• 통합자연과학논문집
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• 제1권3호
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• pp.247-249
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• 2008

자성 결정체인 $Fe_3O_4$ 나노 입자를 합성하기위하여 강한 극성 용매인 2-pyrrolidone을 연전도 반응매개체로 하여 용액 내에 $FeCl_3{\cdot}6H_2O$을 용해시켜 2-pyrrolidone의 비등점까지 나노 결정체 고온 열분해 방법을 이용하여 제조되었다. 고온 열분해 후, $Fe_3O_4$ 나노 입자는 methanol/diethyl ether (1:3)에 의해서 침전되어졌다. 합성된 $Fe_3O_4$ 나노 입자는 고결정도, 고자기성을 가지고 있으며, 수용성의 자성 나노 결정체이다. 합성된 $Fe_3O_4$ 나노 입자의 크기와 결정도는 transmission electron microscope (TEM, Tecnai F20)를 이용하여 특성 분석하였으며, area electron diffraction (SAED) pattern과 HRTEM을 이용하여 나노입자의 격자 패턴 (lattice fringes)을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권3호
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• pp.97-102
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• 2017

본 논문에서는 플라즈모닉 코어와 자성 쉘로 구성된 $Ag@Fe_3O_4$ 나노입자의 흥미로운 광학적 특성에 대해 연구를 하였다. 기존의 60 nm의 지름을 갖는 은 나노입자의 표면에 높은 굴절률을 갖는 $Fe_3O_4$ 쉘이 형성됨에 따라 국소 표면 플라즈몬 공명(Localized surface plasmon resonance; LSPR) 파장이 420 nm에서 650 nm로 이동하는 red-shift 현상을 관찰 할 수 있었고, 또한, 세 가지 시뮬레이션 모델들 ($Ag@Fe_3O_4$ 나노입자, $Fe_3O_4$ 쉘 나노입자, 은 나노입자)을 통해서 410 nm 파장의 peak이 60 nm의 두께를 가진 $Fe_3O_4$ 쉘에 의해 발생하는 산란이 주된 원인이라는 것을 규명하였다. 이 결과는 비슷한 종류의 나노입자를 이용한 추후 다양하고 복잡한 나노어셈블리의 광학적 현상을 이해하는데 사용될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제22권5호
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• pp.167-172
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• 2012

본 연구에서는 $Fe(OL)_3$ 전구체가 고온에서 열분해 한 후 산화철 나노입자를 형성하는 메커니즘을 분석하기 위하여 전구체의 온도에 따른 열유속을 측정하였으며, 반응 과정에서 순차적으로 채취한 반응 원액의 TEM 및 교류 자화율을 측정 하였다. $Fe(OL)_3$는 고온에서 OL-chain 두 개가 순차적으로 분리되어 Fe-OL 단량체(monomer)가 되고, 이들이 산화철 나노입자 형성에 기여하게 된다. 또한 산화철 나노입자는 초기 성장 과정에서 ${\gamma}-Fe_2O_3$ 구조를 갖는 나노입자를 형성하지만, 나노 입자들이 급격히 성장할 때는 공급되는 산소량의 부족으로 인하여 FeO가 형성되어 ${\gamma}-Fe_2O_3$-FeO의 core-shell 구조를 갖는 나노입자들이 합성된다. 이러한 산화철 나노입자들을 고온에서 장시간 유지시키면 부족한 산소를 점차적으로 보충하여 $Fe_3O_4$ 구조를 갖는 나노입자로 변화한다. 따라서 포화자화량이 높고 공기 중에서 안정한 $Fe_3O_4$ 나노입자는 고온 열분해법을 이용하여 쉽게 제조할 수 있다.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.39-44
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• 2015

