. for effective weed monitoring and management.

Thermochromic Property of Tungsten Doped VO2 Prepared by Hydrothermal Method (수열합성법으로 제조된 텅스텐이 도핑된 VO2의 열변색 특성)

  • An, Ba Ryong;Lee, Gun-Dae;Son, Dae Hee;Lee, Seung Ho;Park, Seong Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.6
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    • pp.611-615
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    • 2013
  • Vanadium oxide ($VO_2$) and tungsten-doped vanadium oxide (W-$VO_2$) powder, well known as thermochromic materials, were prepared from vanadium pentoxide ($V_2O_5$) and oxalic acid dihydrate by hydrothermal and calcination process. The crystal structure and thermochromic property of samples were analyzed using FE-SEM, XRD, XPS, DSC, and UV-Vis-NIR spectroscopy. With increasing the doping amount of W, the phase transition temperature of W-$VO_2$ sample decreased from $70^{\circ}C$ to $42^{\circ}C$. When heating W-$VO_2$ sample above the phase transition temperature, the UV-Vis-NIR spectrum was not changed in the visible range and shifted towards a low transparency in the full name (NIR) region.

Characterization of Selectively Absorbing Properties of Indium Tin Oxide Thin Films by UV-VIS-IR Spectroscopy (UV-VIS-IR 분광법에 의한 산화 인듐 주석 박막의 선택적 투과 흡수 특성 관찰)

  • Lee, Jeon-Kook;Lee, Dong-Heon;Cho, Nam-Hee
    • Analytical Science and Technology
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    • v.5 no.1
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    • pp.135-142
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    • 1992
  • Indium tin oxide(ITO) films coated on the window glass selectively transmit the solar energy and infrared. We call this system passive solar collectors. Selectively absorbing properties of sol gel dip coated ITO films were characterized by UV-VIS-NIR spectroscopy. The effects of heat treating temperature, time, atmosphere, substrate and barrier layers are concerned. Indium tin oxide films heat-treated at $500^{\circ}C$ in a reducing atmosphere show intrinsic properties. Efficiency of solar energy transmittance was enhanced by coating of $SiO_2-ZrO_2$ as an alkali ion barrier layer. Energy was saved by the double layers of $SiO_2-ZrO_2$ and ITO since solar energy is transmitted and heat generated inside(${\lambda}$ > 2700nm) is reflected.

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그라핀 전극을 이용한 유연 투명 구동기 제작 및 특성 평가

  • Park, Yun-Jae;Im, Yeong-Jin;Im, Gi-Hong;Choe, Hyeon-Gwang;Jeon, Min-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.286.2-286.2
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    • 2013
  • 기존의 이온성 고분자-금속 복합체(IPMC)는 백금(Pt)전극을 이온성 전기활성 고분자(Ionic electroactive polymer)인 나피온에 무전해 도금으로 만들어졌다. 본 연구는 백금전극을 그래핀으로 대체하여 투명 이온성 고분자-그래핀 복합체(IPGC)를 제작하였다. 그래핀은 근적외선 화학기상증착법(NIR-CVD)으로 전이금속 (Cu, Ni) 위에 탄화수소 가스(CH4)를 이용하여 성장하였다. 전이 금속위에 성장된 그래핀을 나피온 양쪽면에 van der Waals 결합력을 이용하는 습식 전이공정으로 전극을 형성하였다. IPGC는 면 저항(4-point probe), 투과도(UV/Vis spectrometer) 및 라만 분광법(Micro Raman spectroscopy)의 측정으로 그래핀 전극의 특성평가를 하였고, 전계방사 주사전자현미경(Field Emisson Scanning Electron Microscope; FE-SEM)을 사용하여 IPGC의 구조적 특성을 확인하였다. 제작된 IPGC의 성능은 백금전극을 이용한 IPMC의 변위(displacement), 힘(force), 작동 주파수(Operating frequency) 분석을 통해 비교 평가하였다.

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Investigation of Meat Quality Characteristics using by Spectroscopic Methods in Visible Region (NIR을 이용하여 시간 변화에 따른 소 등심육의 부위별 특성 조사)

  • Maeng, Gab-Joo;Hwang, Dae-Seok;Lee, Young-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.268-270
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    • 2007
  • We investigated characteristics of meat quality using by spectroscopic methods in visible region. Characteristics of beef muscle quality was measured by using spectrum analysis. We take the 3 samples of meat, and each sample has 3 measuring point. Also each measured samples has alternate thawing time(the state of frozen meat, thawing 20 minute and thawing 40 minute in the room temperature). As a results of experiments, measured intensity has changed by distributions of Myoglobin in meat muscles. And we can distinction the and characteristics of meat quality by distributions of lean meat and fat.

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Hydrothermal Synthesis of Metal-doped BiVO4 Powder and its Thermochromic Properties (금속이 도핑된 BiVO4 분말의 수열 합성 및 이의 열 변색 특성)

  • Wu, Guan Zhu;Son, Dae Hee;Jin, Young Eup;Lee, Gun-Dae;Park, Seong Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.26 no.6
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    • pp.681-685
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    • 2015
  • In this study, pure $BiVO_4$ powder and metal-doped $M-BiVO_4$ (M = Mg, Cu) powder, well known as thermochromic materials, were prepared from a mixed aqueous solution of bismuth nitrate ($Bi(NO_3)_3$) and ammonium vanadate ($NH_4VO_3$) in autoclave by hydrothermal method. The crystal structure, microstructure, and thermochromic property of samples were analyzed using FE-SEM, FT-IR, XRD, DSC, UV-Vis-NIR spectroscopy and colorimeter. When heating samples above phase transition temperature, the color of $M-BiVO_4$ (M = Mg, Cu) sample was thermally changed more clearly than that of using only pure $BiVO_4$ sample.

