이 연구는 ‘태양 복사’가 ‘가시광선 복사’로, ‘지구 복사’가 ‘적외선 복사’로 상호 대체될 수 있는 개념인가에 대한 문제 인식에서 출발하였다. 이를 위해 각 개념을 어떻게 인식하고 있는지를 드러낼 수 있는 질문지를 통하여 지 구과학 I을 이수한 고등학생들의 인식을 조사하고, 이들의 인식에 영향을 미칠 수 있는 교과서의 서술 및 삽화를 분석 하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 조사에 참여한 학생들은 모두 태양 복사를 가시광선 영역에서만 방출되는 복사로 인식하고 있으며, 지구 열수지에서 대류·전도·숨은열을 복사에 의한 에너지 전달로 인식하고 있는 학생 들도 약 35%로 나타났다. 둘째, 2015 개정 교육과정의 지구과학 I 6종 교과서를 분석한 결과, 2종에서는 ‘단파 복사’와 ‘장파 복사’라는 용어를 도입하지만 이들에 대한 설명이 없었으며, 다른 2종에서는 태양 복사를 각각 ‘주로 가시광선 형 태의 복사’ 또는 ‘파장이 짧은 가시광선 복사’로 서술하였다. 그 밖의 2종 교과서에 있는 태양 복사와 지구 복사에 관 하여, 파장 영역에 대한 설명이 없거나 ‘단파장/장파장’이라는 모호한 용어가 사용되었다. 아울러 2종의 교과서에서 열 수지 삽화에 일부 오류가 발견되었다. 따라서 교과서들이 단파 복사와 장파 복사에 관한 정확한 용어 정의 없이 태양 복사와 지구 복사를 설명함에 따라 학습자들은 태양 복사와 지구 복사를 각각 가시광선 복사와 적외선 복사라는 개념 으로 인식할 개연성이 있다. 이를 종합해 보면, 교과서에 기술된 불분명한 진술이나 오류가 학생들의 오개념을 유발하 거나 재생산할 수 있음을 함의한다. 이 연구에서 논의된 바가 지구의 열수지와 복사 평형에 대한 교수·학습 과정의 유 용한 참고 자료로 활용되고, 추후 교과서 집필에서도 합리적인 서술 방안을 제안하는 데 기여할 수 있으리라 기대한다.

단순 침전법으로 제조한 CdZnS/ZnO 광촉매를 이용하여 가시광선하에서 메틸렌블루의 광분해 반응에 대한 연구를 수행하였다. X선 회절분석법과 UV-vis 확산반사 분광법 등을 이용하여 제조된 촉매들의 물리화학적 특성을 분석하였다. 그리고 CdZnS/ZnO 광촉매의 활성을 조사하고 CdS 및 TiO2와 비교 검토하였다. CdZnS/ZnO 광촉매는 자외선뿐만 아니라 400nm에서 600nm 범위의 가시광선 영역에 있어서도 우수한 광흡수 특성을 나타내었다. 가시광선하에서 메틸렌 블루의 광분해 반응에 대해서 CdZnS/ZnO 광촉매는 CdS 와 TiO2 보다 우수한 광촉매 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그리고 가시광선하에서의 메틸렌블루의 광분해 반응에는 광촉매 반응뿐만 아니라 감광반응도 관여하고 있음을 확인할 수 있었다.

광촉매는 물에서 유기 염료를 분해하는 친환경적 기술이다. 산화 텅스텐은 이산화 티타늄에 비해 더 작은 밴드갭을 지니고 있어 광촉매 나노물질로서 활발히 연구되고 있다. 계층적 구조의 합성, 백금 도핑, 나노 복합물 또는 다른 반도체 와의 결합 등이 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들로 연구되고 있다. 이들 방법들은 광 파장의 적색편이를 유도하여 전자 이동, 전자-정공 쌍의 형성과 재결합에 영향을 미친다. 산화 텅스텐의 형태 개질을 통해 앞서 언급한 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들과 합성에 대해 분석하였으며 금속 산화물과 탄소 복합재를 결합하는 방법이 새로운 물질의 합성이 필요 없으며 가장 효율적인 방법으로 조사되었다. 이러한 광촉매 기술은 수처리 분리막기술과 모듈화하여 정수처리 목적으로 사용 될 수 있다.