본 연구에서는 다섯 종의 씨앗(춘채, 아욱, 양배추, 배추, 당근)을 이용하여 금속산화물 나노입자(CuO, NiO, Fe₂O₃, Co₃O₄, TiO₂, ZnO)들이 씨앗발아와 발아지수에 미치는 영향을 조사하였다. CuO, ZnO, NiO 나노입자는 씨앗 활성에 뚜렷한 독성 영향을 나타내었으며, 나노입자종류에 따라 상이한 민감도를 나타내었다. 각 나노입자에 대한 독성순서(EC₅₀ 범위)는 다음과 같다: CuO 6~27 mg/L > ZnO 16~86 mg/L > NiO 48~112 mg/L. 나머지 조사 대상 나노입자인 Co₃O₄, TiO₂, Fe₂O₃은 최대 1,000 mg/L 높은 농도 노출에도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다. 씨앗별 상이한 민감도를 나타내었으며, 가장 민감한 종인 아욱의 씨앗발아 EC₅₀은 CuO 5.5 mg/L ZnO 16.4 mg/L, NiO 53.4 mg/L로 조사되었다. 씨앗별 나노입자에 대한 독성 영향은 CuO > ZnO > NiO > Fe₂O₃ ≈ Co₃O₄ ≈ TiO₂ 나타났으나, 당근씨앗은 NiO [EC₅₀ 80.4(71.41~90.54) mg/L]와 ZnO [EC₅₀ 85.8(69.31~106.29) mg/L]가 유사한 독성을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.396-401
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• 2014

나노물질은 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Lactuca(상추)와 Raphanus(알타리무) 씨앗의 발아와 발아지수에 금속산화물 나노입자(CuO, NiO, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$, $TiO_2$, ZnO)가 미치는 영향을 조사하였다. 용액상 노출에서 CuO가 가장 큰 영향을 나타내었으며, 발아와 발아지수의 $EC_{50}$는 각 0.46 mg/L와 0.37%로 조사되었다. 씨앗 이용 식물독성 측정에서 상추가 알타리무보다 나노입자 노출에 대해 더욱 민감한 반응을 나타내었다. 일반적으로 나노입자의 씨앗발아와 발아지수에 근거한 영향은 다음의 순서로 조사되었다: CuO > ZnO >NiO > $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. 특히 $TiO_2$, $Fe_2O_3$와 $Co_3O_4$는 최대 노출 농도 1,000 mg/L 농도에서도 뚜렷한 영향을 나타내지 않았다.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.51-55
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• 2014

$Fe_3O_4$ 나노입자는 hot-injection 제조법에 의해 제조되었으며 반응물질의 injection time에 변화를 주었다. 격자구조는 x-ray diffraction(XRD) 측정을 통해 Fd-3m 공간군을 갖는 cubic inverse spinel 구조로 분석되었으며, $Fe_3O_4$ 나노입자의 형상은 high-resolution transmission electron microscope(HR-TEM)으로 분석하였다. 반응물질을 각각 0.5분, 60분인 젝션시 각각 7.63 nm, 21.73 nm의 $Fe_3O_4$ 나노입자 사이즈를 얻을 수 있었다. $Fe_3O_4$ 나노입자의 자기적 특성은 다양한 온도에서 vibrating sample magnetometer(VSM)과 M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy로 측정하였으며, hyperthermia 측정을 통해 반응물질의 injection time이 60분일 때 50 kHz의 250 Oe에서 $Fe_3O_4$ 나노입자 파우더의 온도가 약 $120^{\circ}C$임을 관측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제16권2호
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• pp.144-148
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• 2006

