정보통신의 발달로 날로 소형화되고 있는 정보기기들의 디스플레이는 평판화를 통해 부피가 작고 가벼우며, 현장감과 몰입감의 증진을 위해 고감도의 그래픽을 제공하고 있다. 하지만 실험기기에 대해서는 아직 인터페이스나 디스플레이 GUI 디자인에 대한 관심이 약하고, 전체적인 제품의 외관 디자인에 관심을 보이고 있는 정도다. 이에 본 연구에서는 실험기기와 이의 주사용자인 과학자들의 특성을 고려하여 실험기기 컨트롤러 디스플레이 GUI 디자인에 대한 선호도를 분석해 보았다. 그래픽 기반의 디스플레이 GUI와 텍스트 기반의 디스플레이 GUI에 대하여 동일한 태스크를 수행한 후 태스크 수행시간 및 오류 횟수 등을 비교 분석해 봄으로써 과학자들이 어떤 디스플레이 GUI 디자인을 더 선호하는지 알아보았다. 실험 결과 과학자들은 텍스트 기반의 디스플레이 GUI에서 더 높은 수행도를 보여주고 있음을 알 수 있었다. 하지만 선호도 비교에서는 그래픽 기반의 디스플레이 GUI 디자인을 약간 더 선호하는 것으로 나타났다.

식물묘의 생장 및 형태형성 제어용 인공광원으로서 조합광 LED 모듈을 제작하여 조합광 LED모듈의 광전기 특성을 분석하고, 광량자 센서와 분광광도계를 이용하여 LED 모듈로부터 조사된 광량자속에 대한 정량화를 시도하였다. 청색과 적생의 단색광 LED로부터 조사된 광량자속을 광량자센서로 측정한 값과 분광광도계로 측정하여 수치적으로 적분한 값을 qly한 결과 거의 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 광량자센서로서 측정이 불가능한 원적색광 LED로부터의 광량자속 정량화에 분광광도계를 적용될 수 있음을 의미하는 것이다. 적생광에 원적색광을 조사하는 LED스틱의 혼합 비율을 달리한 조합광 LED 모듈의 광량지속은 원적색광을 조사하는 LED 스틱이 증가할수록 조합광 LED의 광량자속이 조금씩 증가하였다. 이러한 결과는 단위에너지당 조사된 광량지수는 파장에 비례해서 증가히기 때문인 것으로 해석된다. 이밖에 적색과 원적색광 LED 스틱의 조합 비율을 달리하였을 때 조합광 LED 모듈의 조도는 비시감도가 매우 낮은 원적색광이 차지하는 비율이 클수록 낮게 나타났다. 한편 적색광과 원적생광의 혼합 정도가 조합광 LED의 복사조도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다.

소고기의 Chuck부위에 존재하는 색소중 Oxy-와 Metmyoglobin의 농도를 알기 위하여 Hunter-Lab와 분광광도계를 사용하였다. Hunter-Lab에 의한 Oxymyoglobin의 농도는 L, a 그리고 b에서 각각 34.03, 10.40, 그리고 6.50으로 측정되었으며 이들 수치는 CIE Primaries로서는 각각 X, Y 그리고 Z에서 13.33, 11.58 그리고 9.94로 환산되었다. 또 Hunter-Lab에 의한 Metmoyglobin은 L, a 그리고 b에서 39.10, 13.20 그리고 10.13의 수치를 보여줬으며, CIE primaries에서는 17.88, 15.29와 11.40이 X, Y와 Z로 각각 환산되었다. Oxymyoglobin의 Spectrum은 Extinction Coefficient()에서 0.79와 0.83의 수치를 가진 2개의 Peak가 파장 530과 570nm에서 각각 나타났으며 Metmyoglobin의 경우는 Extinction Ceofficient에서 0.58 그리고 파장이 500인 peak을 보이면서 불규칙한 곡선을 보여 주었다.

The objective of this research was to develop Near-Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) model for amylose and protein contents analysis of large accessions of rice germplasm. A total of 511 accessions of rice germplasm were obtained from National Agrobiodiversity Center to make calibration equation. The accessions were measured by NIRS for both brown and milled brown rice which was additionally assayed by iodine and Kjeldahl method for amylose and crude protein contents. The range of amylose and protein content in milled brown rice were 6.15-32.25% and 4.72-14.81%, respectively. The correlation coefficient (R 2 ), standard error of calibration (SEC) and slope of brown rice were 0.906, 1.741, 0.995 in amylose and 0.941, 0.276, 1.011 in protein, respectively, whereas R 2 , SEC and slope of milled brown rice values were 0.956, 1.159, 1.001 in amylose and 0.982, 0.164, 1.003 in protein, respectively. Validation results of this NIRS equation showed a high coefficient determination in prediction for amylose (0.962) and protein (0.986), and also low standard error in prediction (SEP) for amylose (2.349) and protein (0.415). These results suggest that NIRS equation model should be practically applied for determination of amylose and crude protein contents in large accessions of rice germplasm.

