Nano Bio Imaging for NT and BT

DaeWon Moon 한국진공학회 2015 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.2015 No.8

초고진공 표면분석 기술을 이용한 대기압 용액속의 나노 물질과 세포 분석

문대원(DaeWon Moon) 한국진공학회 2020 진공 이야기 Vol.6 No.3

Bio-molecular mass spectrometry imaging techniques by secondary ion mass spectrometry and ambient mass spectrometry were developed using accelerated ion beam and laser beam utilizing plasma and nanomaterials such as metal oxide nanoparticles and single layer graphene to obtain intrinsic bioinformation without distortion due to sample preparation such as fixation and drying. Those new techniques were applied to hippocampal tissues and cancer cells to image several proteins simultaneously and tens of lipid distributions. Time-of-flight medium energy ion scattering spectroscopy technique with ~10 micrometer spatial resolution was developed and applied to As dopant profiling in FINFET and electric double layer profiling between electrode and solution for innovative and practical applications.

Preparation of a Water-based Al/Fe/Mo Catalyst Using a Microfluidic System

Moon, Hyoseung,Jeong, Seok Jae,Lee, Yun Tack,Sohn, Daewon The Chemical Society of Japan 2010 Chemistry letters Vol.39 No.8

<P>We adapted a microfluidic system using water drops in an oil phase to make an Al/Fe/Mo catalyst with a well-defined shape, with the assistance of UV polymerization on the microfluidic channel.</P>

Air Quality Modeling System Ⅱ : 대기질 예측 시스템 구축 Ⅱ

NanKyoung Moon,Soontae Kim,Daewon W,Byun,Kang Yeol Lee 한국환경정책평가연구원 2007 한국환경정책평가연구원 연구보고서 Vol.- No.RE-19

