• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.229-234
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• 2002

인간의 눈과 피부는 태양에너지에 노출이 되어진다. 특히 자외선 노출은 각막 질환에서 중요한 원인으로서 손상이 되어진다. 각막의 이러한 손상은 망막에 영향을 주게된다. 그러므로 눈의 기능은 매우 심각한 영양을 받게 된다. 결과적으로 눈에서 자외선의 보호는 눈 건강에 매우 중요하다. 그러므로 태양에너지네 의한 강한 자외선 환경에 생활하는 인간의 눈은 자외선 차단 선글라스, 안경렌즈, 그리고 콘택트렌즈에 의해서 각막과 안구를 보호하고 있다. 최종적으로 자외선 차단 렌즈 장치는 피검자를 위해 일시적으로 안경사들이 이용할 수가 있다. 물론 앞으로 이런 특수한 렌즈는 연구자들에 의해 개발과 연구가 되어야 한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권2호
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• pp.169-174
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• 2015

Muscle vibration measurement has long been an unique scientific study, in general, and the direct reaction of animals to feel pain (algesia), either from vascular or muscle contraction, is a complex perceptual experience. Thus this paper proposes a way to measure animal algesia quantitatively, by measuring the changes in muscle vibration due to a pinprick on the surface of the skin of a Spodoptera litura larva. Using the laser optical triangulation measurement principle, along with a CMOS image sensor, linear laser, software analysis, and other tools, we quantify the subtle object point displacement, with a precision of up to $10{\mu}m$, for our chosen Spodoptera litura larva animal model, in which it is not easy to identify the tiny changes in muscle contraction dynamics with the naked eye. We inject different concentrations of formalin reagent (empty needle, 12% formalin, and 37% formalin) to obtain a variety of different muscle vibration frequencies as the experimental results. Because of the high concentrations of reagent applied, we see a high frequency shift of muscle vibration, which can be presented as pain indices, so that the algesia can be quantified.

• 한국광학회지
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• 제31권3호
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• pp.148-154
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• 2020

본 논문에서는 주기적인 구멍배열(periodic hole array, PHA) 패턴을 가진 나노금속구조 컬러필터의 문제점인 입사광의 각도에 따른 컬러필터 중심파장의 이동을 해결하기 위해 새로운 구멍 패턴인 polyperiodic hole array (PPHA)를 제시한다. 먼저 녹색파장대역 컬러필터를 만들기 위해 구멍의 직경과 주기를 정했으며 propagation length와 skin depth를 고려해 단위셀의 크기, 금속과 유전체의 두께를 설정했다. PPHA 패턴을 만들기 위해 주기적인 구멍배열을 국부적으로 회전시켜 전체적으로는 비주기적이지만 부분적으로 주기적인 패턴을 만들었다. 그 결과 PHA 패턴과 대비하여 PPHA 패턴 나노금속구조 컬러필터는 입사광각이 0°에서 30°까지 증가하였을 때 파장의 이동도가 최대 40% 개선되었다. 본 연구를 통해 나노금속구조 컬러필터의 성능을 향상시킬 수 있으며 디스플레이, 이미지 센서 등 이미징 디바이스 분야에 접목시켜 산업적으로 활용할 수 있을 것으로 예상한다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권1호
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• pp.81-87
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• 2018

