본 연구에서는 분광광도계 시스템에서 700-1,100 nm 근적외선 대역의 조명 영향평가에 대한 연구를 수행하였다. 분광광도계는 분자영상 의학 분야 및 의료용 장비에 다양하게 사용되고 있다. 근적외선 대역에서의 조명 영향평가를 알아보기 위하여 본 연구에서 사용한 색상지는 표준반사물질 및 만셀 표준 색상인 빨강, 노랑, 초록, 파랑 색상지를 사용하였다. 분광광도계 시스템의 근적외선 대역을 비교 분석하기 위하여 실험 재료 색상지를 색상지별 20번 측정하였고, 조명은 백열등, 형광등, 인버터 형광등 및 조명 조합으로 실험하였다. 백열등, 형광등, 인버터 형광등의 단일 조명에서는 백열등에서 가장 높은 분광반사율 반응을 보였고, 조명들의 조합에서도 백열등이 포함된 조명 조합이 높은 분광반사율을 보였다. 따라서 분광광도계의 근적외선 대역을 이용하여 분광광도시스템을 구축한다면, 분광반사율이 높은 백열등을 적용하는 것이 좋은 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 분광광도계 시스템에서 700-1,100 nm 근적외선 대역의 조명 영향평가에 대한 연구를 수행하였다. 분광광도계는 분자영상 의학 분야 및 의료용 장비에 다양하게 사용되고 있다. 근적외선 대역에서의 조명 영향평가를 알아보기 위하여 본 연구에서 사용한 색상지는 표준반사물질 및 만셀 표준 색상인 빨강, 노랑, 초록, 파랑 색상지를 사용하였다. 분광광도계 시스템의 근적외선 대역을 비교 분석하기 위하여 실험 재료 색상지를 색상지별 20번 측정하였고, 조명은 백열등, 형광등, 인버터 형광등 및 조명 조합으로 실험하였다. 백열등, 형광등, 인버터 형광등의 단일 조명에서는 백열등에서 가장 높은 분광반사율 반응을 보였고, 조명들의 조합에서도 백열등이 포함된 조명 조합이 높은 분광반사율을 보였다. 따라서 분광광도계의 근적외선 대역을 이용하여 분광광도시스템을 구축한다면, 분광반사율이 높은 백열등을 적용하는 것이 좋은 것으로 판단되었다.
In this paper, we evaluated the effect with respect to the light of 700-1,100 nm NIR(near infrared radiation) for spectrophotometer. Standard, red, yellow, green and blue color paper which was Munsell color paper were used for experiments. Our used light is incandescent lamp, fluorescent lamp, inver...
In this paper, we evaluated the effect with respect to the light of 700-1,100 nm NIR(near infrared radiation) for spectrophotometer. Standard, red, yellow, green and blue color paper which was Munsell color paper were used for experiments. Our used light is incandescent lamp, fluorescent lamp, invert fluorescent lamp and combined lamp. Each color paper was measured 20 times. Therefore we concluded that it is possible to build a spectrophotometer for NIR(near infrared radiation) measurement we applied an spectrophotometer to measurement system in incandescent lamp.
In this paper, we evaluated the effect with respect to the light of 700-1,100 nm NIR(near infrared radiation) for spectrophotometer. Standard, red, yellow, green and blue color paper which was Munsell color paper were used for experiments. Our used light is incandescent lamp, fluorescent lamp, invert fluorescent lamp and combined lamp. Each color paper was measured 20 times. Therefore we concluded that it is possible to build a spectrophotometer for NIR(near infrared radiation) measurement we applied an spectrophotometer to measurement system in incandescent lamp.
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문제 정의
근적외선 대역의 분광광도계 시스템 구성에서 조명이 미치는 영향은 매우 높다. 그러므로 본 연구에서는 비침습 분석 및 평가에 주로 사용되는 근적외선 대역의 분광광도계를 이용하여 조명을 분광반사율 특성을 알아보았다.
따라서 본 연구에서는 700-1,100nm 근적외선 파장대역 측정에서 보편적으로 가장 많이 사용하는 조명별 색상지의 반사특성을 측정하여 조명 영향을 평가하고자 한다.
본 연구에서는 700-1,100nm 근적외선 파장 대역에서 측정한 반사특성을 측정한 조명의 영향을 평가하였다.
본 연구에서는 표준 색상지, 빨강, 노랑, 초록 및 파랑 색상지를 사용하여 조명별 근적외선대역의 분광반사 특성을 알아보았다.
제안 방법
1. 색상지는 표준반사물질 및 만셀 표준 색상인 빨강, 노랑, 초록, 파랑 색상지를 사용하였고, 조명은 백열등, 형광등, 인버터 형광등 및 조명 조합으로 실험하였다.
분광광도계 시스템을 이용하여 근적외선 대역 700-1,100nm 사이를 측정하였다. 각기 3가지의 조명에 대한 분광반사율을 측정하였고, 각 조명에 대하여 다른 반응 특성을 보였다.
근적외선 대역의 분광광도를 측정하기 위하여 사용한 색상지는 표준반사물질 및 만셀 표준 색상인 빨강, 노랑, 초록, 파랑 색상지를 사용하였다. 그리고 분광광도계 시스템에서 실험한 조명은 3가지이며 특성은 다음 표 1과 같다.
다섯 가지 색상에 대한 조명별 분광반사 특성을 분석하였다. 3가지의 단일 조명에서 백열등을 이용한 분광반사율에서 대부분 반응 특성을 보였고, 인버터 형광등 및 형광등에서는 분광반사 특성을 보이지 않았다.
