• 공업화학
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• 제33권5호
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• pp.451-458
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• 2022

반도체 양자점은 우수한 형광 특성을 가진 광학 탐침자로 생명-의학 영상화 기술 및 바이오센싱 분야에서 광범위하게 활용되고 있다. 양자점은 넓은 광흡수 에너지띠, 좁은 형광 에너지띠와 같은 광학 특성을 가지므로 서로 다른 형광 파장을 지닌 양자점을 조합해 다종의 신호를 생성할 수 있도록 구성하면 복수의 바이오마커를 동시에 검출할 수 있다. 본 총설에서는 이와 같은 다중 검출 분석법에서의 양자점 및 이에 기반한 양자점 나노비드가 가지는 장점과 활용 사례를 기술하고 다중 형광 바이오마커 검출법의 최근 개발 동향 및 개선사항을 요약 정리하였다. 특히 양자점을 활용한 형광-결합 면역흡착 분석법, 양자점 나노비드를 이용한 면역크로마토그래피 분석법 등 면역 분석법에서의 신호 전환 소재 디자인을 중심으로 최근의 연구 결과를 검토하였다. 정확성과 민감도가 우수한 다중 바이오마커 검출 기술이 확보된 데이터를 처리하고 해석하는 인공지능 알고리즘과 결합될 경우 질병의 조기 진단을 포함한 다양한 분야에 활용가능한 새로운 검출 플랫폼의 개발로 이어질 것으로 기대된다.

• 기계와재료
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• 제23권4호
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• pp.6-15
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• 2011

자연은 인간이 만들어낸 기술적 해결책들보다 현저히 적은 양의 에너지를 소비하며, 적은 물질로 다양한 구조를 창출해 내는 고효율 최적화 시스템이며, 스스로 정화작용과 선순환을 유지하는 환경 친화적 시스템이다. 이러한 자연에서 영감을 얻어 활용하고 응용하는 기술은 최근 나노-바이오기술의 급속한 발전과 더불어 새롭게 각광받는 융합기술 분야로 부각되고 있다. 나노스케일의 생체물질을 관찰하고 특성을 평가할 수 있는 고성능의 장비가 개발되고, 생체 물질을 분자 단위로 조합하고 합성하는 등의 첨단기술이 발전됨에 따라 자연모사기술도 새로운 전기를 마련하고 있다. 자연 생명체/생태계가 지닌 혁신적인 해결 가능성(Innovation Potentials)을 구현하기 위해서는 자연모사기술 분야에 좀 더 체계적이고 지속적인 관심과 지원을 기울여야 할 것이며, 이를 바탕으로 인류가 당면한 에너지 자원 기후변화 환경 문제 등의 글로벌 이슈를 극복하고 선순환의 개념의 자연모사 에코 기술과 지속가능한 혁신 기술 달성이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권1호
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• pp.32-40
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• 2006

• 한국진공학회지
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• 제18권6호
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• pp.488-493
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• 2009

탄소나노튜브 Array를 고성능의 전자소자로 응용하고자 함에 있어, 탄소나노튜브의 전기적 특성을 결정짓는 길이와 직경을 제어하는 일은 매우 중요하다. 본 연구에서는 비교적 간단한 공정을 통하여 탄소나노튜브의 길이를 제어하는 기술을 개발 하였다. 기판에 평행하게 정렬된 탄소나노튜브 Array 박막을 열화학기상증착법을 이용하여 성장 시킨 후, 간단한 포토 리소그래피 공정과 산소 플라즈마 에칭 공정을 통하여 균일한 길이의 탄소나노튜브 Array를 기판위에 형성하였다. 본 연구를 통하여 개발된 균일한 길이의 고밀도 탄소나노튜브 Array는 대면적의 나노전자 소자뿐만 아니라, 태양전지, 바이오센서 등에 적용할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.370-379
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• 2018

