Biosensor <i>system</i>-<i>on</i>-<i>a</i>-<i>chip</i> including CMOS-based signal processing circuits and 64 carbon nanotube-based sensors for the detection of a neurotransmitter

Lee, Byung Yang,Seo, Sung Min,Lee, Dong Joon,Lee, Minbaek,Lee, Joohyung,Cheon, Jun-Ho,Cho, Eunju,Lee, Hyunjoong,Chung, In-Young,Park, Young June,Kim, Suhwan,Hong, Seunghun Royal Society of Chemistry 2010 Lab on a chip Vol.10 No.7

<P>We developed a carbon nanotube (CNT)-based biosensor <I>system</I>-<I>on</I>-<I>a</I>-<I>chip</I> (SoC) for the detection of a neurotransmitter. Here, 64 CNT-based sensors were integrated with silicon-based signal processing circuits in a single chip, which was made possible by combining several technological breakthroughs such as <I>efficient signal processing</I>, <I>uniform CNT networks</I>, and <I>biocompatible functionalization of CNT</I>-<I>based sensors</I>. The chip was utilized to detect glutamate, a neurotransmitter, where ammonia, a byproduct of the enzymatic reaction of glutamate and glutamate oxidase on CNT-based sensors, modulated the conductance signals to the CNT-based sensors. This is a major technological advancement in the integration of CNT-based sensors with microelectronics, and this chip can be readily integrated with larger scale lab-on-a-chip (LoC) systems for various applications such as LoC systems for neural networks.</P> <P>Graphic Abstract</P><P>Uniform arrays of carbon nanotube (CNT)-based biosensors were integrated with CMOS signal-processing circuits into a CNT-biosensor system-on-a-chip (SoC) for the detection of glutamate, a neurotransmitter. <IMG SRC='http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageService/image/GA?id=b916975j'> </P>

High precision laser ranging by time-of-flight measurement of femtosecond pulses

Lee, Joohyung,Lee, Keunwoo,Lee, Sanghyun,Kim, Seung-Woo,Kim, Young-Jin IOP Pub 2012 Measurement Science and Technology Vol.23 No.6

<P>Time-of-flight (TOF) measurement of femtosecond light pulses was investigated for laser ranging of long distances with sub-micrometer precision in the air. The bandwidth limitation of the photo-detection electronics used in timing femtosecond pulses was overcome by adopting a type-II nonlinear second-harmonic crystal that permits the production of a balanced optical cross-correlation signal between two overlapping light pulses. This method offered a sub-femtosecond timing resolution in determining the temporal offset between two pulses through lock-in control of the pulse repetition rate with reference to the atomic clock. The exceptional ranging capability was verified by measuring various distances of 1.5, 60 and 700 m. This method is found well suited for future space missions based on formation-flying satellites as well as large-scale industrial applications for land surveying, aircraft manufacturing and shipbuilding.</P>

Absolute distance measurement by dual-comb interferometry with adjustable synthetic wavelength

Lee, Joohyung,Han, Seongheum,Lee, Keunwoo,Bae, Eundeok,Kim, Seungman,Lee, Sanghyun,Kim, Seung-Woo,Kim, Young-Jin IOP Pub 2013 Measurement Science and Technology Vol.24 No.4

<P>Absolute distances were measured using two femtosecond lasers of different pulse repetition rates by revisiting the dual-comb interferometric method proposed by Coddington <I>et al</I> (2009 <I>Nature Photon.</I> <B>3</B> 351–6). The apparatus built for experiments was designed to eliminate the dead zones in the measurement range by separating the measurement pulses from the reference pulses using orthogonal polarization. In addition, the pulse repetition rate of the signal laser was made tunable in order to extend the non-ambiguity range (NAR) by adaptively adjusting the synthetic wavelength in consideration of the <I>de facto</I> measurement stability in the air. Actual tests performed in the open air proved that a target distance of 69.3 m is measured without interruptions at a 200 µs update rate in the presence of a ∼170 µm drift of the optical path length caused by the fluctuation of the refractive index of air. The proposed hardware system design for effective NAR extension will facilitate the use of dual-comb interferometry for various terrestrial applications.</P>

