Although cherry tomato is one of major vegetables consumed in fresh vegetable market, the quality grading method is mostly dependant on size measurement using drum shape sorting machines. Using Visible/Near-infrared spectroscopy, apparatus to be able to acquire transmittance spectrum data was made and used to estimate firmness, sugar content, and acidity of cherry tomatoes grown at hydroponic and soil culture. Partial least square (PLS) models were performed to predict firmness, sugar content, and acidity for the acquired transmittance spectra. To enhance accuracy of the PLS models, several preprocessing methods were carried out, such as normalization, multiplicative scatter correction (MSC), standard normal variate (SNV), and derivatives, etc. The coefficient of determination ($R^2_p$) and standard error of prediction (SEP) for the prediction of firmness, sugar, and acidity of cherry tomatoes from green to red ripening stages were 0.859 and 1.899 kgf, with a preprocessing of normalization, 0.790 and $0.434^{\circ}Brix$ with a preprocessing of the 1st derivative of Savitzky Golay, and 0.518 and 0.229% with a preprocessing normalization, respectively.
Atmospheric correction of satellite measurements is a major step to estimate accurate surface reflectance of solar spectrum channels. In this study, Simplified Method for the Atmospheric Correction (SMAC) radiative transfer model used to retrieve surface reflectance from MODIS (MODerate resolution Imaging Spectrometer) top of atmosphere (TOA) reflectance. It is fast and simple atmospheric correction method, so it uses for work site operation in various satellite. This study attempts a test of accuracy of SMAC through a sensitivity test to detected error sources and to improve accuracy of surface reflectance using SMAC. The results of SMAC as compared with MODIS surface reflectance (MOD09) was represented that low accuracy ($R^2\;=\;0.6196$, Root Means Square Error (RMSE) = 0.00031, bias = - 0.0859). Thus sensitivity analysis of input parameters and coefficients was conducted to searching error sources. Among the input parameters, Aerosol Optical Depth (AOD) is the most influence input parameter. In order to modify AOD term in SMAC code, Stepwise multiple regression was performed with testing and remove variable in three stages with independent variables of AOD at 550nm, solar zenith angle, viewing zenith angle. Surface reflectance estimation by using Newly proposed AOD term in the study showed that improve accuracy ($R^2\;=\;0.827$, RMSE = 0.00672, bias = - 0.000762).
