푸리에 변환 근적외선 분광분석기(FT-NIR)와 적분구를 이용한 근대 한지 기록물의 산성도 비파괴 평가방법에 대한 연구

신용민; 박성배; 김찬봉; 이성욱; 조원보; 김효진

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저자정보: 신용민 (국가기록원) 박성배 (국가기록원) 김찬봉 (브러커옵틱스 코리아) 이성욱 조원보 김효진 (동덕여자대학교)

저널정보: 한국펄프·종이공학회 한국펄프·종이공학회 학술발표논문집 한국펄프·종이공학회 2011년 秋季學術發表論文集

발행연도: 2011.10

수록면: 255 - 269 (15page)

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2013

근적외선 분광법을 이용한 종이의 함수율 상관성에 대한 연구

신용민 , 조은옥 , 유경숙 외 3명 한국분석과학회 학술대회 2013.05 학술대회자료

2012

다양한 종이 기록물의 특성 진단을 위한 간이형 비파괴 광파이버용 근적외선 분광 분석기 개발을 위한 기초연구

신용민 , 정경택 , 김찬봉 외 3명 한국펄프·종이공학회 학술발표논문집 2012.10 학술대회자료

비파괴 분석 방법인 푸리에 변환 근적외선 분광 분석을 이용한 한지 기록물의 산성도 및 함수율 정량 분석 연구

신용민 , 박성배 , 이창영 외 4명 분석과학 2012.04 학술저널

2011

푸리에 변환 근적외선 분광분석기(FT-NIR)와 적분구를 이용한 근대 한지 기록물의 산성도 비파괴 평가방법에 대한 연구

신용민 , 박성배 , 김찬봉 외 3명 한국펄프·종이공학회 학술발표논문집 2011.10 학술대회자료

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본 연구에서는 1900년대 이후 근대 한지로 작성된 기록물의 상태를 가능한 빠르게 확인할 수 있는 도구를 연구하고자 비파괴적인 방법으로 분석을 실시하였다. 종이 기록물의 경우 그 자체가 원본임으로 파괴적인 방법으로 분석할 수 없는 한계를 극복하고자 원본을 파괴하지 않고 상태를 확인할 수 있는 방법을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다.
본 연구 목적에 적합한 비파괴 분석을 위해 근적외선 분석 장비 중에서 정밀도와 정확도가 좋은 푸리에 변환(Fourier transform) 분석기(spectrometer)를 사용하였다. 또한 측정 대역은 근적외선(NIR) 전체 영역 모두를 측정할 수 있도록 12,500～4,000cm-1 범위에서 측정하였으며, 분석 대상 한지 기록물을 측정하기 위하여 적분구(integrating sphere)에 접촉하도록 구성 하였다.
한지 기록물의 보존상태를 평가하기 위한 인자로는 화학적 변화 정도를 가장 잘 알 수 있는 산성도(pH)를 사용하였다. 그리고 이들 인자와 근적외적 스펙트럼과 상관관계를 확인하였고, 이때 최적 상관계수를 찾기 위하여 측정한 스펙트럼을 전처리 하였다. 전처리 방법으로는 다산란보정(MSC)과 Savitzky-Golay의 1차 미분을 이용하였다. 상관계수는 부분최소자승법(PLS, Partial least square)으로 확인하였다. 산성도(pH)의 경우에 전처리를 하였을 때의 상관계수(R2)는 0.92, 표준예측오차(SEP)는 0.24이었고, 전처리를 하였을 때의 상관계수(R2)는 0.98, 표준예측오차(SEP)는 0.19 이었다. 따라서 전처리하였을 때 상관계수와 표준오차가 향상되었음을 알 수 있었다. 또한 1차 미분을 하였을 때의 상관계수(R2)는 0.98, 표준예측오차(SEP)는 0.09로써 가장 좋은 표준예측오차를 얻었다. 따라서 전처리하기 전의 상관계수와 표준오차가 오히려 좋다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 한지 기록물을 적분구와 근적외선 분석기를 이용하여 비파괴적인 방법으로 보다 빠르게 상태를 평가할 수 있을 것으로 판단되었다.

The purpose of study has to analyze with non destructive method for researching the tool that could be measured with the status of record written on Hanji speedily. Because the original record should be destructed for analyzing with previous method in the case of the paper record, it was to develop the tool based on non destructive method for overcoming such limit.
The study was used with FT NIR (Fourier transform NIR) for analyzing the Hanji for being written and preserved. The FT NIR spectrometer that of NIR spectrometer has the better performance of precision and accuracy than dispersive NIR spectrometer was used. Also the wavelength of FT-NIR was measured with 12,500 to 4,000 cm-1, and the integrating sphere as diffuse reflectance type was used for analyzing Hanji. The moisture and acidity (pH) of chemical factors as quality evaluated factor of Hanji was studied for the correlation of NIR spectrum. And then The NIR spectrum was pretreated for showing the coefficients of optimum correlation. MSC and First derivative of Savitzky - Golay was used as pretreated method, and the coefficients of optimum correlation were shown by PLSR(Partial least square regression). And the coefficients of optimum correlation were calculated by PLSR(Partial least square regression). The correlation coefficients of acidity had 0.92 on NIR spectra without pretreatment. Also the SEP of acidity was 0.24. And then The NIR spectra with pretreatment would have more good correlation coefficients (R2=0.98) and more good SEP(=019) on acidity. Therefore the data of correlation coefficients (R2) and SEP with pretreatment was shown to be superior. And NIR spectra data of first derivative had best linearity on the correlation coefficients (R2=0.99) and also SEP(=0.45) was superior. Therefore the correlation coefficients and SEP of first derivative had better than those of NIR spectra of no pretreatment. As such result, it was possible to evaluate the record status of Hanji speedily with integrated sphere and NIR analyzer as non destructive method.

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주요연구분야 자연과학 > 화학 농수해양학 > 임학

논문수 6 이용수 801

이성욱

소속기관 브루커코리아

주요연구분야 자연과학 > 화학 공학 > 조선해양공학

논문수 10 이용수 1,444

조원보

소속기관 동덕여자대학교

주요연구분야 자연과학 > 화학 TOP 5% 농수해양학 > 임학

논문수 41 이용수 6,815

김효진

소속기관 한국기초과학지원연구원

주요연구분야 자연과학 > 화학 TOP 1% 농수해양학 > 임학

논문수 70 이용수 13,055

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