100 nm scale low-noise sensors based on aligned carbon nanotube networks: overcoming the fundamental limitation of network-based sensors

Lee, Minbaek,Lee, Joohyung,Kim, Tae Hyun,Lee, Hyungwoo,Lee, Byung Yang,Park, June,Jhon, Young Min,Seong, Maeng-Je,Hong, Seunghun IOP Pub 2010 Nanotechnology Vol.21 No.5

<P>Nanoscale sensors based on single-walled carbon nanotube (SWNT) networks have been considered impractical due to several fundamental limitations such as a poor sensitivity and small signal-to-noise ratio. Herein, we present a strategy to overcome these fundamental problems and build highly-sensitive low-noise nanoscale sensors simply by controlling the structure of the SWNT networks. In this strategy, we prepared nanoscale width channels based on aligned SWNT networks using a directed assembly strategy. Significantly, the aligned network-based sensors with narrower channels exhibited even better signal-to-noise ratio than those with wider channels, which is opposite to conventional random network-based sensors. As a proof of concept, we demonstrated 100 nm scale low-noise sensors to detect mercury ions with the detection limit of ∼1 pM, which is superior to any state-of-the-art portable detection system and is below the allowable limit of mercury ions in drinking water set by most government environmental protection agencies. This is the first demonstration of 100 nm scale low-noise sensors based on SWNT networks. Considering the increased interests in high-density sensor arrays for healthcare and environmental protection, our strategy should have a significant impact on various industrial applications. </P>

Time-of-flight measurement with femtosecond light pulses

Lee, Joohyung,Kim, Young-Jin,Lee, Keunwoo,Lee, Sanghyun,Kim, Seung-Woo Springer Science and Business Media LLC 2010 Nature photonics Vol.4 No.10

Precision Optical Measurement using Femtosecond Lasers

Joohyung Lee(이주형) 한국정밀공학회 2016 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2016 No.5월