농경지에서 채취한 30개의 토양 Profile에 대해 깊이별로 채취한 시료를 이용하여 pH, CEC, Ca, Mg, Org.C항목에 대해 분광 스펙트럼과 화학분석에 의한 토양 특성값의 통계적 정량화를 수행하였다. 추정모델의 신뢰도를 높이기 위해 원시 반사 스펙트럼 외에도 Log, 도함수, Continuum 제거 등의 변환을 거친 스펙트럼을 입력변수로 이용하였고 그 중에서CR스펙트럼은 각 토양 특성 항목과 일괄 추정, 유형별 추정식의 모든 경우에서 통계적 유의성을 가진 추정 결과를 보였다. 특정 토양 특성 항목에서는 다른 변환 스펙트럼이 더 유의한 결과를 나타내었지만, 동시 다항목 분석을 하는 경우 CR 스펙트럼을 이용하는 것이 분석의 신속성과 용이성을 제공할 것으로 사료된다. 추정모델 성능 향상을 위해 토양의 여러 특성에 의한 스펙트럼의 변화 중에서 큰 요인 중 하나인 토색과 관련된 Fe에 의한 500-1200 nm 영역에서의 흡수 스펙트럼 특징에 의해 유형을 나누어 추정모델을 도출하였다. 유형별 추정모델 적용 결과가 일괄 추정값보다 월등히 높은 결과를 나타내지는 않았지만, 대체적으로 유형별 추정모델이 약간 높은 유의성을 나타내었고, 특히 Ca와 CEC의 경우 상당히 향상된 결과를 보였다. 이러한 스펙트럼의 처리와 스펙트럼의 유형 분류 등을 고려한 정량 추정 모델을 통해 가시 근적 외 영역의 스펙트럼을 이용하여 토양의 특성을 동시에 다항목에 대한 분석을 신속하게 수행할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 추정 모델은 토양 특성에 대해 광역 단위에서 다량의 시료 분석에 유용하므로 지역, 세계 규모의 디지털 토양 매핑, 토양 분류 및 원격탐사 자료와의 연계 분석에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
목적: 저온에서 열처리에 의해 소다-라임-실리카 유리 위에 강한 UV방사 나노결정 ZnO박막을 단순하고 효율적 방법으로 개선하고자 한다. 방법: 소다-라임-실리카 유리 위에 코팅되고 전열처리 및 300$^{\circ}C$의 후열처리를 행하여 제조된 나노 결정질 ZnO 박막의 결정 구조적, 표면 형상적 및 광학적 특성을 X-선 회절 분석, 전계방사 주사형 전자 현미경, 원자간력 현미경, ultra violet - visible - near infrared spectrophotometer 및 photoluminescence를 이용하여 분석하였다. 결과: 가시광 영역에서 높은 투과율과 자외부에서 뚜렷한 흡수밴드를 갖는 c-축으로 고배향된 ZnO 박막을 300$^{\circ}C$의 후열처리를 통하여 얻을 수 있었다. 비교적 뚜렷한 near band edge 발광을 보이는 photoluminescence 스펙트럼이 나타났으며, 결함에 의한 완만한 녹색 발광은 거의 관찰되지 않았다. 결론: 앞으로 본 연구는 300$^{\circ}C$ 이하의 저온에서 저렴하고 쉽게 ZnO을 기초로한 광전기 소자에 적용될 것이다.
sol-gel 방법으로 순수한 $TiO_2$와 Pb가 10 mol % 첨가된 $TiO_2(Pb_xTi_{1-x}O_2$(x = 0.1)) 분말과 박막을 제조하였다. $TiO_2$제조에는 titanium isopropoxide와 ethanol이 $Pb_xT_{1-x}O_2$(x = 0.1) 제조에는 lead acetate trihydrate와 titanium triisopropoxide monoacethylacetonate이 사용되었다. P-type Si(100) wafer, ITO glass 기판 위에 sol-gel spin-coating방법으로 박막을 형성시켰으며 상(phase)의 형성과 결정화를 위해서 400~$800^{\circ}C$에서 열처리하였다 준비된 분말 및 박막의 특성은 TGA/DTA, XRD, SEM, UV-visible spectrometer를 이용하여 검토하였다. XBD 측정 결과 A(101)면으로 우선 배향된 다결정성 anatase 형의 분말 및 박막을 얻을 수 있었고 Pb가 첨가된 박막에 대한 d-값의 작은 변화가 관측되었는데 이는 Pb가 $TiO_2$살창으로 들어왔음을 의미한다. UV-visible투과 스펙트럼측정 결과에 의하면 Pb가 첨가된 박막에서 투과 스펙트럼의 흡수파장이 장파장쪽으로 이동하는데 이는 Pb가 첨가되면 밴드 갭의 축소가 일어남을 의미한다.
