Near-Earth objects consist of a mixture of bodies originated from outer solar system and main asteroidal belt, which are recognized as comets and near-Earth asteroids. In principal, they have orbits distinguishable by their orbital elements. It is, however, that some comets are recognized as asteroids because they could have lost the most of volatile materials in their subsurface layers. Due to their asteroidal appearances, it has been challenging to discriminate such dormant comets from a list of known asteroids. Here we propose to utilize polarimetric technique for finding such dormant comets. We thus conducted a polarimetric observations of three candidates of dormant comet nuclei, (331471) 1984 QY1, (3552) Don Quixote and (944) Hidalgo, by using the 1.6-m Pirka Telescope at the Nayoro observatory (operated by Hokkaido University, Japan). We selected these asteroids in comet-like orbits (ACOs) based on the orbital elements (i.e., the Tisserand parameter with respect to Jupiter TJ < 3). We found that 1984 QY1 has a polarimetric albedo (geometric albedo determined via polarimetry) pV = 0.16 +/- 0.06 while both Don Quixote and Hidalgo have Rc-band polarimetric albedos pR < 0.05. In accordance with the polarimetric result together with a dynamical analysis, we surmised that 1984 QY1 could be an S-type asteroid evolved into the current orbit via 3:1 mean motion resonance with Jupiter. On the contrary, the previous spectroscopic studies indicated that Don Quixote and Hidalgo are classified into D-type taxonomic group, which are typical of comet nuclei. In this presentation, we will introduce our polarimetric observations of ACOs and emphasize that polarimetry is powerful for discriminating the asteroidal and cometary origins.