The Contemplative Desires as Constitutive for Spiritual Discernment

Joohyung Lee(이주형) 연세대학교 신과대학(연합신학대학원) 2016 신학논단 Vol.86 No.-

본 소고는 욕망과 영적 분별이 기독교 영성에서 핵심적 구성 요소로 간주되고 있음에도 불구하고, 둘 사이의 내재적 연관성과 긴밀성이 진지하게 연구되지 않았다는 인식으로부터 출발한다. 진정한 영적 분별을 위해서는 관상적 욕망에 대한 이해와 활용이 기독교 영성에서 필수적이라는 주장을 펼치고 있다. 기독교 영성에 있어 욕망은 인간 본성에 있어 근본적인 구성요소로서 여겨진다. 인간은 하나님의 형상으로 지음 받았다는 성경적 명제를 근거로, 인간의 욕망에는 하나님의 욕망이 내재적으로 투영되어 있으며, 진정한 욕망을 찾아가는 영적인 수련은 곧 하나님 욕망을 인간의 욕망 안에서 만나고, 구현하는 여정으로 여겨진다. 참된 욕망을 향한 영적인 여정은 결국 자아의 정체성을 찾아가는 수련과정이며, 이를 통해 참 자아, 즉 하나님의 형상을 회복하는 영적 경험에 이르기 때문이다. 이 과정에 영적 분별은 필수적으로 동반된다. 전인적 통합과 일치를 지향하는 영적 분별은 영혼을 향한 하나님의 뜻을 분별하기 위해서 영적-정서적 영역의 경험을 성찰하게 되는데, 이때 욕망이 가장 중요한 분별의 대상이 된다. 그러나, 한국 개신교는 욕망에 대한 세속적, 교리적, 사회심리학적 오해와 편견으로 인해 영적 분별의 대상으로 삼는 데 실패해왔음을 전제하고 있다. 닛사의 그레고리의 아가서 강해에 등장하는 무념적 영성은 욕망에 대한 심도 깊은 관점을 제공하고, 이는 곧 영적 분별을 심화시키는데 결정적인 역할을 할 수 있음을 증명하고 있다. 그레고리는 인간 영혼이 하나님과의 연합에 참여함에 있어 관상적 욕망이 주요한 도구와 통로가 됨을 밝히고 있다. 인간에게 있어 하나님과의 만남은 이성적 영역을 넘어서는 경험이기 때문에, 성령님의 이끄심에 반응하는 관상적 차원의 욕망에 대한 이해가 필수적이라고 확신했기 때문이다. 이를 토대로, 영적 분별과 관상적 욕망 사이의 밀접한 관계를 밝히고 있다. 성령님의 인도를 통해 하나님의 욕망은 인간의 욕망 안에서 경험되기 때문에, 욕망에 대한 관상적 이해는 영적 분별과정에 필수적인 구성요소로 소개하고 있다. 그런 의미에서 파괴적 방향으로 표현될 수 있는 인간의 욕망을 순화하고 정화시키는 과정은 영적 분별에 있어서 주요한 과제이다. 이를 통해 외부적 요소에 쉽게 노출되거나 사회적 기대치에 영향을 받아 욕망에 대한 이해가 부족하거나, 어긋난 욕망으로 부추김을 당할 수 있는 한국 개신교 영성의 변화와 성장에 기여할 수 있음을 증명하고 있다. 결론적으로 인간의 욕망에 대한 관상적 이해와 수련은 전인적 통합과 일치를 지향하는 기독교 영적 분별을 위해 필수적인 구성요소임을 주장한다. 본 소고는 욕망과 영적 분별이 기독교 영성에서 핵심적 구성 요소로 간주되고 있음에도 불구하고, 둘 사이의 내재적 연관성과 긴밀성이 진지하게 연구되지 않았다는 인식으로부터 출발한다. 진정한 영적 분별을 위해서는 관상적 욕망에 대한 이해와 활용이 기독교 영성에서 필수적이라는 주장을 펼치고 있다. 기독교 영성에 있어 욕망은 인간 본성에 있어 근본적인 구성요소로서 여겨진다. 인간은 하나님의 형상으로 지음 받았다는 성경적 명제를 근거로, 인간의 욕망에는 하나님의 욕망이 내재적으로 투영되어 있으며, 진정한 욕망을 찾아가는 영적인 수련은 곧 하나님 욕망을 인간의 욕망 안에서 만나고, 구현하는 여정으로 여겨진다. 참된 욕망을 향한 영적인 여정은 결국 자아의 정체성을 찾아가는 수련과정이며, 이를 통해 참 자아, 즉 하나님의 형상을 회복하는 영적 경험에 이르기 때문이다. 이 과정에 영적 분별은 필수적으로 동반된다. 전인적 통합과 일치를 지향하는 영적 분별은 영혼을 향한 하나님의 뜻을 분별하기 위해서 영적-정서적 영역의 경험을 성찰하게 되는데, 이때 욕망이 가장 중요한 분별의 대상이 된다. 그러나, 한국 개신교는 욕망에 대한 세속적, 교리적, 사회심리학적 오해와 편견으로 인해 영적 분별의 대상으로 삼는 데 실패해왔음을 전제하고 있다. 닛사의 그레고리의 아가서 강해에 등장하는 무념적 영성은 욕망에 대한 심도 깊은 관점을 제공하고, 이는 곧 영적 분별을 심화시키는데 결정적인 역할을 할 수 있음을 증명하고 있다. 그레고리는 인간 영혼이 하나님과의 연합에 참여함에 있어 관상적 욕망이 주요한 도구와 통로가 됨을 밝히고 있다. 인간에게 있어 하나님과의 만남은 이성적 영역을 넘어서는 경험이기 때문에, 성령님의 이끄심에 반응하는 관상적 차원의 욕망에 대한 이해가 필수적이라고 확신했기 때문이다. 이를 토대로, 영적 분별과 관상적 욕망 사이의 밀접한 관계를 밝히고 있다. 성령님의 인도를 통해 하나님의 욕망은 인간의 욕망 안에서 경험되기 때문에, 욕망에 대한 관상적 이해는 영적 분별과정에 필수적인 구성요소로 소개하고 있다. 그런 의미에서 파괴적 방향으로 표현될 수 있는 인간의 욕망을 순화하고 정화시키는 과정은 영적 분별에 있어서 주요한 과제이다. 이를 통해 외부적 요소에 쉽게 노출되거나 사회적 기대치에 영향을 받아 욕망에 대한 이해가 부족하거나, 어긋난 욕망으로 부추김을 당할 수 있는 한국 개신교 영성의 변화와 성장에 기여할 수 있음을 증명하고 있다. 결론적으로 인간의 욕망에 대한 관상적 이해와 수련은 전인적 통합과 일치를 지향하는 기독교 영적 분별을 위해 필수적인 구성요소임을 주장한다.

