• 한국전자현미경학회:학술대회논문집
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• 2005.05a
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• pp.74-77
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• 2005

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.5
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• pp.1-6
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• 2019

Organic dye-doped silica nanoparticles are used as a promising nanomaterials for bio-labeling, bio-imaging and bio-sensing. Fluorescent silica nanoparticles(NPs) have been synthesized by the modified $St{\ddot{o}}ber$ method. In this study, dye-free fluorescent silica NPs of various sized were synthesized by Sol-Gel process as the modified $St{\ddot{o}}ber$ method. The functional material of APTES((3-aminopropyl)triethoxysilane) was added as an additive during the Sol-Gel process. The as-synthesized silica NPs were calcined at $400^{\circ}C$ for 2 hours. The surface morphology and particle size of the as-synthesized silica NPs were characterized by field-emission scanning electron microscopy. The fluorescent characteristics of the as-synthesized silica NPs was confirmed by UV lamp irradiation of 365 nm wavelength. The photoluminescence (PL) of the as-synthesized silica NPs with different size was analyzed by fluorometry. As the results, the as-synthesized silica NPs exhibits same blue fluorescent characteristics for different NPs size. Especially, as increased of the silica NPs size, the intensity of PL was decreased. The blue fluorescence of dye-free silica NPs was attributed to linkage of $NH_2$ groups of the APTES layer and oxygen-related defects in the silica matrix skeleton.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.55-55
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• 2011

실리카 지지체 위에 은 (silver) 나노 입자를 부착시키는 방법으로는 지지체 표면을 먼저 은입자와 친화성이 큰 amino(-NH2), mercapto(-SH), cyan(-CN) 등의 관능기로 표면처리 하는 방법이 일반적으로 사용된다. 구체적으로 설명하면 첫 단계로 지지체인 실리카입자의 표면을 아민으로 표면 처리 한다. 실리카 입자위에 부착된 아민관능기는 입자 생성의 단계에서 은 (silver) 나노 입자가 붙는 접촉점의 역할과 핵 생성 장소로서의 역할을 하게되고, 아민 관능기의 이런 역할로 실리카 입자 표면에 부착된 핵이 생장하여 입자가 됨으로써 최종적으로 은(silver) 나노 입자가 실리카 지지체위에 부착된 형태의 나노복합체가 형성된다. 분자량이 다른 PVP를 사용하여 제조한, NH2와 SH로 계면처리 된 은-실리카 나노복합체제조를 시도하였다. 사용되는 PVP의 분자량이 증가함에 따라 긴 고분자 사슬에 의하여 생성된 입체장애가 증가하게 되어, 은 핵의 성장에 대한 물리적 장벽이 증가하게 된다. 그러므로 고정화된 은 입자의 크기가 감소하게 된다. 이러한 형상은 NH2기 또는 SH기로 계면 처리된 실리카를 이용하여 제조된 은-실리카 나노복합체 입자들에서 모두 관찰되지만, SH기로 계면처리된 실리카를 사용할 경우 고정화된 은 입자의 수가 더욱 많고, 크기 역시 더욱 균일함을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.92.1-92.1
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• 2018

표면증강 라만 산란(Surface Enhancement Raman Scattering, SERS) 기판의 경우, 규칙적인 배열을 갖는 나노구조 및 나노패턴 기판과 금속 나노구조의 고밀도 패킹이 고감도 화학물질 검출에 중요하다. 또한 폭넓은 응용 가능성에도 불구하고 기판 제작의 비용이 높고 재현성이 떨어져 상용화에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 다공성 알루미나(Anodic Aluminum Oxide, AAO)를 사용하여 Ag 나노입자가 코팅된 나노기둥 배열(Nanopillar array)을 갖는 고분자 필름의 SERS-active 기판을 제작하여 공정비용을 낮추고, 대면적화로 생산성을 높이고자 한다. 다단계 양극산화 공정과 복제 기술을 통해 다양한 지름과 높이를 갖는 맥주병 형상의 나노기둥 배열을 제조하였고, aspect ratio가 2.3인 나노기둥 배열에서 최대의 SERS 신호 강도와 높은 재현성을 확인하였다. SERS 신호의 세기는 Ag 나노입자가 코팅된 나노기둥 배열의 열처리 온도와 분석 물질의 농도에 따라 비례하며 이를 바탕으로 정량적인 고감도 진단, 바이오 화학 물질 센서에 매우 적합함을 알 수 있다.