현재 환경부에서 연구, 조사한 높은 신뢰도의 배출량 자료(CAPSS, 2001, 2002, 2003)가 이용 가능함에도 불구하고, CAPSS 자료 자체를 대기질 모델링의 입력자료로 사용하기에는 여러 제한점이 제기된다. 이에 따라 CAPSS 자료를 국내 대기질 모델링에 활용될 수 있는 배출량 처리 시스템 개발이 필요하다. 미국의 경우, 국내 CAPSS 자료와 유사한 National Emission Inventory를 사용자가 이용할 수 있도록 하는 시스템을 개발하여 EPA 홈페이지에 공개하고 있으나, 국내에서는 이러한 범용적인 시스템이 구축되어 있지 않으므로 배출량 산정 시 사용자에 따라 서로 다른 결과가 나타나는 등의 어려움이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 1차년도 연구에서는 CAPSS 자료로부터 시간 및 공간 할당 처리, 그리고 화학 메커니즘별 화학종을 구분하여 배출량을 산정할 수 있는 범용적 전처리 툴을 개발하고자 하였다. Korea Environment Institute?Emissions Inventory Preparation System(KEI?EIPS)는 CAPSS 자료를 대기질 모사 연구에 간편하고 보편적인 활용을 위한 것으로 배출원별 시간 할당, 공간 할당, 그리고 화학 메커니즘 별 화학종을 구분하여 배출량을 산정할 수 있는 전처리 툴이다. 공간할당의 경우 GIS 자료를 기반으로 하여 현재까지 도출된 최선의 기법을 사용할 수 있으며, 대기질 개선 정책 수립 시 적용 대상지역과 이용 목적에 따른 배출량 변화를 예측한 대기질 모사가 가능하도록 설계하였다. 이를 위하여 1차년도에 이루어진 주요 연구내용을 요약하면 다음과 같다. KEI?EIPS를 구축함에 있어 배출원별 특성을 고려하기위하여 CAPSS 내의 약 500개의 배출원 분류코드(SCCs, Source Classification Codes)를 사용하여, 대상영역에 대한 공간할당을 위하여 국내 GIS 자료의 MIMS Spatial Allocator 을 통한 처리를 통해 각 지역에 해당되는 공간할당계수를 산출하였다. 개발된 KEI?EIPS의 활용성 평가를 위하여 1) PSU?NCAR /MM5를 사용하여 3차원 기상장 수치모의를 실시, 2) KEI?EIPS를 사용하여 CAPSS 자료의 시간, 공간 할당 및 화학종 분류 후 3차원 기상장 수치모의 결과와 SMOKE(Sparse Matrix Operator Kernel for Emissions) 를 적용하여 한반도 및 수도권 영역에 대한 배출량을 산정, 3) 3차원 대기질 모델인 CMAQ을 이용하여 수치모의 한 대기오염물질 농도와 대기오염측정망 자료의 비교를 실시하였다. SMOKE 결과 보고서를 사용하여 평가된 지역별 배출량 분포 등으로부터 KEI?EIPS 의 신뢰성을 검증하였다. CAPSS 자료를 이용해 모사된 대기오염물질 농도의 관측치와 비교, 그리고 배출원별 대기오염물질 배출 비율 등의 검토를 통해 현상황의 대기질 모사를 위한 배출량 자료의 불확실성을 확인할 수 있었다. 이러한 불확실성을 최소화 하기 위해서는 다양한 분야의 검토가 필요하지만, 본 연구의 주요목표인 배출량 전처리 시스템의 측변에서 줄일 수 있는 불확실성을 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 2차년도 연구에서는 KEI?EIPS내의 배출원별 시간변화자료와 화학종 분류 자료 등의 내부자료를 업데이트하여 국내에 적합하게 활용할 수 있도록 함을 주요 목표로 하였다. 이를 위하여 2차년도 연구에서는 미국의 자료인 SMOKE? default 시간할당 계수 대신 국내의 시간할당계수를 사용할 수 있도록 하였다. 시간할당계수의 경우 이동오염원을 대상으로 이루어졌으며, 주간 변화를 살펴 볼 때 SMOKE?default의 경우 금요일, 수요일, 목요일 순으로 배출량 최대치를 보이는 반면 국 At this moment the Clean Air Policy Support System(CAPSS; Korea emissions inventory, 2003, 2004, 2005 released by the Ministry of Environment(MOE)) became available to apply on the air quality modeling works. However, the CAPSS itself can not be used directly as inputs for air quality models. Thus it is important to develop a new tool which allows users to utilize the emissions inventory for their purposes. In order to provide air quality modelers with one way to use the CAPSS emissions inventory, the most updated emissions released by the MOE in Korea, for their air quality modeling works in the region, several tasks were planned and conducted in previous year Last year, we have developed the KEI?KEIPS(Korea Environment Institute?Emissions Inventory Preparation System) to generate air quality model?ready emissions inputs with the Sparse Matrix Operator Kernel Emissions(SMOKE) using the CAPSS. To do that, we have conducted as a frame work in previous year as follows: 1) The CAPSS emissions inventory was converted to the IDA format for SMOKE processing. Separate input files for area, non?road/on?road mobile, and point sources were prepared with annual emissions rates from the emissions inventory. 2) For point source emissions, monthly emissions files were also prepared to provide the users with an alternative to choose the emissions inputs. Stack parameters are available for each point source emissions to allow vertical distribution with a given meteorological condition. 3) In the CAPSS emissions inventory currently available, around 500 SCCs are being used to characterize the sources. It is desirable to prepare internal databases for spatial allocation, chemical speciation, and temporal allocation during SMOKE processing to better represent the local emissions characteristics in the region for each SCC in the emissions inventory. At this moment, however, the information on the emissions inventory is not fully available. Thus a SCC in the CAPSS emissions inventory was mapped to one of SCCs in the U.S. EPA to use the SMOKE?default cross?reference tables and profiles, assuming that source characteristics in Korea and the U.S. would be similar. 4) To develop spatial surrogates for spatial allocation for a selected domain, a set of GIS shape files over Korea were collected from the U.S. EPA containing the emissions shape file for the region. Then, those GIS files were processed with the MIMS spatial allocator to prepare a spatial allocation factor for each county in the domain. 5) After all the tasks above were done, the CAPSS emissions inventory was processed with SMOKE. To evaluate the CAPSS emissions inventory, SMOKE outputs were preliminarily compared to each pollutant for each state based on the SMOKE report files. In continuation of the tasks accomplished in the previous year, in this year, we worked to improve the KEI?EIPS by updating the emissions inventory used, surrogates for spatial allocation, and other internal databases for chemical and temporal allocations. In addition, it was planned to estimate biogenic emissions using BEIS2(Biogenic Emissions Information System version 2) with land?use and land?cover data for the country to have a complete set of anthropogenic and biogenic emissions for a targeted model domain. The KEI?EIPS has been updated to reflect updates in the emissions inventory. Previous particulate emissions such as PM10 and TSP in the CAPSS emissions inventory included suspended particulate matters, which might have led to unreasonably high PM concentrations in air quality simulations. An alternative emissions inventory without suspended particulate matters from mobile sources has been processed this year to allow user’s choice for performing PM simulations We replaced the SMOKE?default temporal profiles with the CAPSS?specific ones to better represent daily and hourly activity levels in Korea. The temporal