우리나라는 중이온 가속기 건설을 중심으로 과학지식이 사업화로 연결될 수 있도록 하는 지리적 공간으로서의 국제과학비즈니스벨트에 관한 계획을 2009년에 확정하였다. 과학기반 클러스터의 형성 단계에서 국제과학비즈니스벨트의 각 클러스터의 우선 유치업종의 선택은 클러스터의 성격과 발전에 많은 영향을 미칠 수 있다는 점에서 매우 중요하다. 본 연구는 정부에서 제시한 국제과학비즈니스벨트의 과학기반 혁신클러스터의 조성을 위해 유치해야 할 핵심 업종들을 제시하고자 한다. 산업별로 클러스터 형성과정이 상이할 뿐만 아니라, 산업 내 특정 업종이 클러스터의 성장과정에 미치는 영향력이 다르기 때문에 혁신생태계 조성을 위한 앵커 섹터를 파악하는 것이 매우 중요하다. 국제과학비즈니스벨트 내 4개 클러스터의 형성 및 성장을 위한 기업을 분석하기 위해 본 연구는 Swann & Prevezer의 산업 클러스터링(industrial clustering) 모델을 활용하여 분석하였다. 본 연구에서는 기업 관련 자료의 경우 2014년의 제조업 및 서비스업 대상 한국기업혁신조사(ICT 클러스터), 2014년 국내 바이오산업 실태조사(바이오헬스케어 클러스터), 2015 국내 나노융합산업 실태조사(첨단산업 클러스터)에 관한 최신자료를 이용하였다. ICT, 바이오헬스케어, 나노 등 3개 산업군에 대한 클러스터링 분석을 수행한 결과 각 산업군에는 다른 여러 섹터에 속하는 기업들의 지역 내 진입을 유발하는 중심적 역할을 하는 섹터들이 있는 것으로 나타났는데, ICT 산업의 경우 정보통신서비스 섹터, 바이오헬스케어 산업의 경우 바이오공정/기기 섹터, 나노 산업군의 경우 나노전자 섹터가 각각 중심적 역할을 하는 것으로 분석되었다. 분석 결과를 바탕으로 본 연구는 국제과학비즈니스벨트 클러스터를 육성하기 위한 기업 유치 전략과 정책에 대한 시사점을 제시하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.36.2-36.2
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• 2011

최근 나노기술의 비약적인 발전을 바탕으로 그 동안 구현이 쉽지 않았던 마이크로-나노 단위의 생체모사(biomimetics) 기술이 큰 각광을 받고 있다. 그 중에서도 특히 연잎 효과(lotus-effect)로 대표되는 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성(superhydrophobicity) 표면 구현은 생물, 화학, 물질 등의 다양한 분야에 있어 큰 사용가치를 가지기 때문에 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 초소수성을 가지는 표면을 구현하기 위해서는 표면의 화학적인 조성을 변화시켜 표면의 거칠기를 증대시키는 방법과 표면에너지를 낮추는 방법으로 구분될 수 있으며, 이를 위해 표면에 나노구조체를 형성시켜 표면 거칠기를 증대시키는 방법과 silane 계열의 자가-형성 단일막(Self-assembled monolayer)을 코팅하여 표면에너지를 낮추는 방법이 사용되어 왔다. 그러나 표면에 나노구조체를 형성시키는 과정에서 비싼 공정 비용이 발생하며, 대면적 구현이 쉽지 않다는 단점이 있으며, silane 계열의 자가-형성 단일막의 경우에는 제거가 쉽지 않아 추후 다양한 소자에의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법(Aqueous Electroless Etching)을 이용하여 대면적으로 합성시킨 실리콘 나노와이어의 표면 산소 흡착 처리를 통해 $156^{\circ}$ 이상의 초소수성 표면을 구현하였다. 액상 기반으로 형성된 실리콘 나노와이어의 표면은 열처리 공정을 통해 OH-기에서 O-기로 치환되어 낮은 표면에너지를 가지게 되며, 낮아진 표면에너지와 산화과정에서 증대된 표면 거칠기를 통해 Wenzel-state의 초소수성 표면 성질을 보였다. 변화된 나노와이어의 표면 거칠기는 주사전자현미경 (FE-SEM)과 주사투과현미경 (HR-TEM)을 통해 관찰되었다. 또한, 나노와이어의 길이와 열처리 공정 조건에 따라 나노와이어의 표면을 접촉각 $0^{\circ}$의 초친수성(superhydrophilicity) 특성부터 접촉각 $150^{\circ}$ 이상의 초소수성 특성까지 변화시킬 수 있었으며, 나노와이어의 길이에 따라 표면 난반사율을 조절하여 90% 이상의 매우 높은 흡수율을 가지는 나노와이어 표면을 구현할 수 있었다. 이러한 산소 흡착법을 이용한 초소수성 표면 구현은 기존 자가-형성 단일막 코팅을 이용한 방법에 비해 소자 제작 및 활용에 있어 매우 유리하며, 바이오칩, 수광소자 등의 다양한 응용 분야에 적용 가능할 것으로 예상된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권11호
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• pp.9-17
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• 2002