본 연구는 원유의 실시간 휴대용품질측정 시스템 개발을 위한 기초 연구로서 원유 시료의 온도에 따른 가시광선-근적외선 스펙트럼을 측정하였으며, 다양한 수학적 전처리방법을 적용하여 유성분 예측모델을 개발하였다. 스펙트럼 측정은 원유 시료 180개에 대해 스펙트럼의 수학적 전처리 방법으로 평활화, 정규화, MSC, 1차 및 2차 미분을 사용하였고 예측모델은 부분최소자승법을 이용하였다. 유성분을 분석한 결과 함량 범위와 평균은 지방이 각각 2.44~6.42%, 4.05%, 단백질은 각각 2.44~4.28%, 3.35%, 무지고형분은 각각 7.85~9.57%, 8.76%로 나타났다. 또한 유당의 함량 범위와 평균은 각각 3.93~5.24%, 4.74%였으며 요소태질소의 경우에는 각각 4.6~15.1 mg/dl, 10.27 mg/dl로 대부분 권장 기준을 만족하였다. 원유 시료의 온도에 따른 스펙트럼은 1,400~2,500 nm에서 큰 차이를 보였으며 온도가 상승함에 따라 흡광도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 원유 시료의 온도에 따른 유성분 예측모델을 400~2,500 nm의 영역에서 개발하였으며 예측성능은 지방과 무지고형분의 경우 온도변화와 무관하였다. 단백질과 유당, 요소태질소의 예측성능은 온도가 낮을수록 급격히 감소하여 스펙트럼 측정 시 원유 시료의 온도를 $40^{\circ}C$로 유지하는 것이 필요함을 알 수 있다. $40^{\circ}C$의 원유 스펙트럼에 대해 수학적 전처리를 수행한 결과 평활화를 수행하여 측정 장치 자체의 노이즈를 감소시킬 수 있었고 정규화를 수행하여 기준선을 일치시킬 수 있었다. 또한 MSC를 수행하여 빛의 산란에 의한 영향을 제거하여 스펙트럼간의 차이를 감소시킬 수 있었고 1차 및 2차 미분을 수행한 결과 기준선 일치와 기존 스펙트럼에서 나타나지 않았던 파장영역에 대한 분석이 가능함을 알수 있다. 다중회귀분석의 stepwise 방법을 이용하여 최적 파장영역을 선정하고 유성분 예측모델을 개발한 결과 요소태질소를 제외하고 대부분 근적외선 영역에서 우수한 상관관계를 보여주었다. 지방과 단백질은 원시 스펙트럼의 검증부 결정계수가 각각 0.93, 0.92에서 정규화를 수행한 결과 각각 0.98, 0.92로 원시 스펙트럼의 결과가 우수하여 큰 개선이 없었으나 RPD는 각각 4.10, 3.41에서 5.47, 3.73으로 높아져 정밀도가 향상됨을 알 수 있다. 무지고형분과 유당의 예측모델은 원시 스펙트럼의 경우 각각 0.82, 0.75로 예측모델로 사용하기에는 어려웠으나 각각 평활화와 MSC를 수행하였을 때 검증부 결정계수가 0.90, 0.80으로 크게 개선되어 유성분 예측모델의 신뢰성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 요소태질소의 경우 가시광선 영역에서 가장 우수한 상관관계를 보여주었으나 검증부 결정계수, 오차, RPD가 각각 0.61, 1.56%, 1.58로 다른 성분에 비해 매우 낮게 나타났다. 이를 개선하기 위해 수학적 전처리를 수행하였으나 크게 개선되지 않았으므로 요소태질소의 신뢰성 있는 모델을 개발하기 위해서는 부분최소자승법 외에 다양한 알고리즘의 적용이 필요할 것으로 판단된다.
$CH_4$는 $CO_2$ 및 $N_2O$와 더불어 중요한 온실가스로서 지속적이고도 체계적인 감시가 요구된다. 에디 공분산 기술 기반의 $CO_2$ 플럭스의 관측은 이미 세계적으로 관측망이 구축되어 관측부터 자료처리에 이르기까지 모든 과정이 표준화되어 있을 뿐 아니라 체계적으로 잘 문서화되어 있다. 그러나 미량 기체인 $CH_4$의 경우, 레이저 기반의 고속반응 분광계를 필요로 할 뿐 아니라, 이에 수반되는 플럭스 자료의 처리 과정이 표준화되어 있지 않다. 본 연구 노트에서는 최근에 상용화된 개회로 파장 변조 분광계를 사용하여 에디 공분산 방법으로 논에서 관측한 $CH_4$ 플럭스 결과를 보고하였다. 모내기 전과 직후의 각 5일간 연속 관측한 자료를 KoFlux 프로토콜에 따라 상용화된 $EddyPro^{TM}$ 프로그램을 사용하여 자료를 처리하였다. 이 후처리 과정에서 세 가지 주요 보정, (1) 주파수 반응 보정, (2) 공기 밀도 보정, (3) 분광 보정의 효과를 정량화 하였다. 보정 효과는 밤과 낮에 따라 차이를 보였고, 메탄플럭스가 작을수록 보정 효과가 컸다. 전반적으로 보정 후에 메탄 플럭스는 평균 20-25% 정도 증가하였다. 국가농림기상센터(www.ncam.kr)에서는 분광 보정과 빈 자료 메우기를 포함한 $CH_4$플럭스 자료 처리가 포함된 업데이트된 KoFlux 프로그램을 일반 사용자에게 제공할 예정이다.