Investigation on the optical, structural and electrical properties of the RF sputtered layers obtained from CuInSe2 single precursors (CuInSe2 단일전구체에서 스퍼터링된 박막의 광학적, 구조적 및 전기적 특성평가)

  • Jeong, Chaehwan;Kim, Saerok;Kim, Jinhyeok;Kim, Kwangbok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.78.2-78.2
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    • 2010
  • Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)박막태양전지는 간단한구조와 가격경쟁력 및 고효율화 가능성에 대한 기대감에 의해 많은 연구가 수행되어오고 있다. 특히 높은 흡수계수와 적절한 밴드갭, 큰 결정크기와 같은 물질의 특성들이 장점으로 작용하고 있기 때문이다. 또한 CIGS박막태양전지는 다른 태양전지에 비해 광열화가 적다는 장점도 가지고 있다. CIGS 박막은 CuInSe2내의 In 사이트에 Ga을 도핑함으로서 형성이 되는데 그때의 밴드갭은 약 1.4eV이며 이를 형성하기 위해 많은 방법들이 제안되고 있는데, CIGS박막 형성 시 가장 중요시 여겨야 될 인자는 구성원소로부터 최적화된 조성비를 찾는 것이다. 이러한 관점에서 볼때 evaporation법이나 sputtering법같은 진공방식의 공정법이 비진공방식에 비해 최적의 조성비를 찾는 것이 수월할 것으로 생각된다. selenization을 하기전에, 동시증착이나 다층박막형성을 통해 Cu-In-Se의 조합이 일반적으로 이루어진다. 어떤방법이든 Se의 부가적인 공급이 이루어지는데 시작 전구체의 조합에서 그 해법을 제시하는 것에 대한 논의가 많이 부족한 현실로서, CuInSe2의 단일전구체에 의한 박막형성과 특성평가에 대해 구체적인 논의가 필요하다. 본 실험에서는 Cu-In-Se 전구체를 CuInSe2 단일 타겟에서부터 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막증착을 하여 Se의 Rapid Thermal Process(RTA)법을 통해 Se이 순차적으로 공급되었다. 이때 형성되는 박막의 태양전지 흡수층 적용을 위한 광학적, 전기적 및 구조적에 대한 논의된다. Soda lime glass(SLG)와 Corning 1737 유리를 기판으로 하여 아세톤-에탄올을 이용, 초음파세척을 실시하였다. 스퍼터 공정을 하기전에 흡착된 물분자를 제거하기 위하여 약 30분간 $120^{\circ}C$로 열을 가해주었으며, 공정을 위한 총 아르곤 가스의 양은 약 50sccm이며 이때의 공정압력은 20mtorr로 고정하였다. 우선 RF power와 기판온도에 따른 단일전구체 형성을 관찰하기 위하여 각각 30~80W, RT~$400^{\circ}C$로 변화를 주어 박막을 형성한 후 모든 sample에 대하여 $500^{\circ}C$분위기에 effusion cell을 이용하여 Se 분위기에서 결정화를 실시하였다. 샘플의 두께는 Surface profiler로 측정하였고 단면은 전자주사현미경으로 관찰되었다. 동시에 SEM이미지를 통하여 morphology와 grain size 및 EDX를 통하여 조성분석을 하였다. 밴드갭, 투과율 및 흡수계수는 UV-VIS-NIR분광분석법을 통하여 수행되었으며, 전기적 특성분석을 위해 4-point-probe와 Hall effect측정을 수행하였다. 공정변수에 따른 단일타겟으로 얻어 결정화된 CuInSe2박막의 자세한 결과와 논의에 대하여 발표한다.

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Analysis of calcium fluoride single crystal grown by the czochralski method (초크랄스키 방법으로 성장한 CaF2 단결정 분석)

  • Lee, Ha-Lin;Na, Jun-Hyuck;Park, Mi-Seon;Jang, Yeon-Suk;Jung, Hea-Kyun;Kim, Doo-Gun;Lee, Won-Jae
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.32 no.6
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    • pp.219-224
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    • 2022
  • CaF2 single crystal has a large band gap (12 eV), and it is used for optical windows, prisms, and lenses due to its excellent transmittance in a wide wavelength range and low refractive index. Moreover, it is expected to be one of the materials for ultraviolet transmissive laser optical components. CaF2 belongs to the fluoride compounds and has a face-centered cubic (FCC) structure with three sub-lattices. The representative method for CaF2 single crystal growth is Czochralski, which method has the advantages of high production efficiency and the ability to make large crystals. In this study, X-ray diffraction (XRD), X-ray rocking curves (XRC) measurement, and chemical etching were performed to analyze the crystallinity and defect density of the CaF2 single crystals, grown by the Czochralski method. Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and UV-VIS-NIR spectroscopy systems were used to investigate the optical properties of the CaF2 crystal. The provability of various applications, including UV application, was systematically investigated with various analysis results.