• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.92.2-92.2
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• 2018

빠르고 정확한 글루코오스 농도 측정은 의료, 식품, 환경 등 다양한 산업에서 매우 중요하다. 글루코오스 산화효소를 기반으로 하는 현재 글루코오스 센서는 높은 감도와 선택성을 갖지만 온도변화나 다른 화학물 등 환경에 취약하다는 단점이 있다. 따라서 최근 비효소식 글루코오스 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 금속-유기 구조체(MOFs)는 금속이온과 유기물 리간드로 구성된 결정성 다공체로, 큰 기공 크기와 비표면적, 안정성 등을 특징으로 갖는다. 대부분의 MOFs는 전기전도도가 낮지만 금속이온의 산화/환원, 리간드의 화학적 개질을 통해 전기화학분야에서도 다양하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 글루코오스 농도 측정을 위한 전극촉매로 다양한 금속이온과 리간드로 이루어진 MOFs를 합성했다. 표면분석을 통해 MOFs의 전기화학적 처리 전후의 구조와 성질 변화를 관찰했고 전기화학적 분석을 통해 금속이온과 리간드의 종류가 감도, 선택성 등 글루코오스 검지 성능에 주는 영향을 분석했다. 그 결과 Ni, Co 기반의 MOFs가 글루코오스에 대해 높은 감도를 보였으며 이를 통해 MOFs의 글루코오스 센서로의 응용 가능성을 확인했다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2000년도 추계학술대회논문집
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• pp.73.2-77
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• 2000

해수의 산소요구량(COD; Chemical Oxygen Demand)을 수정진동자로 측정할 수 있는 지의 가능성을 검증하기 위하여 글루코오스 용액에서의 수정진동자의 전기화학적 특성을 조상하였다. 산소요구량을 측정하기 위해서 수정진동자의 표면이 산화되어야 하므로 상대적으로 활성이 있는 금속을 9 MHzAT형 수정진동자의 표면에 코팅하고 일정한 전위를 가할 때 전류와 공진저항의 변화를 조사함으로서 수정진동자의 전기화학적 특성을 조사하였다. 수정진동자는 특별히 제작된 용기에 설치하였고 수정진동자 분석기가 공진주파수와 공진저항의 동시 측정에 사용되었다. 글루코오스의 농도 변화에 따른 측정치의 변화를 관찰하여 농도와 전기화학적 특성의 상관관계를 추적하였다. 이러한 특성조사의 결과 글루코오스 농도가 900 ppm 이하에서는 표준전극 기준 -180mV의 전위가 가해질 때 농도와 초기 최대전류 사이에 직선관계가 있음을 알 수 있었고 이를 이용하면 해수 중 글루코오스 농도를 측정할 수 있으며 글루코오스 농도와 화학적 산소 요구량 사이에 직접적인 관계가 있음을 고려할 때 수정진동자를 이용한 화학적 산소요구량의 측정이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.379-381
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• 2001

굴절율 측정에 의하여 당 성분을 정량하는 방법을 이용한 장치로, 글루코오스의 환원성에 기초하여 산화ㆍ환원 반응을 이용한 적정법이나 흡광도 측정법과 비교하여 시약이 필요없고 시간이 단축되는 장점이 있다. 그리고, 보통의 굴절율 측정기(예로 Abbe refractometer)가 당 농도 0.5％일 때의 굴절율 값 단위로 측정되는 한계를 극복하여 본 당 모니터링 장치는 바탕 물질과의 굴절율 차이를 증폭한 값으로 data(differential refractive index)를 얻을수 있으므로 글루코오스 농도 0.01% 단위까지 정량할 수 있어서 0.1% 이하의 저농도도 측정 가능하며 그 이상의 농도 범위에서도 측정 오차를 줄일수 있는 장점이 있다. (중략)

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권1호
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• pp.39-45
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• 2005

