• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권4호
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• pp.394-400
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• 2018

Purpose: This research evaluated five types of nanoparticles to develop a surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) method for the rapid detection of two Bacillus species (Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis) that are commonly found on fresh produce, which can cause food poisoning. Methods: Bacterial concentrations were adjusted to a constant turbidity, and a total of $30{\mu}L$ of each Bacillus cell suspension was prepared for each nanoparticle. A point-scan Raman system with laser light source of wavelength 785 nm was used to obtain SERS data. Results: There was no qualitative difference in the SERS data of B. cereus and B. thuringiensis for any of the five nanoparticles. Three gold nanoparticles, stabilized in either citrate buffer or ethanol, showed subtle differences in Raman intensities of two Bacillus species at $877.7cm^{-1}$. Conclusions: Among the three types of nanoparticles, the gold nanoparticles stabilized in citrate buffer showed the lowest standard deviation, followed by gold nanoparticles stabilized in ethanol. This result supports the potential application of gold nanoparticles for SERS-based detection of B. cereus and B. thuringiensis.

• 한국광학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 2019

휴대용 대공유도 미사일(Man-Portable Air Defense System)은 플룸의 중적외선 신호를 추적하는 적 항공기의 대응무기체계이다. 안개 조건에서 입자들에 의한 다중 산란현상은 중적외선 파장에서의 투과율과 휴대용 대공유도 미사일 탐지성능에 영향을 준다. 그러므로 본 연구에서 다양한 안개조건과 플룸의 특성에 따른 휴대용 대공유도 미사일의 lock-on range를 분석한다. 안개 조건에서의 광학적 소멸특성과 투과율을 분석하기 위해 미산란(Mie scattering) 이론과 복사전달방정식의 분석적 해를 활용하였다. 뿐만 아니라 중적외선 대체광원으로서 섬광탄 화염 신호를 운용했다. 다양한 시정 및 화염 온도조건에서 분석된 lock-on range는 mist 조건에서 크게 감소하며, 화염 온도가 높아질수록 증가하는 것으로 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.387-392
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• 2019

$Dy^{3+}$ and $Eu^{3+}$-co-doped $La_2MoO_6$ phosphor thin films were deposited on sapphire substrates by radio-frequency magnetron sputtering at various growth temperatures. The phosphor thin films were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, ultraviolet-visible spectroscopy, and fluorescence spectrometry. The optical transmittance, absorbance, bandgap, and photoluminescence intensity of the $La_2MoO_6$ phosphor thin films were found to depend on the growth temperature. The XRD patterns demonstrated that all the phosphor thin films, irrespective of growth temperatures, had a tetragonal structure. The phosphor thin film deposited at a growth temperature of $100^{\circ}C$ indicated an average transmittance of 85.3% in the 400~1,100 nm wavelength range and a bandgap energy of 4.31 eV. As the growth temperature increased, the bandgap energy gradually decreased. The emission spectra under ultraviolet excitation at 268 nm exhibited an intense red emission line at 616 nm and a weak emission line at 699 nm due to the $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ and $^5D_0{\rightarrow}^7F_4$ transitions of the $Eu^{3+}$ ions, respectively, and also featured a yellow emission band at 573 nm, resulting from the $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{13/2}$ transition of the $Dy^{3+}$ ions. The results suggest that $La_2MoO_6$ phosphor thin films can be used as light-emitting layers for inorganic thin film electroluminescent devices.

• 대한화학회지
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• 제63권3호
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• pp.151-159
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• 2019

본 연구는 밀도 범함수 이론(DFT) 가운데 하나인 B3LYP 방법을 $6-31G^{**}$, cc-pVDZ, cc-pVTZ의 바탕함수 집합(basis set)과 함께 사용하여 전자 공여성 분자(D)로 카바졸(carbazol) 그리고 전자 구인성 분자(A)로 dicyanobenzene, diphenyl sulfone, benzonitrile 등의 조합으로 이루어진 열 활성화 지연형광(TADF) 후보 물질에 대하여 분자구조를 최적화하고 진동주파수를 계산하였다. 또한 최적화된 분자 구조에 대하여 HOMO와 LUMO 에너지 차이를 계산하였으며, 나아가 시간 의존 밀도 범함수 이론(TD-DFT)을 사용하여 분자의 최대 흡수 및 방출 파장(${\lambda}_{max}$) 그리고 단일항과 삼중항 들뜬 상태의 에너지 차이(${\Delta}E_{ST}$) 등을 계산하여 열 활성 지연형광(TADF) 소재로서의 가능성을 예측하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제9권3호
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• pp.84-95
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• 2021