최근에 초전도 산업과 저온 작동 정밀 센서 기술의 발전으로 극저온 냉동기 또는 극저온 한제에 의해 냉각된 저온 용기의 저온 유지 기술이 필요하게 되었다. 또한 의료용 MRI, 야간 투시경용 적외선 센서, 이동통신무선기지국용 초전도 필터 등과 같이 일반인들도 극저온을 이용하게 되어 보다 사용하기 쉽고 안정적인 저온용기가 요구되고 있다. 저온용기의 저온 유지 기술은 진공 및 복사 단열 기술 뿐만 아니라 극저온 발생기술과 진공 발생 기술이 같이 고려되어야 하는 복합기술로서 앞으로 전자, 정보 통신, 나노, 바이오 산업 등에도 널리 활용될 수 있는 기반 기술로 자리 매김 할 것으로 보여 관련 연구자들의 많은 노력과 관심이 요구된다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.613-616
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• 2005

본 연구에서는 한 개의 세포와 같은 미세한 생체시료 내부의 분석 대상물질을 감지하는데 사용할 수 있는 광바이오센서를 개발하기 위한 첫 단계로서 효소가 함유된 고분자 수화젤 구형입자를 나노크기로 중합하는 방법을 확립하고 센서로서의 사용 가능성을 확인하였다. 현탁 광중합을 통하여 305 nm의 평균크기를 가지는 horseradish peroxidase(HRP)가 함유된poly(ethylene glycol)(PEG) 수화젤 구형입자를 합성하였으며, 중합반응 이후 입자내부의 효소의 존재 및 활성유지를 HRP와$\H_{2}O_{2}$의 효소반응에 의한 Amplex Red의 형광산화물 생성을 통하여 확인하였다. 합성된 HRP가 함유된 PEG 수화젤 입자는 Amplex Red의 존재하에 $\H_{2}O_{2}$의 농도가 0에서 11 nM로 미량 변화함에 따라서 형광세기가 약 300$\%$ 증가함을 보여 주었다. 이러한 결과는 효소가 함유된 PEG 수화젤 나노입자를 합성하는 본 기술이 향후 미세한 생체시료 내부의 다양한 분석대상물질을 감지할 수 있는 나노크기의 광바이오센서를 개발하는데 이용 될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 식품과학과 산업
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• 제54권3호
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• pp.145-159
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• 2021

Conventional nutrition services involve producer-oriented approaches without considering the differences in the characteristics and circumstances of each individual, whereas personalized nutrition services are consumer-oriented concepts that provide products and services for maintaining optimal health conditions based on the genetic, physiological, and metabolic characteristics of individuals, with these products based on balanced nutrition and healthy living. Currently, methods for evaluating dietary habits, monitoring dietary behaviors, deep phenotyping, and metabotyping via microbiota profiling, as well as methods for predicting big data by using machine learning, have been previously studied in Korea and abroad. With the development of medical technology and the improvement of hygiene, the demand for personalized nutrition and health services for healthier, happier, and more satisfying lives is rapidly increasing. Therefore, based on scientific technologies, attempts are needed to advance these services into global personalized markets and to boost the global competitiveness of countries and companies.

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제15권3호
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• pp.296-302
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• 2004

최근 분자들의 자기조립 현상을 나노-바이오 소자 개발에 응용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 응용을 위한 대표적인 자기조립체로는 양친성 계면활성제, 블록공증합체, 콜로이드와 초분자체를 들 수 있다. 대부분의 콜로이드가 구형 모양으로 vander Waals interaction에 의하여 3-D결정 (crystal) 형태의 자기조립구조를 형성하는 반면에, 콜로이드를 제외한 대부분의 자기조립체는 적정 조건에서 액정 (liquid crystals), 결정 (crystal) 및 무정형 (amorphous)을 형성한다. 적용하고자 하는 응용의 범위와 재료의 특성에 따라서 각 상태 (phase)를 이용할 수 있으나, 액정상을 이용하는 것과 결정상을 이용하는 경우가 대부분이다. (중략)