레이저 유도 플라즈마 분광법과 다변량 분석을 이용한 겹친 지문 분리 알고리즘 연구

Abstract

본 논문에서는 레이저 유도 플라즈마 분광(laser-induced plasma spectroscopy, LIPS) 신호를 이용하여 겹친 지문의 분리를 실행하였다. 출처가 다른 유류 지문의 경우, 특정한 화학적 성분(K, Mg, Ca, O, Na )의 차이가 존재하는 것을 확인하였고 이를 기반으로 다변량 분석법을 활용하여 유류 지문의 종류별로 지문을 분별하는 것이 가능하였다. 최종적으로는 레이저 스캐닝 기법을 활용하여 2차원 화학적 분포도 형태로 겹친 유류 지문을 시각적으로 분리할 수 있었다. 두 개 혹은 세 개 혹은 그 이상의 겹친 유류 지문을 안정적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 추가적으로 출처가 같은 지문상태에서도 지문이 찍히는 시간차이를 기반으로 지방산과 아미노산의 수분이 사라지면 경화 현상이 일어나게 되고 이는 펩티드 결합과 같은 결합의 생성을 불러일으키게 된다. 결과적으로 CN, CC band의 LIBS, Raman 신호 세기가 변동이 생기는 것을 확인하였다. 이를 기반으로 마찬가지고 다변량 분석법을 사용하여 LIBS 스펙트라를 구분하고 2차원 화학적 분포도 형태로 겹친지문을 각각 복원하는 것이 가능하였다.