융액인상법에 의해 Cr:A12O3 및 Ti:A12O3 단결정을 육성한 후 인상속도, 회전속도, 주입이온 및 결정육성 분위기와 같은 결정육성요소가 결정의 품질에 미치는 영향을 조사하고, 육성된 결정의 레이저 효율과 분광학적 물성을 측정하였다. 직경 20mm, 길이 100-135mm 크기의 결정을 <001>방위로 육성하였다. Cr:A12O3의 주입농도 0.5w/o, 인상속도 2.0mm/hr, 회전속도 30rpm으로 할 때 질소기체에 의한 비활성 분위기하에서 양질의 Cr:A12O3 결정이 얻어졌다. Ti:A12O3 단결정은 TiO2를 0.25w/o 주입하고 인상속도 1.5mm/hr, 회전속도 30rpm으로 육성할 때, 수소기체에 의한 환원성 분위기하에서 양질의 결정이 얻어졌다. 원자가가 변화하지 않는 Cr3+이온은 원자가가 변화하는 Ti4+이온을 주입할 때보다 효과적으로 탈포되었으며, Fe3+이온은 Ti3+이온에 대해 탈포를 촉진하는 효과가 있었다. Ti:A12O3 단결정 육성시 90% N2 - 10% H2 혼합기체를 사용하여 환원성 분위기를 조성하는 것이 원자가 변화 및 탈포에 좋은 효과를 나타내었다. 흡수 및 형광방출 스펙트럼 조사 결과 Cr:A12O3 단결정에서 4A2 → 4F2 및 4F1 천이에 의한 흡수와 E→4A2(R1) 및 2A→4A2(R2) 천이에 의한 형광방출 천이를 확인하였다. R1 및 R2 천이의 레이저 주파장은 각각 696±5nm 및 692 ±5nm이고, 각 천이의 형광선폭은 12A, 형광수명은 152 μsec로 측정되었다. Ti:A12O3 단결정에서는 4T2→ 4E의 흡수천이와 4E→4T2의 천이에 의해 650nm-1050nm 범위에서 파장가변이 가능한 형광방출천이가 일어남을 확인하였으며 형광수명은 147μsec, figure of merit는 125.4로 측정되었다. Ti:A12O3 단결정으로부터 제조한 레이저봉을 이용하여 레이저 공진한 결과 레이저 발진효율은 9%로 측정되었다.
녹차 품질평가의 한 요인이 되는 색도 평가 시 기존 평가 방법인 육안평가 혹은 색차 분석에 의존하고 있는 현행 분석방법을 신속, 간편하며 재현성이 높고, 녹차 품질관련 기타 성분과 동시분석이 가능한 녹차 색차 분석용 NIRS 검량식을 작성한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시된 녹차 시료를 대상으로 색차계를 이용하여 색도 값(L, a, b)을 조사한 결과 검량식 작성용 시료는 L값이 평균 53.37($48.52{\sim}57.72$), a값이 평균 -7.55($-10.02{\sim}-4.63$), b 값이 평균 18.07($14.00{\sim}22.02$)을 나타내었고, 작성 검량식의 평가용으로 이용된 예견치 분석용 시료와 거의 동일한 범위를 나타내었다. 2. 녹차의 색차 분석용 NIRS 검량식을 검토한 결과 색차 중 명도에 해당하는 L 값은 원시 스펙트럼에 2차 미분(2nd derivative, 8 nm gap, 6 points smoothing, 1 point second smoothing)을 수행한 조건에서 $R^2$ = 0.936으로 가장 우수한 양상을 나타내었고, 적색에 해당되는 색차 a값과 황색에 해당하는 b값은 1차 미분(1st derivative, 4 nm gap, 4 points smoothing, 1 point second smoothing)조건에서 $R^2$가 각각 0.991 및 0.958로 가장 우수한 결과를 나타내었다. 3. 최적의 녹차 색차 분석용으로 작성된 각각의 NIRS 검량식을 미지시료에 적용하여 정확성을 평가한 결과 색도값 L, a 및 b의 결정계수는 각각 0.905, 0.986 및 0.931로 매우 높은 상관을 보였으며, 이들 검량식은 향후 NIRS를 이용한 녹차 관련 연구 및 녹차 산업현장에서 품질관리를 위한 효율적 분석방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
본 실험에서는 HWE 방법으로 성장시킨 SnSe 단결정 박막에 대한 특성을 조사하였다. 성장된 박막의 결정 구조와 격자 상수를 알아보기 위하여 X-ray diffraction(XRD)에 의한 회절 패턴을 측정하고, 단결정 박막의 결정성을 확인하기 위하여 double crystal X-ray diffraction(DCXRD)에 의한 회절 패턴을 측정하여, 원료부와 열벽부 그리고 기판의 온도 변화에 따른 반치폭을 알아보았다. Rutherford back scattering(RBS)을 측정하여 Sn과 Se의 조성비를 확인하고, 실험값과 이론값의 차이를 조사하였다. 박막의 표면 상태는 atomic force microscopy(AFM) 사진과 주사 전자 현미경(SEM) 사진으로 관찰하여 결정구조와 성장 온도와의 연관성을 조사하였다. 광학 상수는 Spectroscopic Ellipsometry(SE) 방법을 이용하여 단결정 박막의 굴절률(n), 유전상수(${\varepsilon}$), 반사율(R) 그리고 흡수 계수(${\alpha}$) 등 광학 상수를 측정했다.