목적: 4주 연속착용 소프트 콘택트렌즈를 착용하였을 때 누액침착에 따른 가시광선 투과율 및 굴절력의 변화를 알아보고자 하였다. 방법: -1.00D, -3.00D, -7.00D의 굴절력을 가진 A社, C社, J社의 4주 연속착용 소프트콘택트 렌즈를 인공누액에 3일, 7일, 14일, 21일, 28일 배양 후 스펙트로 포토미터(7315, JENWAY, USA)를 이용하여 가시광선 투과율을 측정하였다. 굴절력의 측정은 수동렌즈미터(LM-8, TOPCON, Japan)를 이용하여 Wet Cell 방식으로 측정하였다. 결과: 굴절력의 측정결과 A社, C社, J社 4주 착용 콘택트렌즈 모두에서 굴절력의 변화는 거의 없었으며, 28일 배양 후 측정한 굴절력은 미미한 증가를 보였으나 유의성은 없는 것으로 나타 났다. 가시광선 투과율은 A社, C社, J社 4주 착용 콘택트렌즈 모두에서 인공누액 배양 기간에 따라 가시광선 투과율이 점차적으로 감소하는 것을 확인 할 수 있었다(p<0.05). 배양 28일 경 과 후 A社의 경우, -1.00D 콘택트렌즈에서 97.31 ± 1.59%에서 93.94 ± 1.39%로 감소, -3.00D에서 97.23 ± 1.28%에서 93.62 ± 1.31%로 감소, -7.00D 렌즈에서 97.56 ± 1.69% 에서 93.3 ± 1.24%로 감소하였다. C社의 경우 -1.00D의 경우, 98.69 ± 0.92%에서 95.72 ± 0.99%로 감소, -3.00D는 98.4 ± 0.10%에서 95.62 ± 0.98%로 감소하였다. -7.00D의 경우 98.16 ± 0.88%에서 95.2 ± 0.72%로 감소하였으며 J社의 경우 –1.00D에서는 97.48 ± 1.92%에서 93.85 ± 1.72%로 감소, -3.00D에서는 97.66 ± 1.76%에서 93.74 ± 1.43%로 감소하였고 –7.00D의 경우 97.16 ± 1.89%에서 93.4 ± 1.51%로 감소하였다. 결론: 인공누액 침착에 의한 4주 연속착용 소프트 콘택트렌즈의 굴절력의 변화는 미미하게 증가하였으며, 가시광선 투과율은 감소하였다. 콘택트렌즈의 가시광선 투과율은 4주 누액 침착 이후에도 모두 90%이상으로 허용 범위 내에 있었다. 그러나 이는 착용기간이 늘어갈 수록 착용 초기에 비해 시야 흐림 등의 원인이 되어 착용자의 불편함을 야기할 수 있을 것으로 사료 된다.

붉은곰팡이병균(Fusarium)은 맥류의 출수기에 많은 비가 내려 습도가 높거나 기온이 10~25℃ 환경 조건에서 병원균 이 급속하게 증식되어 발생 빈도가 증가하게 되는 특징이 있다. 이러한 붉은곰팡이병균에 감염된 피해 이삭은 껍질이 갈색으로 변색되고 분생포자 형태의 붉은색 곰팡이로 뒤덮이게 된다. 붉은곰팡이병균에 감염된 곡물은 수량이 감소되 고 품질이 저하되어 경제적 손실을 일으키게 되어 이를 사전에 신속하게 판별할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 붉은곰팡이병균에 감염된 겉보리 시료와 정상 겉보리 시료를 가시광선 및 근적외선(visible and near-infrared; VNIR) 초분광 영상 시스템을 이용하여 비파괴적이고 신속하게 판별하기 위해 수행되었다. 붉은곰팡이병균에 감염된 겉보리 시료는 총 298립이고 대조군(control)로 사용한 정상 겉보리 시료는 총 127립을 사용하였다. VNIR 초분광 영상 시스템은 파장대역이 403~998 nm이고 시스템의 구성은 EMCCD 카메라, 영상분광기(imaging spectrograph), 할로겐 램 프, C 마운트 렌즈, 시료대 등으로 구성되었다. 모든 시료는 종구(groove)를 기준으로 앞면과 뒷면을 구분하여 측정하였 으며 획득한 초분광 영상은 배경을 제거하여 겉보리 시료에 대한 관심영역(ROI)을 추출하였다. 정상 및 감염 시료를 판별하기 위한 최적 파장대역의 선발은 분산분석(ANOVA)을 적용하였으며 선발된 최적 파장 대역은 문턱값을 이용하 여 이치화 영상으로 변환하여 오염 겉보리 검출에 대한 판별률을 계산하였다. VNIR 초분광 영상 시스템을 이용하여 붉은곰팡이병균에 감염된 다수의 겉보리 시료를 비파괴적이고 신속하게 검출할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