국내산 콩과 수입콩의 판별에 NIRS를 도입함으로써 보다 빠르고 정확한 식별분석을 하고자 실험을 수행하였다. NIRS를 사용하여 400~2,500 nm 범위에서 콩 분말의 파장을 측정하였으며, 측정된 spectrum은 WINISI II program 을 이용하여 수처리와 회귀분석을 하였다. 검량식 작성을 위한 수처리는 spectrum을 1차미분 및 4 nm gap으로 조정한 것이 가장 적합하였으며, 회귀식은 변형부분최소자승회귀법(Modified partial least squares regression)이 우수하였다. MPLS 회귀분석시 원산지 판별을 위해 loading value를 국내산 콩은 '100', 수입콩은 '1'로 처리하여 검량식을 작성하고 그 적합성을 검증한 결과 factor가 10일 때 도출된 calibration equation의 상관값이 0.98, 교차검증의 상관값이 0.94를 나타내어 상관도가 높음을 알 수 있었다. 따라서 NIRS를 이용한 국내산 콩과 수입콩의 판별분석이 가능할 것으로 판단되었다.

녹차, 부분발효차, 발효차 및 후발효차 등 다양한 차 제품 분말을 NIRSystem를 이용하여 전 대역(400-2500 nm)에서 스펙트럼을 얻어 중회귀분석에 의해 색상 관련 특성 및 카테킨류 성분에 대한 검량식을 유도하였다. Hunter color scale에서 발효정도의 변이를 a/b로 98.7% 설명될 수 있어 a/b값으로 차제품의 발효정도를 추정할 수 있다. MPLS를 이용하여 작성된 검량식의 결과 L값의 검량식 작성시 결정계수는 0.997, a값의 결정계수는 1.00, b값의 결정계수는 0.996, a/b값의 결정계수는 0.999로 매우 높았다. MPLS를 이용하여 작성된 검량식의 결과 EGC, EC, EGCg, ECg 및 총 카테킨의 결정계수는 각각 0.919, 0.896, 0.978, 0.905 및 0.983으로 매우 높았다. 차 제품 분말의 색상관련 특성들(L, a, b, a/b) 및 카테친류 (EGCg, EGC, EC, ECg 및 총 카테킨) 의 검량식 정확도가 매우 높아서 NIRS의 가시광선 대역(400~700 nm)및 근적외선 대역(780~2500 nm)에서 동시에 두 특성의 성분을 1~2분 내로 측정이 가능하다.

녹차, 부분발효차 및 발효차 등 다양한 차제품 117개 제품을 수집하여 분말화하여 측색계로 각 차제품의 표면 색상을 측정한 후 NIRS를 이용하여 가시광선 대역(400~700 nm)에서 스펙트럼을 얻어 중회귀분석에 의해 각각 색상 관련 특성에 대한 검량식을 작성하였다. 1. 측색계로 제품의 색상을 측정한 결과 CIE color scale에서 L값(6.98), a값(0.25) 및 b값(15.42)이 높았으나, a/b(0.09)값은 Hunter color scale에서 높았다. 또한 색상관련 특성 a* (a)와 a*/b* (a/b)의 변이계수가 317.2~327.5% 와 293.8~316.7% 로 제품간 변이성이 매우 컸다. 2. CIE color scale와 Hunter color scale에서 발효정도(X9 )의 변이를 a*/b*(X4) 나 a/b(X8 )로 99.7% 설명될 수 있어 a*/b* (a/b)값으로 차제품의 발효정도를 추정할 수 있다. 3. Modified partial least square(MPLS)를 이용하여 작성된 검량식의 결과 두 color scale을 종합하여 L값의 검량식 작성시 결정계수(R2 )는 0.973~0.977 , 검증시 상관도(1-VR) 0.969~0.972 , a값의 결정계수는 0.999, 검증시 상관도 0.998, b값의 결정계수는 0.858~0.902 , 검증시 상관도 0.833~0.888 , a/b값의 결정계수는 0.997, 검증시 상관도 0.993으로 매우 높았다. 4. 차 제품 표면 색상관련 특성들(CIE color scale; L* , a* , b* , a*/b* , Hunter color scale; L, a, b, a/b)의 검량식 정확도가 매우 높아서 NIRS의 가시광선 대역(400~700nm )에서 이들 특성을 용이하고 정밀하게 측정할 수가 있으며, 또한 근적외선 대역(900~2500nm )에서 기존 성분분석 화일과 병합하여(merge) 차 제품의 표면 색상 및 화학적 성분을 1~2 분내로 동시에 측정이 가능하다.

겉보리 품질에서 중요한 전분, eta -glucan, 단백질 및 회분을 근적외선분광분석법을 이용하여 신속하고 정확하게 분석할 수 있다면 양질의 겉보리 품종육성에 있어 선발효율을 높일 수 있을 것이다. 이러한 목적으로 겉보리 34계통을 공시하여 근적외선 분광광도계 Neotec 102를 이용한 근적외 스펙트럼과 각각의 화학분석치간의 중회귀분석에 의해 검량식을 작성하고 각 검량식별 측정 정확성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 전분함량 분석시 2272/2078/2053/2055nm의 4개 파장으로 구성된 검량식이 추정치 표준오차(SEP)가 2.75, 상관계수가 0.932로 측정 정확성이 높았다 2. β-glucan 함량분석은 2276/2086nm의 2개 파장으로 구성된 검량식에서 추정치 표준오차(SEP)가 0.643, 상관계수가 0.588을 나타내 유의성은 인정되지 않았으나 본 실험에 사용된 근적외선 분광광도계 파장영역이 넓은 기기를 사용한다면 분석은 가능할 것으로 생각되었다. 3. 단백질은 1932/2242/2110nm의 3개 파장으로 구성된 검량식의 추정치 표준오차(SEP)가 0.257로 낮았고, 상관계수가 0.984로 측정 정확성이 매우 높게 나타났다. 4. 회분은 2160/1943/1941nm의 3개 파장으로 구성된 검량식을 이용하여 NIRS로 분석가능할 것으로 판단되었다.