본 논문은 밀리미터파를 이용한 무혈혈당측정기 개발의 기초연구로서, 높은 유전손실을 지닌 유전체의 반사 유전특성 측정법을 제시하고, 이에 의해 10～90 GHz의 밀리미터파 대역에서 글루코오스 농도에 따른 글루코오스 수용액 및 글루코오스 -0.9% NaCl 용액의 유전특성 변화를 조사하였다. 제시된 측정법은 측정 유전제의 앞단에 평행평면판을 배치하여 측정 주파수대역 내에서 전력반사계수가 최소가 되는 최소반사조건이 형성되도록 하고, 이 조건에서 측정된 최소 전력반사계수와 주파수로부터 측정 유전체의 유전특성을 결정할 수 있는 방법이다. 순수의 유전특성에 대한 측정 결과들은 제시된 측정법의 타당성을 입증하였다. 또한 10～90 GHz 대역에서 글루코오스 농도 변화에 따른 글루코오스 용액 및 글루코오스 -0.9% NaCl 용액들의 유전특성 변화에 대한 실험을 통해, 타 대역에 비해 30～45 GHz 범위에서 글루코오스 농도 변화에 의한 각 용액들의 유전특성의 변화가 최대임을 알 수 있었다. 이를 통해 본 측정법에서 전력반사계수와 주파수의 측정 정밀도가 각각 ±0.1 dB와 ±0.01 GHz일 경우, 대략 3 mole/L 정도의 분해능으로 용액 내 글루코오스 농도 변화를 측정할 수 있음을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권5호
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• pp.397-403
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• 2002

뇨당 측정 시스템은 소변 속의 글루코오스 농도를 측정함으로서 당뇨 수치를 모니터링하는 비침습적인 당뇨병 자가 진단 장치이다. 본 논문에서는 기존의 침습형 혈당측정방법의 불편성과 비색계를 이용한 뇨당 검사법의 단점을 보완한 뇨당 측정시스템을 설계하였다. 뇨당 측정시스템은 뇨당 측정용 화학센서, 신호검출부, 디지털 제어 및 신호분석부, 디스플레이부 및 전원부로 구성된다. 뇨당측정용 센서로는 재현성이 뛰어나고 다루기가 간편하며 저렴한 가격으로 대량 생산할 수, 있는 일회용 뇨당측정용 전류화학센서를 개발하였다. 설계한 뇨당 측정시스템의 성능을 평가하기 위하여 사람의 소변에 임의의 농도의 글루코오스 성분을 섞은 용액에 대하여 글루코오스 성분 분석시 사용되는 표준장비와의 비교분석을 통해서 글루코오스 농도 검출에 대한 신뢰성 평가를 수행하였다. 회귀분석에 기초한 신뢰성 평가를 수행한 결과 표준오차는 2.85282로 나타났다. 또한, 화학센서를 사용해서 측정하는 시스템을 평가 시 중요한 파라미터인 S.D(Standard Deviation)는 10%로서 임상적으로 유효한 15% 범주 내에 있음을 확인하였고, C.V(Coefficient of Validation)값은 ,5%이내이므로 혈당센서의 기준으로 평가해 볼때 만족하는 결과를 보였다.

• 한국항만학회지
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• 제14권4호
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• pp.475-479
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• 2000

A possibility of the implementation of a quartz crystal sensor to the determination of chemical oxygen demand is examined by checking the electrochemical behavior of the sensor in a glucose solution. Since the surface of a quartz crystal has to be oxidized, a relatively active metal is coated on the surface of a usual 9 MHz AT-cut crystal. The electrochemical behavior is investigated by measuring the changes of current, resonant frequency and resonant resistance while a constant potential is applied. The crystal is installed in a specially designed container, and a quartz crystal analyzer is utilized to measure the frequency and resistance simultaneously. The variations of the measurements are examined at different concentrations of glucose solution, and a proper relation between the concentrations of glucose solution, and a proper relation between the concentration and the measurements is analyzed. As a result, it is found that a linear relation between the concentration of less than 900 ppm and the peak current when a constant potential of -180 mV (SSCE) is applied. The relation can be utilized for the determination of glucose concentration in sea water, and considering a direct relation between gluose concentration and chemical oxygen demand tells a possibility of the measurement of chemical oxygen demand using quartz crystal oscillators.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1474-1475
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• 2008