Pest Control System using Deep Learning Image Classification Method

Backsan Moon(문백산),Daewon Kim(김대원) 한국컴퓨터정보학회 2019 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.24 No.1

In this paper, we propose a layer structure of a pest image classifier model using CNN (Convolutional Neural Network) and background removal image processing algorithm for improving classification accuracy in order to build a smart monitoring system for pine wilt pest control. In this study, we have constructed and trained a CNN classifier model by collecting image data of pine wilt pest mediators, and experimented to verify the classification accuracy of the model and the effect of the proposed classification algorithm. Experimental results showed that the proposed method successfully detected and preprocessed the region of the object accurately for all the test images, resulting in showing classification accuracy of about 98.91%. This study shows that the layer structure of the proposed CNN classifier model classified the targeted pest image effectively in various environments. In the field test using the Smart Trap for capturing the pine wilt pest mediators, the proposed classification algorithm is effective in the real environment, showing a classification accuracy of 88.25%, which is improved by about 8.12% according to whether the image cropping preprocessing is performed. Ultimately, we will proceed with procedures to apply the techniques and verify the functionality to field tests on various sites.

Issues Related with Linking Global Tropospheric Chemistry and Regional Air Quality Models

NanKyoung Moon,Daewon W. Byun,Rokjin R. Park,Daniel Jacob 한국대기환경학회 2005 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.- No.-

Filtration-Free Recyclable Catalytic Asymmetric Dihydroxylation Using a Ligand Immobilized on Magnetic Mesocellular Mesoporous Silica

Lee, Daewon,Lee, Jinwoo,Lee, Honggeun,Jin, Sunmi,Hyeon, Taeghwan,Kim, B. ,Moon WILEY-VCH Verlag 2006 Advanced synthesis & catalysis Vol.348 No.1

<P>A new magnetic mesocellular mesoporous silica support featuring a 3D open-pore structure has been developed for highly efficient, filtration-free recycling of chiral ligands for catalytic asymmetric dihydroxylation. Reactions using the ligand immobilized on this magnetic silica system exhibited almost the same reactivity and enantioselectivity as those obtained in the homogeneous reaction. Magnetically recovered ligand could be recycled eight times with good to excellent conservation of reaction rates and enantioselectivities.</P> <B>Graphic Abstract</B> <P> <img src='wiley_img/16154150-2006-348-1-2-ADSC200505354-content.gif' alt='wiley_img/16154150-2006-348-1-2-ADSC200505354-content'> </P>