항 외곽시설 신뢰성 설계가 합리적으로 구현하기 위해서는 우리나라 해양환경 특성이 반영된 확률모형이 필요하며 이러한 시각에서 본 연구에서는 천 해역 확률모형 개발을 위한 기초연구의 일부로 불규칙 파랑 천수 과정을 수치 모의하였다. 수치 모의는 자연해안에서 흔히 관측되는 사주가 원빈에 형성된 해안을 대상으로 수행하였으며 파랑모형은 spatially filtered Navier-Stokes Eq., LES[Large Eddy Simulation], one equation dynamic Smagorinsky turbulence closure 등으로 구성하였다. 불규칙 파랑은 우리나라 동해안에서 관측되는 너울 특성을 반영하기 위해 다양한 첨두 증강계수를 지니는 JONSWAP 스펙트럼과 random phase method를 사용하여 모의하였다. 파고분포의 모수는 먼저 수치 모의에서 관측된 자유수면 시계열 자료를 threshold crossing method로 파별 해석[wave by wave analysis]하여 개별 파랑을 특정하고, 이어 이렇게 특정된 파마루와 파곡 빈도 해석결과로부터 산출하였다. 모의결과 현재 천 해역 파고분포를 대표하는 수정 Glukhovskiy 파고분포는 큰 파고와 작은 파고 발생확률은 과다하게, 중간 크기 파고 발생확률은 과소하게 평가하는 것으로 모의 되었으며, 이에 반해 본 논문에서 제시된 파고분포의 경우 일치도가 상당하였다. 또한, 전술한 수정 Glukhovskiy 파고분포와의 간극은 쇄파역에서 제일 현저하게 관측되어 수정 Glukhovskiy 파고분포를 쇄파역 언저리에 거치되는 외곽시설 신뢰성 설계에 적용하는 일은 지양되어야 할 것으로 판단된다.
Dambergs, Robert G.;Kambouris, Ambrosias;Schumacher, Nathan;Francis, I. Leigh;Esler, Michael B.;Gishen, Mark
한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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pp.1253-1253
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2001
The ability to accurately assess wine quality is important during the wine making process, particularly when allocating batches of wines to styles determined by consumer requirements. Grape payments are often determined by the quality category of the wine that is produced from them. Wine quality, in terms of sensory characteristics, is normally a subjective measure, performed by experienced winemakers, wine competition judges or winetasting panellists. By nature, such assessments can be biased by individual preferences and may be subject to day-to-day variation. Taste and aroma compounds are often present in concentrations below the detection limit of near infrared (NIR) spectroscopy but the more abundant organic compounds offer potential for objective quality grading by this technique. Samples were drawn from one of Australia's major wine shows and from BRL Hardy's post-vintage wine quality allocation tastings. The samples were scanned in transmission mode with a FOSS NIR Systems 6500, over the wavelength range 400-2500 ㎚. Data analysis was performed with the Vision chemometrics package. With samples from the allocation tastings, the best correlations between NIR spectra and tasting data were obtained with dry red wines. These calibrations used loadings in the wavelengths related to anthocyanins, ethanol and possibly tannins. Anthocyanins are a group of compounds responsible for colour in red wines - restricting the wavelengths to those relating to anthocyanins produced calibrations of similar accuracy to those using the full wavelength range. This was particularly marked with Merlot, a variety that tends to have relatively lower anthocyanin levels than Cabernet Sauvignon and Shiraz. For dry white wines, calibrations appeared to be more dependent on ethanol characteristics of the spectrum, implying that quality correlated with fruit maturity. The correlations between NIR spectra and sensory data obtained using the wine show samples were less significant in general. This may be related to the fact that within most classes in the show, the samples may span vintages, glowing areas and winemaking styles, even though they may be made from only one grape variety. For dry red wines, the best calibrations were obtained with a class of Pinot Noir - a variety that tends to be produced in limited areas in Australia and would represent the least matrix variation. Good correlations were obtained with a tawny port class - these wines are sweet, fortified wines, that are aged for long periods in wooden barrels. During the ageing process Maillard browning compounds are formed and the water is lost through the barrels in preference to ethanol, producing “concentrated” darkly coloured wines with high alcohol content. These calibrations indicated heaviest loadings in the water regions of the spectrum, suggesting that “concentration” of the wines was important, whilst the visible and alcohol regions of the spectrum also featured as important factors. NIR calibrations based on sensory scores will always be difficult to obtain due to variation between individual winetasters. Nevertheless, these results warrant further investigation and may provide valuable Insight into the main parameters affecting wine quality.