Park, Chang-Hyun;Yang, Won-Jun;Sohn, Jae-Hyung;Kim, Jong-Hoon
한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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pp.1530-1530
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2001
The objectives of this study were to develop models to predict quality parameters of Korean bee-honeys by visible and NIR spectroscopic technique. Two kinds of bee-honey fronl acacia and polyflower sources were tested in this study. The honeys were harvested in the spring of 2000 and stored in the storage facility at 20$^{\circ}C$ during experiments. Total of 394 samples of honey were analyzed. Reflectance spectra, moisture contents, ash, invert sugar, sucrose, F/G (fructose/glucose) ratio, HMF (hydroxymethyl furfural), and C12/C13 ratio of honeys were measured. The average values for the tested honeys were 19.9% of moisture contents, 0.12% of ash, 68.4% of invert sugar, 5.7% of sucrose, 1.27 of F/G(fructose/glucose) ratio, 14.4 mg/kg of HMF, and -19.1 of C12/C13 ratio. A spectrophotometer, equipped with a single-beam scanning monochromator (NIR Systems, Model 6500, USA) and a horizontal setup module, was used to collect reflectance data from honey. The reflectance spectra were measured in wavelength ranges of 400∼2,498 nm. with 2 nm of interval. Thirty-two repetitive scans were averaged, transformed to log(1/Reflectance), and then were stored in a microcomputer file, forming one spectrum per measurement. A sample cell and reflectance plate were made to hold honey samples constantly. Spectra of honey samples were divided into a calibration set and a validation set. The calibration set was used during model development, and the validation set was used to predict quality parameters from unknown spectra. The PLS(Partial Least Square) models were developed to predict the quality parameters of honeys. The first and the second derivatives of raw spectra were also used to develop the models with proper smoothing gap. The MSC (multiplicative scatter correction) and the SNV & Dtr.(standard normal variate and detranding) preprocessing were applied to all spectra to minimize sample-to-sample light scatter differences. The PLS models showed good relationships between predicted and measured quality parameters of honeys in the wavelength range of 1100∼2200 nm. However, the PLS analysis was not good enough to predict HMF of honeys.
To develop a nondestructive quality evaluation technique of fruits, a K-mean algorism is applied to near infrared (NIR) spectroscopy of apples. The K-mean algorism is one of neural network partition methods and the goal is to partition the set of objects O into K disjoint clusters, where K is assumed to be known a priori. The algorism introduced by Macqueen draws an initial partition of the objects at random. It then computes the cluster centroids, assigns objects to the closest of them and iterates until a local minimum is obtained. The advantage of using neural network is that the spectra at the wavelengths having absorptions against chemical bonds including C-H and O-H types can be selected directly as input data. In conventional multiple regression approaches, the first wavelength is selected manually around the absorbance wavelengths as showing a high correlation coefficient between the NIR $2^{nd}$ derivative spectrum and Brix value with a single regression. After that, the second and following wavelengths are selected statistically as the calibration equation shows a high correlation. Therefore, the second and following wavelengths are selected not in a NIR spectroscopic way but in a statistical way. In this research, the spectra at the six wavelengths including 900, 904, 914, 990, 1000 and 1016nm are selected as input data for K-mean analysis. 904nm is selected because the wavelength shows the highest correlation coefficients and is regarded as the absorbance wavelength. The others are selected because they show relatively high correlation coefficients and are revealed as the absorbance wavelengths against the chemical structures by B. G. Osborne. The experiment was performed with two phases. In first phase, a reflectance was acquired using fiber optics. The reflectance was calculated by comparing near infrared energy reflected from a Teflon sphere as a standard reference, and the $2^{nd}$ derivative spectra were used for K-mean analysis. Samples are intact 67 apples which are called Fuji and cultivated in Aomori prefecture in Japan. In second phase, the Brix values were measured with a commercially available refractometer in order to estimate the result of K-mean approach. The result shows a partition of the spectral data sets of 67 samples into eight clusters, and the apples are classified into samples having high Brix value and low Brix value. Consequently, the K-mean analysis realized the classification of apples on the basis of the Brix values.