• Polymer(Korea)
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• v.37 no.3
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• pp.342-346
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• 2013

In this study, it was attempted to disperse carbon nanotubes (CNTs) in a polymer matrix using a twin-screw extruder which was good for dispersing fillers of micron sizes but not suitable for dispersing nanometer-sized materials. Improved dispersion of CNTs could be achieved by the addition of inorganic fillers with different geometrical shapes. An increase in the matrix viscosity provided a high shear stress on aggregated CNTs, leading to a good dispersion of CNTs. The presence of the inorganic fillers was supposed to suppress the re-aggregation of CNTs in the regions where a lower shear stress was applied. As a result, the CNTs dispersion was well stabilized.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.5
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• pp.437-441
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• 2014

This paper presents a novel microplatform for high power generation based on reverse electrodialysis. The ideal cation-selective membrane for power generation was realized using geometrically controlled in situ self-assembled nanoparticles. Our proposed membranes can be constructed through a simple and cost-effective process that uses microdroplet control with nanoparticles in a microchannel. Another advantage of our system is that the maximum power and energy conversion efficiency can be improved by changing the geometry of the microchannel and proper selection of the nanoparticle size and material. This proposed platform can be used to supply power sources to other microdevices and contribute to a fundamental understanding of ion transport behavior and the power generation mechanism.

• Food Engineering Progress
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• v.14 no.1
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• pp.49-53
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• 2010

Surface plasmon resonance (SPR) which is utilized in thin film refractometry-based sensors has been concerned on measurement of physical, chemical and biological quantities because of its high sensitivity and label-free feature. In this paper, an application of SPR to detection of alcohol content in wine and liquor was investigated. The result showed that SPR sensor had high potential to evaluate alcohol content. Nevertheless, food industry may need SPR sensor with higher sensitivity. Herein, we introduced a nano-technique into fabrication of SPR chip to enhance SPR sensitivity. Using Langmuir-Blodgett (LB) method, gold film with nano-structured surface was devised. In order to make a new SPR chip, firstly, a single layer of nano-scaled silica particles adhered to plain surface of gold film. Thereafter, gold was deposited on the template by an e-beam evaporator. Finally, the nano-structured surface with basin-like shape was obtained after removing the silica particles by sonication. In this study, two types of silica particles, or 130 nm and 300 nm, were used as template beads and sensitivity of the new SPR chip was tested with ethanol solution, respectively. Applying the new developed SPR sensor to a model food of alcoholic beverage, the sensitivity showed improvement of 95% over the conventional one.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.7
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• pp.714-719
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• 2017

The controlled synthesis of inorganic materials with a specific size and morphology is an important factor in the development of new materials in many fields, such as nanoparticles, medicine, electronics, semiconductors, pharmaceutical sand cosmetics. Solution crystallization is one of the most widely used separation processes in the chemical and pharmaceutical industries. Calcium carbonate has attracted a great deal of attention in industry because of its numerous applications. The mean crystal size, crystal size distribution and morphology are important factors in the continuous crystallization process. In this study, the continuous crystallization of calcium carbonate by the calcium chloride process was investigated. The mean crystal size and crystal size distribution data were obtained by a particle size analyzer. The morphological imaging of the crystalswasper formed by SEM. Under steady state operation, the mean crystal size change was small, but increasing the input concentration and mixing rate increased the crystal size. In this operation, some aragonite was found, but the main crystal phase was calcite.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.96-96
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• 2016

나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.154-154
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• 2009

본 연구는 고전압 전력기기인 몰드형변압기와 계기용 변성기인 CT, PT 절연특성에 유용한 Epoxy/Nano-Micro Mixture Composites(이하,ENMMC)를 개발하기위해 무엇보다 중요한 것은 Nano입자인 $SiO_2$_10nm입자의 표면을 제어하여 즉, 표면의 소수성을 크게 하여 나노입자의 균질한 분산을 얻은것이 무엇보다 중요하다. 개발된 Epoxy/$SiO_2$_10nm Nanocomposites와 Microcomposites을 기계적 전단응력을 이용하여 균질 혼합을 실시하였다. 이런 조건을 이용한 전기적특성을 측정하기위해 구대구 전극이 완전함침된 평등전계하에서 절연파괴전압을 측정하기 시편을 제조하였다. 마이크로입자의 충진함량을 일정하게 유지하여 나노입자 충진함량비율을 4가지로 변화시켜 절연파괴특성을 연구하였다. 충진함량이 나노입자의 경우 1wt%이하의 값이 상대적으로 우수한 절연파괴특성으로 와이블 플롯을 통하여 알수있었다. 상대적으로 멀티나노콤포지트의 형상파라미터가 큰 결과값을 얻을수 있었다. 그리고 스케일파리미터는 누적확률 밀도함수로서 63.2%에서 대단히 큰 초절연성의 절연소재를 개발할수 있었다.