The power conversion efficiency of Cu₂ZnSnSe₄ (CZTSe) solar cells depends on the absorber layer thickness; however, changes in the characteristics of the cells with varying absorber layer thickness are unclear. In this study, we investigated the changes in the characteristics of CZTSe solar cells for varying absorber layer thickness. Five absorber thicknesses were employed: CZTSe1 2.78 ㎛, CZTSe2 1.01 ㎛, CZTSe3 0.55 ㎛, CZTSe4 0.29 ㎛, and CZTSe5 0.15-0.23 ㎛. The efficiency of the CZTSe solar cells decreased as the absorber thickness decreased, resulting in power conversion efficiencies of 10.45% (CZTSe1), 8.67% (CZTSe2), 7.14% (CZTSe3), 3.44% (CZTSe4), and 1.54% (CZTSe5). As the thickness of the CZTSe absorber layer decreased, the electron-hole recombination at the grain boundaries and the absorber-back-contact interface increased. This caused an increase in the current loss, owing to light loss in the long-wavelength region. In addition, as the thickness of the CZTSe absorber layer decreased, more ZnSe was produced, and the resulting defects and defect clusters led to an open-circuit voltage loss.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.348-352
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• 2011

본 연구에서는 펜던트 타입의 고분자인 폴리우레탄에 스틸벤 유도체를 가진 다양한 발색단을 곁가지로 도입하고, 이를 연결하는 방식으로 분자를 디자인하고 합성하였다. 모노머 분자인 N,N-bis(2-hydroxyethyl)amino-4'-cyanostilbene, N,N-bis(2-hydroxyethyl) amino-4'-methoxy stilbene, N,N-bis(2-hydroxyethyl)amino-4'-acetylstilbene, N,N-bis (2-hydroxyethyl) amino stilbene은 Wittig 반응을 이용하여 합성하였고, N,N-bis(2-hydroxyethyl)amino-4'-nitrostilbene는 Knoevenagel 축합반응을 이용하여 합성하였다. 합성된 물질의 흡수 및 형광 스펙트럼의 측정으로부터, 치환기로 전자 끌게 작용기를 도입한 경우 그 정도에 따라 스펙트럼이 장파장으로 이동하며, 반대로 전자 주게 작용기가 도입된 경우는 단파장 이동하는 것을 확인 하였다. 반면, $NO_2$가 치환된 경우 그 자체가 빛을 소멸시키는 쾐쳐로 작용하여 PL이 관측되지 않았다.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1422-1425
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• 2018

$NaTa_{1-x}Fe_xO_3$ ($0{\leq}x{\leq}0.40$) nanocubes were synthesized by a relatively low temperature hydrothermal method, using $Ta_2O_5$, $FeCl_3$ and NaOH as the precursors. The UV-vis diffuse reflectance spectra showed that $NaTa_{1-x}Fe_xO_3$ had significant visible-light-absorbing capability, and the absorption edge of $NaTaO_3$ shifted to longer wavelength with the increase of Fe dopants. Moreover, $NaTa_{1-x}Fe_xO_3$ exhibited room-temperature ferromagnetism when $Fe^{3+}$ occupied $Ta^{5+}$ sites in $NaTaO_3$ crystal lattice. The ferromagnetism is mainly attributed to the superexchange interactions between doped $Fe^{3+}$, rather than the contribution of oxygen vacancies caused by Fe doping. Therefore, Fe doping can simultaneously regulate the optical and magnetic properties of $NaTaO_3$ semiconductor, which will enable its potential applications in multifunctional optical-electronics and opticalspintronics devices.