초상자성 나노입자의 제작이 가능한 sol-gel법을 이용하여 초상자성 나노입자 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$를 제조하여 입자의 크기 및 자기적 성질을 x-선 회절법(XRD), 주사전자현미경(SEM) 측정과 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. SEM및 x-선 회절실험으로부터 250"C 이상에서 열처리한 입자가 순순한 cubic spinel구조를 가지며, $250^{\circ}C$에서 열처리한 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 평균입자 크기는 10 nm로 나타났으며 균일한 구형상 임을 알 수 있었다. VSM 측정 결과로부터 $250^{\circ}C$에서 열처리한 $CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 경우 상온에서 초상자성의 특성을 나타냈다. $M\ddot{o}ssbauer$ 분광실험으로 $250^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었으며 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 250 K로 결정하였으며, 또한 자기이방성상수 $K=3.0X10^5\;ergs/cm^3$의 값을 얻었다 $250^{\circ}C$에서 열처리한$CoGa_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 경우 4.2K에서의 초미세 자기장은 $H_{hf}(B)=518,\;H_{hf}(A)=486\;kOe$이며, 이성질체 이동값은 $\delta_B=0.34$, $\delta_A=0.30$ 이 값은 A, B자리 모두 $Fe^{3+}$에 해당된다.

• 산업기술연구
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• 제36권
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• pp.77-81
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• 2016

Superparamagnetic $Fe_3O_4$ nanoparticles with particle size from 10 to 20 nm were synthesized by coprecipitation method. Subsequently, the $Fe_3O_4$ nanoparticles were used to fabricate $Fe_3O_4/SiO_2$ core-shell nanoparticles by sol-gel method. The $Fe_3O_4/SiO_2$ nanoparticles synthesized by sol-gel method exhibit the high uniformities of particle size and shape. We also investigated the heating characteristics of $Fe_3O_4$ and $Fe_3O_4/SiO_2$ nanoparticles for biomedical applications. The $Fe_3O_4$ nanoparticles show the faster temperature increase and the higher specific loss power(SLP) value than the $Fe_3O_4/SiO_2$ nanoparticles.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.110-116
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• 2022

본 연구에서는 NdFeB 영구자석 스크랩으로부터 회수한 철(Fe) 부산물을 이용하여 산화철(FeO_x) 나노입자를 합성하였고, 열처리 온도가 FeO_x 나노입자의 물성에 미치는 영향을 관찰하였다. 이를 위해 D.I. water에 약 10 wt%로 희석한 철 부산물 용액에 2.0 M 암모니아(NH₄OH) 용액을 투여하여 산화철 전구체를 석출하였고, 이를 300 ℃, 400 ℃, 500 ℃ 및 600 ℃로 각각 열처리하여 FeO_x 나노 입자를 합성, 열처리 온도에 따른 FeO_x 나노 입자의 물성을 관찰하였다. X-ray diffraction (XRD) 분석 결과 열처리 온도가 증가할수록 <104> 회절 피크가 성장하여 500 ℃ 이상에서 α-Fe₂O₃ 결정구조와 일치하는 회절 피크가 검출되었다. BET (Brunauer-Emmett-Teller) 비표면적 분석 결과 400 ℃ 이상에서 열처리 온도가 증가할수록 비표면적이 감소하는 경향을 나타내었다. HRTEM (high resolution transmission electron microscope) 관찰 결과 rod 형 나노입자가 관찰되었고, 열처리 온도 증가에 따라 나노입자의 크기가 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제18권4호
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• pp.154-158
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• 2008

역 스피넬 구조(Inverse Spinel structure)를 갖는 마그네타이트($Fe_3O_4$) 나노입자에서 거대 자기저항(Giant Magneto-Resistance, GMR) 거동을 주의 깊게 관찰하였다. 이 연구 결과로부터 MR 현상이 100%의 스핀 분극 값을 갖는 마그네타이트 전자기적 특성뿐만 아니라 입자들의 표면에 형성된 절연체 터널 장벽(tunnel barrier)의 특성에 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 이는 박막형태의 터널 접합소자에서 터널링 특성이 벌크가 아닌 자성 층과 산화 층 사이의 계면 특성에 매우 큰 영향을 받는다는 연구 결과와 일치한다. 따라서 나노입자의 I-V 특성을 측정하여 박막의 터널 접합에 대한 이론 모델 중 하나인 Brinkman 이론을 적용하여 입자 표면의 심층적 분석을 시도하였다. 한편 GMR을 측정하기에 앞서 입자의 구조와 자기적 특성의 상호작용에 대한 연구 또한 진행되었다.