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  • P-ISSN1225-0163
  • E-ISSN2288-8985
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12권 5호
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근적외선 분광분석법을 이용한 음주측정기술 개발에 관한 연구

Fundamental Investigation of Non-invasive Determination of Alcohol in Blood by Near Infrared Spectrophotometry

분석과학 / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
1999, v.12 no.5, pp.375-381
장수현
조창희
우영아
김효진
김영만
이강붕
김영운
박성우
장수현, 조창희, 우영아, 김효진, 김영만, 이강붕, 김영운, & 박성우. (1999). 근적외선 분광분석법을 이용한 음주측정기술 개발에 관한 연구. 분석과학, 12(5), 375-381.
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초록

본 연구는 기존에 사용되고 있는 음주측정기의 부정확성과 비위생적인 면을 개선하기 위한 비침습적인 알코올 측정기를 개발하기 위해 근적외선분광분석법을 적용하였다. 먼저 근적외선분광분석법으로 혈중 알코올을 측정하기 위한 전 단계로 순수한 알코올을 0.01~0.1%의 농도로 함유한 검체를 측정하였다. MLR(multiple linear regression)방법을 통한 통계적 처리에서 1360, 2256, 2012, 그리고 1358 nm의 네 파장을 선택했을 때 SEC(standard error of calibration)은 0.0039, multiple R은 0.99를 나타냈다. 혈중 알코올 시료 측정시 MLR을 적용했을 때 2266과 2326 nm 파장을 선택했을 경우 가장 유의성 있는 결과를 나타냈다. 또 다른 통계적 방법인 PLSR(partial least squares regression)의 경우 이차 미분 스펙트럼의 1100~1340, 1500~1796, 그리고 2064~2300 nm의 범위에서 4개의 factor를 사용했을 때 0.030의 SEP값을 나타냈다. 이로서 근적외선분광분석법을 이용하여 혈액 중의 알코올을 신속하게 분석할 수 있는 가능성을 제시하였다.

keywords
near infrared spectrophotomeuy(NIR), non-invasive determination, alcohol, multiple linear regression(MLR), panial least squares regression(PLSR)

Abstract

Near infrared spectrophotometry(NIR) was developed as a non-invasive determination of blood alcohol. The first pure alcohol/water samples were prepared with ethanol concentration from 0.01 to 0.1%(w/w). Analysis of the second-derivative data was accomplished with multilinear regression(MLR). The standard error of calibration(SEC) of ethanol in ethanol/water solutions was approximately 0.0039%. The calibration models were established from the blood alcohol spectra by MLR and PLSR analysis. The best calibration was built with the second-derivative spectra of 2266 and 2326 nm by MLR. Second-derivative spectra in the spectral ranges of 1100~1340, 1500~1796 and 2064~2300 nm with four PLSR factors provided the standard error of prediction(SEP) of 0.030%(w/w). These results indicate that NIR may be applied for a fast non-invasive determination of alcohol in the blood.

keywords
near infrared spectrophotomeuy(NIR), non-invasive determination, alcohol, multiple linear regression(MLR), panial least squares regression(PLSR)


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