Air Quality Modeling System Ⅰ- Development of Emissions Preparation System with the CAPSS

Nankyoung Moon,Soontae Kim,Daewon W,Byun,Yunmi Joe 한국환경정책평가연구원 2006 한국환경정책평가연구원 연구보고서 Vol.- No.RE-11

상 하위 도시계획에 있어 보다 효율적인 대기질 관리를 위하여 각 개발계획의 대안별 대기질 예측 및 평가가 요구된다. 현재까지 수행된 대기질 평가의 경우 배출총량을 고려한 환경용량 산정 연구가 실시 되지 않았으나, 향후 시행될 배출 총량제 도입 시에는 각종 계획 수립 시 대상영역의 배출량에 대한 환경용량 산정 및 평가는 필수적인 자료가 될 것으로 예상된다. 또한 사전환경성 검토 및 환경영향평가 시 오존, 미세먼지 등의 1차 및 2차 오염물질에 대한 영향예측을 실시하여야 하는 대상 지역 및 사업의 경우 반드시 대상영역의 3차원 기상장을 예측하고, 예측된 기상장을 이용한 배출량 산정 및 3차원 광화학 모델을 통한 대기오염 현상 규명을 위한 대기질 연구가 요구된다. 이에 따라 대기오염물질의 이류 확산, 수송, 반응 과정을 보다 잘 이해하고, 효율적인 대기정책 수립을 위해서는 합리적이고 신뢰성 있는 배출 입력 자료의 확보가 대기질 모사 연구에 있어서 보다 중요한 요소로 대두될 전망이다. 현재 환경부에서 연구, 조사한 높은 신뢰도의 배출량 자료 (CAPSS, 2001, 2002, 2003)가 이용 가능함에도 불구하고, CAPSS 자료 자체를 대기질 모델링의 입력자료로 사용하기에는 여러 제한점이 제기된다. 이에 따라 CAPSS 자료를 국내 대기질 모델링에 활용될 수 있는 배출량 처리 시스템 개발이 시급한 실정이다. 미국의 경우, 국내 CAPSS 자료와 유사한 National Emission Inventory를 사용자가 이용할 수 있도록 하는 시스템을 개발하여 EPA 홈페이지에 공개하고 있으나, 국내에서는 이러한 범용적인 시스템이 구축되어 있지않으므로 배출량 산정 시 사용자에 따라 서로 다른 결과가 나타나는 등의 어려움이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 CAPSS 자료로부터 시간 및 공간 할당 처리, 그리고 화학 메커니즘별 화학종을 구분하여 배출량을 산정할 수 있는 범용적 전처리 툴을 개발하고자 하였다. 본 연구에서 개발한 Korea Environment Institute-Emissions Inventory Preparation System(KEI-EIPS)는 CAPSS 자료를 대기질 모사 연구에 간편하고 보편적인 활용을 위한 것으로 배출원별 시간 할당, 공간 할당, 그리고 화학 메커니즘 별 화학종을 구분하여 배출량을 산정할 수 있는 전처리 툴이다. 공간할당의 경우 GIS 자료를 기반으로 하여 현재까지 도출된 최선의 기법을 사용할 수 있으며, 대기질 개선 정책 수립 시 적용 대상 지역과 이용 목적에 따른 배출량 변화를 예측한 대기질 모사가 가능하도록 설계하였다. KEI-EIPS에서는 배출원별 특성을 고려하기 위하여 CAPSS 내의 약 500개의 배출원 분이코드(SCCs, Source Classification Codes)를 사용하였으며, 대상영역에 대한 공간할당을 위하여 국내 GIS 자료의 MIMS Spatial Allocator을 통한 처리를 통해 각 지역에 해당되는 공간할당계수를 산출하였다. 개발된 KEI-EIPS의 활용성 평가를 위하여 1) PSU-NCAR/MM5를 사용하여 3차원 기상장 수치모의를 실시, 2) KEI-EIPS를 사용하여 CAPSS 자료의 시간, 공간 할당 및 화학종 분이 후 3차원 기상장 수치모의 결과와 SMOKE(Sparse Matrix Operator Kernel for Emissions) 를 적용하여 한반도 및 수도권 영역에 대한 배출량을 산정, 3) 3차원 대기질 모델인 CMAQ을 이용하여 수치모의 한 대기오염물질 농도와 대기오염측정망 자료의 비교를 실시하였다. 우선 SMOKE 결과 보고서를 사용하여 평가된 지역별 배출량 분포 등으로부터 KEI-EIPS 의 신뢰성을 검증하였다. CAPSS In order to properly estimate changes in air quality associated to national, regional, urban, and local development plans and to correctly explain the source-receptor relationship as of now, it is required to prepare most updated inputs to air quality modeling assessment or prediction. In current air quality assessment plans, it is not intensively considered to estimate the environmental capacity based on total amounts of aggregated emissions rates for a modeling region of interest. However it is necessary in the near future to assess or calculate environmental capacity to introduce an aggregated regulation on emissions rates for a targeted region in response to a future plan. In addition to predict impacts of secondary air pollutants such as ozone or Particular Matter on local air quality in Preliminary Environmental Review System (PERS) and