Annexin I is a member of the annexin family of calcium dependent phospholipid binding proteins and has anti-inflammatory activity by inhibiting phospholipase A$_2$ (PLA$_2$). Recent X-ray crystallographic study of annexin I identified six Ca$\^$2+/ binding bites, which was different types (type II, III) from the well-known EF-hand motif (type I). In this work, the structure of annexin I was studied at atomic level by using $^1$H, $\^$15/N and $\^$l3/C NMR(nuclear magnetic resonance) spectroscopy, and the effect of Ca$\^$2+/ binding on the structure of annexin I was studied, and compared with that of Mg$\^$2+/ binding, When Ca$\^$2+/ was added to annexin I, NMR peak change was occured in high- and low-field regions of $^1$H-NMR spectra. NMR peak change by Ca$\^$2+/ binding was different from that by Mg$\^$2+/ binding. Because annexin I is a larger protein with 35 kDa molecular weight, site-specific (amide-$\^$15/N, carbonyl-$\^$l3/C) labeling technique was also used. We were able to detect methionine, tyrosine and phenylalanine peaks respectively in $\^$13/C-NMR spectra, and each residue was able to be assigned by the method of doubly labeling annexin I with [$\^$13/C] carbonyl-amino acid and [$\^$15/N] amide-amino acid. In $\^$l3/C-NMR spectra of [$\^$13/C] carbonyl-Met labeled annexin I, we observed that methionine residues spatially located near Ca$\^$2+/ binding Sites Were Significantly effected by Ca$\^$2+/ binding. From UV spectroscopic data on the effect of Ca$\^$2+/ binding, we knew that Ca$\^$2+/ binding sites of annexin I have cooperativity in Ca$\^$2+/ binding. The interaction of annexin I with PLA$_2$ also could be detected by using heteronuclear NMR spctroscopy. Consequently, we expect that the anti-inflammatory action mechanism of annexin I may be a specific protein-protein interaction. The residues involved in the interaction with PLA$_2$ can be identified as active site by assigning NMR peaks effected by PLA$_2$ binding.
KURT(KAERI Underground Research Tunnel) 지하수에 존재하는 천연 유기물질과 6가 우라늄(U(VI))화학종의 상호작용을 레이저 분광학 기술을 이용하여 조사하였다. 지하수 시료에 266 nm 파장의 레이저 빛을 입사시켜 자외선 및 파란색 파장 영역에서 방출되는 천연 유기물질의 발광 스펙트럼을 관측하였다. $0.034-0.788mg{\cdot}L^{-1}$ 농도 범위의 우라늄이 함유된 지하수에서는 녹색 파장 영역에서 방출되는 U(VI) 화학종의 발광 스펙트럼을 측정하였다. 지하수에 함유된 U(VI) 화학종의 발광 특성(피크 파장 및 발광 수명)이 실험실에서 제조한 표준용액에 함유된 $Ca_2UO_2(CO_3)_3(aq)$의 발광 특성과 매우 유사하다는 것을 확인하였다. 지하수에 존재하는 U(VI) 화학종의 발광 세기는 표준용액에 함유된 같은 농도의 $Ca_2UO_2(CO_3)_3(aq)$의 발광세기에 비해 약하다. 표준용액의 $Ca_2UO_2(CO_3)_3(aq)$를 천연 유기물질이 함유된 지하수에 섞었을 때에도 $Ca_2UO_2(CO_3)_3(aq)$의 발광 세기가 감소한다. 이러한 현상의 원인을 지하수의 천연 유기물질과 Ca-U(VI)-탄산염 화학종의 상호작용으로 인해 비발광성 U(VI) 착물이 형성되기 때문인 것으로 설명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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