백열등, 인버터 형광등 및 형광등의 각 조명의 조합된 조명으로 각 색지의 분광반사율을 측정해 보았다. 실험한 조명의 조합은 백열등+인버터 형광등, 인버터 형광등+형광등, 백열등+형광등이다.
분광광도계 시스템을 이용하여 근적외선 대역 700-1,100nm 사이를 측정하였다. 각기 3가지의 조명에 대한 분광반사율을 측정하였고, 각 조명에 대하여 다른 반응 특성을 보였다.
분광광도계 시스템의 광도분석을 비교 분석하기 위하여 사용한 실험 재료 색상지는 색상지별 20번 측정하였고, 측정각도는 수직상태로 고정하여 측정하였다.
대상 데이터
본 연구의 실험을 위하여 제작한 장치는 분광광도계(Ocean Optic Co. Ltd., USA), 조명장치를 위한 기구부, 조명(백열등, 인버터 형광등, 형광등), 데이터 수집 장치 및 컴퓨터로 그림 1과 같이 구성하였다.
그리고 분광광도계 시스템에서 실험한 조명은 3가지이며 특성은 다음 표 1과 같다. 실험에 사용한 조명은 백열등, 형광등 및 인버터 형광등이고, 밝기는 백열등 196 lux, 형광등 205 lux, 인버터 형광등 143 lux이다.
백열등, 인버터 형광등 및 형광등의 각 조명의 조합된 조명으로 각 색지의 분광반사율을 측정해 보았다. 실험한 조명의 조합은 백열등+인버터 형광등, 인버터 형광등+형광등, 백열등+형광등이다.
성능/효과
2. 백열등, 인버터 형광등 및 형광등의 단일 조명하에서는 색상에 관계없이 백열등을 사용하는 것이 700-1,100 nm 근적외선 대역을 측정하는데 유리하다는 것을 알 수가 있었다.
3. 백열등+인버터 형광등, 인버터 형광등+형광등 및 백열등+형광등의 조합 조명에서는 백열등+인버터 형광등에서 가능 높은 분광반사율을 보였다.
다섯 가지 색상에 대한 조명별 분광반사 특성을 분석하였다. 3가지의 단일 조명에서 백열등을 이용한 분광반사율에서 대부분 반응 특성을 보였고, 인버터 형광등 및 형광등에서는 분광반사 특성을 보이지 않았다.
4. 생체 반응에 민감한 700-1,100 nm 근적외선 대역의 반응에 대한 분석을 필요한 실험은 백열등 조명을 이용하는 것이 분광반사율을 확인하는데 유리한 것으로 판단된다.
인버터 형광등 및 형광등에서는 다른 색지들과 마찬가지로 분광반사 특성을 보이지 않았다. 백열등 조명을 이용한 반응 특성에서 볼 수 있듯이 700nm 대역 근방에서 800nm 대역까지 분광반사율이 증가하다가 1,100nm 대역까지 분광반사율이 줄어드는 것을 알 수가 있었다.
그림 2에서 보는바와 같이 인버터 형광등 및 형광등에서는 분광반사 특성을 보이지 않았다. 백열등의 경우는 분광반사 특성을 보였고, 1,100nm 대역으로 갈수록 분광반사율이 줄어 드는 것을 알 수가 있었다.
분광반사 특성의 경향은 표준색지와 비슷한 경향을 보였다. 분광반사율이 최고 높은 조명은 백열등+인버터 형광등 조합으로 나타났다.
그림 7은 표준 색지에 대한 분광반사 특성 결과이다. 표준 색지에 대한 실험결과에서 백열등+인버터 형광등 및 백열등+형광등의 조합 조명은 분광반사 특성을 보였지만, 인버터 형광등+형광등에서는 분광반사 특성이 나타나지 않았다. 분광반사율이 최고 높은 조명은 백열등+형광등 조합이다.
빨강 색지에 대한 분광반사율 반응 결과를 그림 3과 같다. 표준물질과 마찬가지로 백열등에서 분광반사 특성을 보였고, 1,100nm 대역으로 갈수록 분광반사율이 줄어들었다. 그리고 인버터 형광등과 형광등에서는 분광반사 특성을 보이지 않았다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
의공학 및 분자영상처리 분야에서 가장 많이 사용되는 기기는?
의공학 및 분자영상처리 분야에서 색상으로 측정결과를 분석하는 방법은 여러 가지가 있다. 이러한 분야에서 가장 많이 사용되는 기기중 하나는 분광광도계이다.
가시광선 스펙트럼이 근적외선 대역에 가까울수록 생체 투과율은 어떻게 나타나는가?
가시광선 스펙트럼이 근적외선 대역에 가까울수록 생체 투과율이 높다[1]. 그리고 비침습 센서기술을 이용한 생체영상 분석은 전자산업의 발전으로 바이오공학 분야에 대부분 많이 사용되고 있다[2]
국내에서 공인된 가시광선 및 근적외선 대역 색상 측정방법은 무엇인가?
국내의 경우 공인된 가시광선 및 근적외선 대역의 색상 측정방법은 두 가지 방식에 의해 수행된다. 광원색에 의한 측정방법(KS A 0068)과 물체색에 의한 측정방법(KS A 0066)이 있다. 자연과학분야에서 대부분 사용하는 방법은 물체색에 의한 방법이고, 이를 통하여 결과에 대한 반응을 평가한다.
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