We present a multiwavelength study of the X-class flare, which occurred in active region (AR) NOAA 11339 on 3 November 2011. The EUV images recorded by SDO/AIA show the activation of a remote filament (located north of the AR) with footpoint brightenings about 50 min prior to the flare occurrence. The kinked filament rises-up slowly and after reaching a projected height of ~49 Mm, it bends and falls freely near the AR, where the X-class flare was triggered. Dynamic radio spectrum from the Green Bank Solar Radio Burst Spectrometer (GBSRBS) shows simultaneous detection of both positive and negative drifting pulsating structures (DPSs) in the decimetric radio frequencies (500-1200 MHz) during the impulsive phase of the flare. The global negative DPSs in solar flares are generally interpreted as a signature of electron acceleration related to the upward moving plasmoids in the solar corona. The EUV images from AIA $94{\AA}$ reveal the ejection of multiple plasmoids, which move simultaneously upward and downward in the corona during the magnetic reconnection. The estimated speeds of the upward and downward moving plasmoids are ~152-362 and ~83-254 km/s, respectively. These observations strongly support the recent numerical simulations of the formation and interaction of multiple plasmoids due to tearing of the current-sheet structure. On the basis of our analysis, we suggest that the simultaneous detection of both the negative and positive DPSs is most likely generated by the interaction/coalescence of the multiple plasmoids moving upward and downward along the current-sheet structure during the magnetic reconnection process. Moreover, the differential emission measure (DEM) analysis of the active region reveals presence of a hot flux-rope structure (visible in AIA 131 and $94{\AA}$) prior to the flare initiation and ejection of the multi-temperature plasmoids during the flare impulsive phase.
Airborne MSS 자료는 수질오염을 효과적으로 감시하고 분석할 수 있는 자료이다. 본 연구에서는 다목적 실용위성(KOMPSAT)에 탑재될 저해상도카메라(LRC)의 다중분광 영상자료를 수질오염 분석에 활용할 목적으로 수질인자의 분광반사도를 측정하였으며, 고해상도 원격탐사 자료인 Airborne MSS 자료를 이용하여 수역에서의 수질인자 추출 가능성을 조사하였다. 특히 부영양화와 관련된 환경인자 추출을 시도하였다. 수질인자는 클로로필-a, 부유물질, 탁도 등을 선정하여 분광반사 특성 및 처리기법을 개발하였다. 그 결과는 다음과 같다 첫째, 수면에 도달하는 태양광 스펙트럼은 가시광 영역인 0.4~0.7$\mu\textrm{m}$에서 전체 복사량의 50% 정도가 반사되며, 0.50$\mu\textrm{m}$ 부근에서 가장 높다. 둘째, 클로로필-a는 녹색 파장대인 0.52$\mu\textrm{m}$, 부유물질의 반사도는 0.8$\mu\textrm{m}$, 탁도는 0.57$\mu\textrm{m}$에서 높은 반사율을 보였다. 셋째, Airborne MSS자료를 이용하여 수질인자 분석결과, 클로로필-a는 Band 3과 Band 7을 비연산처리를 하여 분포도를 작성하였다. 부유물질은 Band 7에서 분포도를 작성할 수 있었으며, PCA를 수행하였을 때 PC 1에서 유용함을 알 수 있었다. 탁도는 PCA 분석시 PC 4에서 현장자료와 유사한 분포패턴을 나타내었다. 이상의 결과들은 계절적, 시간적 변화에 따라 파장대역이 달라질 수 있으므로, LRC 자료를 이용하여 보다 정확한 수질환경 인자를 분석하기 위해서는 현장실측 자료 및 수역의 분광반사 특성 등을 지속적으로 조사할 필요가 있다. 추후 본 연구에서는 저해상도 위성영상 및 현장 분광반사도 측정을 통한 수역의 분광반사 특성을 지속적으로 분석하고, 수역의 수질분석자료 확보 및 수질오염 유형을 분석 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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