• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.6
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• pp.519-526
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• 2018

In order to analyze space resources, it had to be brought to earth. However, using laser-induced breakdown spectroscopy(LIBS) and Raman spectroscopy, it is possible to analyze qualitative and quantitative analysis of space minerals in real time. LIBS is a spectroscopic method in which a high energy laser is concentrated on a material surface to generate a plasma, and the emitted light is acquired through a spectroscope to analyze the atomic composition. Raman spectroscopy is a spectroscopic method that analyzes the molecular structure by measuring scattered light. These two spectroscopic methods are complementary spectroscopic methods for analyzing the atoms and molecules of unknown minerals and have an advantage as space payloads. In this study, data were analyzed qualitatively by using principal component analysis(PCA). In addition, a mixture of two minerals was prepared and a quantitative analysis was performed to predict the concentration of the material.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.6
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• pp.523-530
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• 2017

Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) which a plasma is irradiated at a specific wavelength depending on the material when a high-energy laser is irradiated, and a Raman spectroscopy which measures rotation and vibration in molecules as light-scattering phenomenon occurs, are attracting attention as a space exploration technology because of the advantages of high accuracy and real-time analysis, and the ability to perform long-range detection. In this study, the tendency of the laser spectrum according to the change of the soil component was analyzed by laser spectroscopy and the two - dimensional chemical distribution was conducted based on the trend of laser spectrum. We have also established the environment of Mars (4-7 torr) and lunar atmosphere (<1 torr) in experimental setup, to prove that it is possible to measure by difference of soil chemical composition using LIBS and Raman spectroscopy even in artificial space environment.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.151-152
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• 2012

라만(Raman) 분광법은 실리콘의 결정화도를 분석하는데 가장 유용하게 쓰이는 기법이다. 본 논문에서는 상압 플라즈마 화학기상증착법 (atmospheric pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition, AP-PECVD)에 의해 형성된 실리콘 박막의 결정화도를 라만 분광법에 의해 분석하였다. 라만 분석 시, 조사하는 레이져의 파장에 따라서 실리콘 박막 내로의 침투깊이가 결정된다. 또한 레이져의 파워가 임계점을 넘게 되면, 레이져에 의한 실리콘의 결정화가 진행되는 것을 확인하였다.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.53 no.2
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• pp.71-78
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• 2017

Raman microspectroscopy is a promising tool for microbial analysis at single cell level since it can rapidly measure the cell materials including lipids, nucleic acids, and proteins by measuring the inelastic scattering of a molecule irradiated by monochromatic lights. Using Raman spectra provides high specificity and sensitivity in classification of bacteria at the strain level. In addition, a Raman approach coupled with stabled isotope such as $^{13}C$ and $^2H$ is able to detect and quantify general metabolic activity at single cell level. After bacterial detection process by Raman microspectroscopy, interested unculturable cell sorting and single cell genomics can be accomplished by combination with optical tweezer and microfluidic devices. In this review, the characteristics and applications of Raman microspectroscopy were reviewed and summarized in order to provide a better understanding of microbial analysis using Raman spectroscopy.

• CORROSION AND PROTECTION
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• v.12 no.1
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• pp.24-29
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• 2013