본 논문에서는 nanoporous Pt (Platinum) 전극을 이용한 무효소 혈당센서의 생체 적합성 및 전류응답 특성 향상을 위해 다양한 패키징 방법이 제안되었다. 생체적합성을 갖는 Nafion 멤브레인을 dipping, spin coating, chemical bonding 방법으로 패키징 한 후, 다양한 글루코오스 농도의 혈장, 전혈에서 특성을 분석, 비교하였다. 단백질 등이 포함되지 않은 환경에서 spin coating 방법으로 패키징한 센서의 전류응답 특성은 가장 좋았지만, 혈장 및 전혈에서는 dipping, chemical bonding 방법으로 패키징한 센서의 전류응답 특성에 미치지 못했다. Nafion film을 센서와 chemical bonding한 센서의 혈장에서 sensitivity 는 0.32 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$ 이었다. 한편, 전혈에서 bare 센서가 급격한 bio-fouling 현상을 보이는 반면 패키징한 센서는 글루코오스 농도에 따라 일정한 전류변화를 보였다. 이는 Nafion을 이용하여 패키징한 무효소 혈당 센서가 생체환경에 적합할 뿐 아니라 생체이식형 및 연속 측정 가능한 시스템에 적용 가능함을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2121-2124
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• 2004

전기화학발광(ECL) 시스템은 높은 감도와 넓은 선형동작영역을 가지므로 분석화학에서 넓게 연구 되고 있다. 그러나 포토멀티플러, 광섬유와 플루오르메터로 구성된 ECL 검출 시스템은 크기가 크고, 전력소모가 많으며, 고가인 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위해 p+n 포토다이오드를 이용한 마이크로 ECL시스템을 제작 과산화수소 농도를 50uM${\sim}$10mM 범위에서 측정하였고, 글루코오스는 1mM${\sim}$20mM 농도범위에서 측정하였다. 따라서 마이크로 ECL 시스템이 바이오센서 혹은 바이오 분석기로써의 가능성을 확인 하였다.

• 분석과학
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• 제13권5호
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• pp.549-557
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• 2000

자외선/가시선 영역에서 뚜렷한 발색단이 없는 화합물 수용액의 반응을 추적하기 위해 FTIR-ATR 분광법이 사용되었다. 구체적인 예로서, 산성 수용액에서 ${\alpha}$-사이클로덱스트린과 ${\gamma}$-사이클로덱스트린의 가수분해 반응을 FRIR-ATR 분광법으로 연구하였다. 각각 1.0M, 0.5M, 0.1M 농도의 HCl 조건에서 두 사이클로덱스트린의 가수분해 반응을 연구한 결과, 강한 산성 용액에서 ${\alpha}$-사이클로덱스트린의 가수분해 생성물은 글루코오스이지만 ${\gamma}$-사이클로덱스트린의 가수분해 생성물은 글루코오스에서 더욱 분해된 물질이었다.

• 센서학회지
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• 제17권4호
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• pp.250-255
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• 2008

A vanadium pentoxide ($V_2O_5$)-based bolometric infrared (IR) sensor has been designed and fabricated using micro electro mechanical systems (MEMS) technology for glucose detection and its resistive characteristics has been illustrated. The proposed bolometric infrared sensor is composed of the vanadium pentoxide array that shows superior temperature coefficient of resistance (TCR) and standard silicon micromachining compatibility. In order to achieve the best performance, deposited $V_2O_5$ thin film is optimized by adequate rapid thermal annealing (RTA) process. Annealed vanadium oxide thin film has demonstrated a linear characteristic and relatively high TCR value (${-4}%/^{\circ}C$). The resistance of vanadium oxide is changed by IR intensity based on glucose concentration.