목 적: 본 연구는 습윤성 물질을 포함한 기본적인 하이드로젤 콘택트렌즈 재료에 silicon 2,3-naphthalocyanine bis(trihexylsilyloxide)(SiNc)를 첨가하여 친수성 콘택트렌즈의 물리적 및 광학 특성을 측정하였다. 또한 제조된 고분자의 자외선 투과율과 접촉각을 측정하여 SiNc의 안의료용 렌즈 소재로의 활용도, 특히 습윤성을 향상시키는 안의료용 고분자로서의 활용도에 대해 알아보았다. 방 법: 친수성 하이드로젤 렌즈 제조를 위해 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), N-vinyl-2-pyrrolidone (NVP), methylmethacrylate (MMA), 교차결합제인 ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) 그리고 개시제인 azobisisobutyronitrile (AIBN)을 사용하여 공중합 하였다. 또한, SiNc는 첨가제로 사용되었다. 중합 후 제조된 콘택트렌즈 재료의 함수율, 굴절률, 접촉각 및 분광투과율 등의 물리적 특성을 측정하였다. 결 과: 생성된 하이드로젤 렌즈 고분자의 물리적 특성을 측정한 결과, 함수율 38.12 ~ 37.98%, 굴절률 1.434 ~ 1.435, 접촉각 34.33 ~ 62.91°그리고 분광투과율의 경우 34.6 ~ 91.0%의 범위로 나타났다. 또한 SiNc를 첨가한 조합에서 자외선 투과율이 크게 감소하였으며, 습윤성은 증가하였다. 결 론: 습윤성 물질 및 SiNc를 첨가하여 제조된 안의료용 고분자 재료는 자외선 차단 및 습윤성이 우수한 하이드로젤 콘택트렌즈를 제조하기 위한 재료로 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

An optical grism for education is fabricated and tested. It is composed of a transmission grating as dispersion element and a prism as diffraction angle compensation device. The transmission grating is Edmundoptics #49-584(spatial frequency 600 lines/mm, dimension 50 mm × 50 mm). The prism is the fused silica type with angles (41.3 , -48.7 , -90 ). The grism device is fabricated by bonding the transmission grating and the prism with an optical adhesive. The zig for assembling the grism, telescope and camera is composed of an aluminum tube, an aluminum disk ring and a T-ring camera adaptor. The fabricated optical grism spectrograph is tested in laboratory using Halogen lamp and Neon lamp with DSLR camera. And the grism assembled with reflector telescope is tested in a field using stellar light. The results show good agreements with design parameters. The wavelength coverage range of the grism is 250 nm at the un-deviated wavelength of 506 nm. The wavelength resolution is 0.11 nm/pixel.

분리막을 이용한 수처리 공정에서 유입 수에 함유된 부유물질이나 기타 오염물질이 막 표면 또는 내부에 축적 흡착 등의 막 오염현상으로 인해 막 성능 감소와 함께 막 분리 공정에 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 막 표면에서의 막 오염현상을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 기술을 연구하였다. 투명한 오염물질에 의한 분리막 표면 오염을 측정하기 위해 막 표면에 360 nm 파장의 가시광선을 조사하여 이미지를 R. G. B 값으로 추출하여 막의 오염현상을 실시간으로 모니터링 하였다. 추출된 이미지 중 400~499 nm 파장영역인 B 값이 가장 강도가 강하게 나타났다. 막 오염정도의 변화를 이미지의 강도 차이로 관찰함으로써 실시간 분석이 가능함을 확인하였다.

the less-reported gaseous studies have primarily dealt with chemical process stream concentrations than indoor air quality (IAQ) concentration levels. Accordingly, the current study was conducted to establish the feasibility of applying visible-light-induced TiO₂ doped with sulfur (S) element to cleanse toluene and ehtyl benzene at IAQ levels. The S-doped TiO₂ was prepared by applying two popular processes and two well-known methods. For both target compounds, the two coating methods exhibited different photocatalytic oxidation (PCO) efficiency. Similarly, the two S-doping processes showed different PCO efficiency. These results indicate that the coating method and doping process are important parameters which can influence PCO efficiency. Meanwhile, it was found that the PCO efficiency of ethyl benzene was higher than that of toluene. In addition, the degradation efficiency of the target compounds increased as the relative humidity (RH) decreased. The PCO efficiency varied from 44% to 74% for toluene and from 68% to 95%, as the RH decreased. Consequently, it is suggested that with appropriate RH conditions, the visible-light-assisted photocatalytic systems can also become an important tool for improving IAQ.

The objective of this study was to develop models for the predict of the milk properties (fat, protein, SNF, lactose, MUN) of unhomogenized milk using the visible and near-infrared (NIR) spectroscopic technique. A total of 180 milk samples were collected from dairy farms. To determine optimal measurement temperature, the temperatures of the milk samples were kept at three levels (5℃, 20℃, and 40℃). A spectrophotometer was used to measure the reflectance spectra of the milk samples. Multilinear-regression (MLR) models with stepwise method were developed for the selection of the optimal wavelength. The preprocessing methods were used to minimize the spectroscopic noise, and the partial-least-square (PLS) models were developed to prediction of the milk properties of the unhomogenized milk. The PLS results showed that there was a good correlation between the predicted and measured milk properties of the samples at 40℃ and at 400∼2,500 nm. The optimal-wavelength range of fat and protein were 1,600∼1,800 nm, and normalization improved the prediction performance. The SNF and lactose were optimized at 1,600∼1,900 nm, and the MUN at 600∼800 nm. The best preprocessing method for SNF, lactose, and MUN turned out to be smoothing, MSC, and second derivative. The Correlation coefficients between the predicted and measured fat, protein, SNF, lactose, and MUN were 0.98, 0.90, 0.82, 0.75, and 0.61, respectively. The study results indicate that the models can be used to assess milk quality.