• 한국해양공학회지
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• 제36권1호
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• pp.32-40
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• 2022

Underwater optical images face various limitations that degrade the image quality compared with optical images taken in our atmosphere. Attenuation according to the wavelength of light and reflection by very small floating objects cause low contrast, blurry clarity, and color degradation in underwater images. We constructed an image data of the Korean sea and enhanced it by learning the characteristics of underwater images using the deep learning techniques of CycleGAN (cycle-consistent adversarial network), UGAN (underwater GAN), FUnIE-GAN (fast underwater image enhancement GAN). In addition, the underwater optical image was enhanced using the image processing technique of Image Fusion. For a quantitative performance comparison, UIQM (underwater image quality measure), which evaluates the performance of the enhancement in terms of colorfulness, sharpness, and contrast, and UCIQE (underwater color image quality evaluation), which evaluates the performance in terms of chroma, luminance, and saturation were calculated. For 100 underwater images taken in Korean seas, the average UIQMs of CycleGAN, UGAN, and FUnIE-GAN were 3.91, 3.42, and 2.66, respectively, and the average UCIQEs were measured to be 29.9, 26.77, and 22.88, respectively. The average UIQM and UCIQE of Image Fusion were 3.63 and 23.59, respectively. CycleGAN and UGAN qualitatively and quantitatively improved the image quality in various underwater environments, and FUnIE-GAN had performance differences depending on the underwater environment. Image Fusion showed good performance in terms of color correction and sharpness enhancement. It is expected that this method can be used for monitoring underwater works and the autonomous operation of unmanned vehicles by improving the visibility of underwater situations more accurately.

• 디지털융복합연구
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• 제19권11호
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• pp.341-349
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• 2021

최근 조명 산업이 중요한 분야로 인식되면서 PQR (Photonic Quantum Ring) 소자는 LED(Light Emitting Diode)를 대체할 수 있는 차세대 광원이 될 전망이다. 본 연구에서는 기존 연구와 유사한 결과를 검증하고, 소자의 광특성을 분석하기 위해 광섬유가 연결된 스테이지에 x, y, z 좌표를 입력하면 자동으로 이동하며, 또한, 소자에 광섬유를 근접시키는 NSOM (Near field scanning optical microscopy) 장치를 추가한 측정 시스템을 이용하여 소자의 광특성 실험과 공진 및 어레이 소자의 광특성 시뮬레이션을 통해 조명용 소자로 가능성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 메사와 홀 형태가 동시에 존재하는 메사 직경 40㎛, 홀 직경 3㎛의 소자를 제작하여 소자의 근접장으로 PQR 소자는 ㎂에서 동작하며, 메사와 홀 소자는 서로 독립적으로 구동됨을 관찰하였다. 위치에 따른 소자의 광파장 스펙트럼을 측정하여 메사와 홀 소자에 의한 커플링 현상을 처음으로 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.78-84
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• 2023

본 논문에서는 컬러 용액을 사용하여 스핀 코팅 방식으로 Building Integrated Photovoltaic(BIPV) 시스템용 전면 컬러 유리를 구현하였다. 컬러 유리 구현을 위해 진주광택 안료와 다양한 용액를 사용하여 컬러 용액에 적합한 용액을 조사하였다. 조사한 용액 중 자외선 광 경화제인 NOA series의 경우 다른 용액보다 우수한 코팅성과 컬러 재현성을 가진 컬러 유리를 구현할 수 있었다. NOA 65 기반의 컬러 용액으로 스핀 코팅하여 구현한 컬러 유리는 가시광선 및 근적외선 파장 대역에서 최대 86%의 높은 투과율을 보였으며 시간에 따른 컬러 유리의 광학적 특성의 변화가 미미하여 BIPV용 컬러 유리 구현을 위한 컬러 용액으로 적합하였다. 스핀 코팅 방식을 활용한 용액 공정 방식은 기존의 물리적 증착 방식이나 나노 입자를 활용한 컬러 유리 제작 공정보다 쉽고 빠르게 컬러 유리를 제작할 수 있어 BIPV용 전면 컬러 유리 제작 공정이 용이해질 것으로 기대된다.