본 연구에서는 각질층의 산란에 대한 새로운 분석 방법을 제공하고 광학에 사용되는 광산란 감소 물질들의 피부 각질층에서의 영향을 확인하였다. 각질층과 피부 구성 성분에 의해 산란되어지는 빛의 변화를 측정하기 위해 각질 테이프로 분리한 각질세포의 다크 필드 이미지 분석을 통해 다양한 광산란 감소 물질들의 각질층에서의 광산란 효과를 측정하고 분석하였다. 광산란 감소 물질의 처리 후 각질층의 물리적 특성(수분 함량, 케라틴 구조 및 두께) 변화는 FT-IR, 3D 레이저 현미경으로 관찰하였는데 화장품에서 보습제로 사용되는 단당류, 당 알코올, 환원당, 히알루론산 등은 광산란을 감소시킬 수 있었다. 그러나 광학에서의 탈수 현상과 달리 낮은 농도조건의 광산란 감소 물질은 각질층 케라틴 구조의 내부로 물의 침투를 향상시켜 각질층의 부피를 증가시키고 강성을 감소시키는 효과를 나타내었다. 이러한 광산란 감소 물질에 의한 각질층 각질세포의 수화 현상은 각질층의 광산란을 감소시켜 피부를 보다 투명하게 보이게 해 줄뿐만 아니라 지속적인 보습효과를 제공할 수 있는 각질층 타겟의 새로운 피부 개선 연구의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권1호
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• pp.45-55
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• 2016

빛은 피부에서 개개인마다 상이한 반사, 흡수 및 산란 등의 광학적 거동을 보여준다. 특히, 피부에서 빛의 반사는 분광반사율이라는 물리량 측정을 통해 개인의 피부 밝기지표로 널리 활용되어 왔다. 따라서 피부에서 빛의 반사 거동 연구는 개인 맞춤형 화장품, 특히 메이크업 제품 개발에 있어 좀 더 효율적인 처방 개선에 기여하거나 새로운 평가법에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 Kubelka-Munk 모델을 이용하여 개인의 피부 특성에 따른 빛의 분광반사율 거동에 대해 다각적인 분석을 수행하였다. 또한, 상기 모델과 기존에 알려진 문헌 정보를 이용하여 개인의 피부 분광반사율에 영향을 줄 수 있는 피부 두께 및 헤모글로빈 등의 다양한 파라미터들에 대한 기여도 분석을 수행하였다. 이를 통해, 일반적인 여성의 피부에서의 분광반사율 이론치를 계산하였고, 분광반사율 실측을 통해 이론치와 실측치 간의 유사성을 확인하였다. Kubelka-Munk 모델을 이용한 피부 분광반사율 연구는 향후 새로운 개인 맞춤형 메이크업 화장품 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제13권2호
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• pp.155-161
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• 2002

혼탁매질인 손톱의 하부면에는 개인별로 상이한 융선과 곡 구조의 패턴인 조상(爪床, nail bed)이 있다. 이중 융선에는 혈액이 흐르는 모세혈관 고리(capillary loop)가 밀집되 있고 융선과 융선은 모세혈관 고리가 밀집되 있지 않은 골로 구분되어 있다. 670nm 파장의 레이저 빛은 피부의 진피(dermis)에서 산란특성을 가지며 혈액에는 강하게 흡수된다. 손톱하부면 조상(nail bed)의 이와 같은 생체-광학적 특성에 착안하여 혼파매질인 손톱하부면에 위치하는 조상(nail bed) 패턴을 얻어내는 콘포칼 광 스케닝(confocal optical scanning) 구조를 특징으로 하는 광학계를 제안한다. 그리고 이를 이용하여 개인별로 상이한 조상(nail bed) 패턴을 추출해 조상(nail bed) 패턴간의 correlation를 구해 비교함으로써 개인을 구별해내는 개인인증 기법을 제안한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권2호
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• pp.123-129
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• 2015

A pulse is generated when the heart pumps blood into the arterial system. The heart pumps blood only when it contracts, not when it relaxes; therefore, blood enters the arterial system in a cyclical form. Artery beating is visible in some parts of the body surface, such as the radial artery of the wrist. This paper mainly uses the feature in which near-infrared spectroscopy penetrates skin to construct a non-invasive measurement system that can measure small vibration in the subcutaneous tissue of the human body, and then uses it for the pulse measurement. This measurement system uses the optical moir$\acute{e}$ principle, together with the fringe displacement made by small vibration in the subcutaneous tissue, and an image analysis program to calculate the height variation from small vibrations in the subcutaneous tissue. It completes a measurement system that records height variation with time, and that together with a fast Fourier transform (FFT) program, they can convert the pulse waveform generated by vibration (time-amplitude) to heartbeat frequency (frequency-amplitude). This is a new and non-invasive medical assistance system for measuring the pulse of the human body, with the advantages of being simple, fast, safe and objective.