First Clinical Cases of Spirometrosis in Two Cats in Korea

Joohyung Kim,Younsung Ock,Kihwan Yang,Seongjun Choe,Kyung-Mee Park,Wan-Kyu Lee,Kyung-Chul Choi,Soochong Kim,Dongmi Kwak,Seung-Hun Lee 대한기생충학열대의학회 2021 The Korean Journal of Parasitology Vol.59 No.2

Christian Discernment through the Neuroscientific Lens

Joohyung Lee 한국기독교학회 2016 한국기독교신학논총 Vol.101 No.-

본 소고는 기독교 영성 전통인 영적 분별이 전인적으로 함양되기 위해서는 인간 정서의 중심성을 이해해야 한다는 주장을 펼치고 있다. 인간 정신에 관한 뇌/신경과학 연구들은 한국교회 내에 팽배한 이분법적 세계관과 인간이해를 극복해야 함을 암시할 뿐 아니라, 영적 분별의 전인성을 고양시킬 수 있음을 보여주고 있다. 감정이 인간 정신을 자극하고, 실행하고 생성하는데 구성적 요소로 작용하고 있다는 뇌과학적 사실을 바탕으로, ‘정서’는 인지작용과 감성작용의 상호 협력과 의존적 작용임을 주장한다. 이는 에드워즈가 제시한 종교 감정과 기독교 분별이 동시대의 한국교회에도 그 적절성과 타당성을 확인해주는 결정적 근거가 된다. 이를 통해 필자는 영적 감정/정서는 하나님의 영감의 매체로서 인식되어야 하며, 인간 정서와 하나님의 초월성이 상호 의존적이며 호혜적인 역동성을 보일 때, 기독교 영성 분별은 건강한 열매를 기대할 수 있다고 주장한다. This research addresses the centrality of affection in authentic spiritual discernment in the Christian tradition. The interdisciplinary research describes how an ground-breaking knowledge of the neuroscience, will play a pivotal role, both implicitly and explicitly, in overcoming the dominant dualistic view of human nature, as well as in promoting spiritual discernment. The research elucidates that all human cognitive activities include emotionality, and emotions play a vital role in initiating cognitive procedures. It equips this research to examine Jonathan Edwards’ ideas concerning the religious affections and their implications for affective discernment. It claims that the Christian discernment should genuinely be embodied in locus where affection and divine characteristics are interdependent and reciprocal for cultivating spiritual formation in Korean protestant churches.

Power-Efficient Rate Allocation of Wireless Access Networks with Sleep-Operation Management for Multihoming Services

Lee, Joohyung,Yun, Seonghwa,Oh, Hyeontaek,Newaz, S.H. Shah,Choi, Seong Gon,Choi, Jun Kyun The Korea Institute of Information and Commucation 2016 Journal of communications and networks Vol.18 No.4

This paper describes a theoretical framework for rate allocation to maximize the power efficiency of overall heterogeneous wireless networks whose users are assumed to have multihoming capabilities. Therefore, the paper first presents a power consumption model considering the circuit power and radio transmission power of each wireless network. Using this model, two novel power efficient rate allocation schemes (PERAS) for multihoming services are proposed. In this paper, the convex optimization problem for maximizing the power efficiency over wireless networks is formulated and solved while guaranteeing the required quality of service (QoS). Here, both constant bit rate and variable bit rate services are considered. Furthermore, we extend our theoretical framework by considering the sleep-operation management of wireless networks. The performance results obtained from numerical analysis reveal that the two proposed schemes offer superior performance over the existing rate allocation schemes for multihoming services and guarantee the required QoS.