Environmental Impact Assessment (EIA), it needs to predict three-dimensional meteorological filed of the local area, and, by using its result that, in turn, helps calculate emissions amounts and build a photochemical reaction model to predict their influences on air quality. At this moment the Clean Air Policy Support System (CAPSS; Korea emission inventory, 2001, 2002, 2003 released by the Ministry of Environment) becomes available to apply on the air quality modeling works for the exercise explained above. However, the CAPSS itself can not be used directly as inputs for air quality models. Thus it becomes urgent and important to develop a new tool which allows users to use the emissions inventory for their purposes. In this project, we have developed Korea Environment Institute-Emissions Inventory Preparation System (KEI-EIPS) to generate air quality model-ready emissions data with SMOKE (Sparse Matrix Operator Kernel for Emissions) using the Ministry of Environment’s emissions inventory data, maintained under the Clean Air Policy Support System (CAPSS) database. To utilize the SMOKE system, CAPSS SCCs were linked to US EPA’s SMOKE default SCCs to the best match profiles for the chemical speciation, and the cross-reference tables and profiles for temporal and spatial allocations since it is difficult to develop these internal databases in a short time characterizing all the SCCs used in the CAPSS. After examining emissions amounts for each source type, it is suggested to update internal databases for the top 10 SCCs for area and point sources and top 5 SCCs for on-road mobile sources first to minimize uncertainties during the emissions processing. Characterization on emissions sources should be carried out for a selected modeling region because each region presents different emissions patterns associated with different industrial, residential, and traffic environments.

Air Quality Modeling System 1 -Development of Emissions Preparation System with the CAPSS-

Nan Kyoung Moon,Soon Tae Kim,Daewon W Byun,Yun Mi Joe 한국환경정책평가연구원 2006 기본연구보고서 Vol.2006 No.-

후면전극형 실리콘 태양전지 제조기술 개발

김대원(Kim, Daewon),이건영(Lee, Keonyoung),조은철(Cho, Eunchel),박상욱(Park, Sangwook),문인식(Moon, Insik),이규열(Lee, Kyuyeol),유재희(Yu, Jaehee) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.06

A rear contact solar cell has a potential merit of efficiency improvement by a low shading loss in front surface. a simplified module assembly. and a higher packing density. Among the rear contact solar cells. MWT. metallizationl wrap through MWT solar cells that have the bus bars on the back side and the front side metallization is connected to the back through metal filled laser fired holes in the silicon wafer. This approach has the advantages of a much more uniform appearance. The first fabrication of MWT using a multicrystalline silicon modules in our group showed 12.28% on 125mm{times}125mm active area.