• 한국광학회지
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• 제21권1호
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• pp.16-20
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• 2010

본 연구에서는 고 에너지 광자선을 조사 할 때, 선량보강 영영에서의 피부 선량률을 측정을 위해 유기 섬광체와 플라스틱 광섬유를 사용한 광섬유 방사선량계를 제작하였다. 광섬유 방사선량계의 센서부에서 발생된 섬광빛은 30 m 길이의 광섬유를 통해 전달되어 광증배관과 전류계로 측정된다. 광섬유 방사선량계로 측정한 선량보강 영역에서의 피부 선량률은 이온 전리함 및 GAFCHROMIC EBT 필름의 측정 결과와 비교 및 분석 하였다.

• 한국광학회지
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• 제18권3호
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• pp.179-184
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• 2007

본 논문은 가시광선 반사 스펙트럼으로부터 피부조직의 광학적, 구조적 특성을 역 추출하는 알고리즘에 대한 연구를 다룬다. 본 연구에서는 유전알고리즘을 사용한 기존의 역 추적 최적화 알고리즘에 파장 선택법과 심플렉스법을 추가하여 알고리즘의 최적화 능력을 개선하였다. 파장 선택법은 기존 알고리즘에 사용된 135개의 파장 중 10개의 유효 파장만을 사용한 결과 계산시간이 83% 감소하였다. 심플렉스법을 사용해 유전알고리즘으로 얻은 근사적인 탐색 점으로부터 재 탐색을 수행하였고, 이를 통해 얻은 탐색 점의 SSE(sum of square error)는 기존 유전알고리즘 만으로 얻은 탐색 점이 가지는 SSE의 0.64%였다. 본 연구의 모델링 결과를 통해 개선된 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 빠르고 정확한 해를 찾는다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권9호
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• pp.1330-1335
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• 2005

붉은 갈색계통 염색제 성분 중의 하나인 p-phenylenediamine(PPD)는 일반적으로 여성들이 사용하는 염색제의 주요 성분으로 시야 흐림 및 구토와 같은 전신적 아나필락시스, 피부염 또는 방광암 등이 유발된다고 한다. 그러나 PPD의 피부 독성과 유해산소와 관련된 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 실험에서는 체중 $230\pm20g$의 Sprague-Dawley 종의 흰쥐의 피부에 PPD을 도포하였을 때 조직의 손상정도를 상호비교하고 조직의 손상 원인을 구명하고자 실험동물에 PPD($2.5\%$ PPD in $2\%\;NH_{4}OH$)을 표면적 $25 mg/16.5\;cm^2$씩 2일 간격으로 3회 및 5회 도포하였다. PPD 3회보다 5회 도포군에서 피부조직 의 표피 및 케라틴 층의 비후, glucose 5-phosphatase 활성의 감소 및 acid phosphatase 활성의 증가 정도가 높게 나타났다. 또한 유해산소의 생성계 및 해독계와 관련하여 피부조직의 손상정도를 확인한 결과, 유해산소 생성계인 xanthine oxidase의 활성은 PPD 3회 보다5회 도포군에서 유의하게 증가하였다. 그러나 유해산소 해독계인 superoxide dismutase, catalase, glutathione S-transferase 활성 및 reduced glutathione 함량은 대조군보다 PPD 도포군에서 감소하였다. 한편, xanthine oxidase의 활성이 3회 PPD 도포군에서는 별다른 변동이 없음에도 불구하고 oxygen free radical system의 감소와 피부조직의 손상이 나타난 것은 흰쥐의 피부조직 에서 PPD를 대사하는 동안 생성된 대사산물에 의한 것으로 생각된다. 이상의 실험 결과를 종합해 볼 때 PPD 도포에 의한 피부조직의 손상은 PPD 도포 횟수에 비례하여 유해산소 생성율이 증가하여 나타난 결과로 생각된다.