원자력 발전소의 설계 수명이 늘어나고 기존의 가동 원전 또한 장기 운전을 목표로함에 따라, 원자로 압력용기, 가압기, 증기발생기, 배관 등의 주요 구조재료의 장기 열화에 따른 재료 건전성을 유지하는 것이 매우 중요하다. 특히, 응력부식균열 현상은 장기 열화에 의해 일어날수 있는 구조재료에서의 심각한 취화 문제들중의 하나로써, 이 현상을 예방하거나 지연시키기 위해서는 현상의 근본원인과 작동기구를 규명하는 것은 원전의 안전성 유지를 위해 매우 중요하다. 이를 위해서 구조재료 표면의 원전 운전 조건에서의 산화막 특성과 그 형성 거동을 분석하는 것은 매우 중요하게 되는데, 원전 운전 조건은 고온고압의 수화학 환경으로 일반 환경에서 사용가능한 다양한 분석 방법들을 적용하기에 많은 제약을 받게 된다. 그러나, 라만 분광법은 가동 원전의 운전 조건인 고온/고압수 환경 하에서도 실시간으로 산화막 분석이 가능한 기법으로, 본 논문에서는 지금까지의 라만 분광법을 이용하여 고온고압수 환경에서의 주요 구조용 금속 및 합금 표면에 생성된 산화막에 대한 분석 연구 결과에 대하여 소개하고, 앞으로 이를 이용한 구조재료의 열화 현상을 분석 및 열화기구 규명을 위한 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.211-211
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• 2013

나노 크기의 공간에서의 물질의 이동은 표면의 환경에 의해 영향을 받을 수 있다. 소수성그래핀과 친수성 실리콘 기판 사이의 계면에서의 물의 확산은 호기심을 자극할 뿐만 아니라 그래핀 소자의 특성을 좌우하는 전하도핑(charge doping) 현상을 이해하는데 중요한 모델이 된다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 힘 현미경을 사용하여 그래핀/SiO2 계면 사이의 물의 확산 현상과 그에 따른 정공 밀도 변화를 탐구하였다. 열처리 된 그래핀은 기판과의 상호 작용에 의해 높은 밀도의 정공(electron hole)으로 도핑 되어 있으며, 이를 물에 담지 하였다. 본 실험에서는 이차원 라만 분광법을 통해 물 속에 담겨진 그래핀의 정공 밀도의 공간적인 분포를 확산 시간에 따라 조사하였다. 물의 확산은 시료에 따라 수 시간에서 수 일의 시간대에 걸쳐 그래핀 가장자리에서 중앙으로 이루어진다는 사실을 확인하였다. 또한 물의 계면 확산으로 인하여 전하 밀도가 감소한다는 사실은 열처리 된 그래핀의 정공 도핑을 유발하는 산소가 계면에 존재한다는 것을 증명한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.6
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• pp.479-487
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• 2020

A new double-pulse laser system that combines Raman and laser induced plasma spectroscopy (LIPS) in a single unit is proposed. The study attempts to enhance the laser induced plasma signals while simultaneously extracting the desired molecular signals from Raman spectroscopy. In low pressure conditions such as the lunar atmosphere, the measuring of plasma emission is hard because of the low electron density and short persistence time causing a rapid plasma expansion. Furthermore, in the integration of the detecting system aimed at space exploration, the minimization of laser system is important in terms of the payload mass. Simultaneous molecular and atomic detection that gave highly resolved spectral data at pressure below 0.07 torr is demonstrated amongst eight rock samples test. The plasma stacking produced from the double-pulse laser enhanced the signal intensity of calcium and oxygen lines in calcite matrix by twofold, compared to a conventional LIPS.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.52 no.2
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• pp.118-123
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• 2008

The interaction of the antitumour agent, doxorubicin, with adenine is investigated in an aqueous solution at a concentration of 10-3~10-4 with volume ratios of 1:2. A UV-resonance Raman spectroscopy and surface enhanced Raman spectroscopy are used to determine the binding sites of doxorubicin to adenine and the structural variations of doxorubicin-adenine complexes in an aqueous solution. We identified that the possibilities of doxorubicin interacted with the N7 positions of adenine.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.194.1-194.1
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• 2014

기저면에 구조적 결함을 도입함으로써 그래핀과 $MoS_2$와 같은 이차원 결정의 물리, 화학, 전기 및 기계적 성질을 제어하려는 연구가 폭넓게 수행되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 속의 산소 래디컬을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 단일층 그래핀과 $MoS_2$ 표면에 구조적 결함을 유도하고 제어하는 방법을 개발하였다. 라만 및 광발광 분광법을 통해 생성된 결함 밀도를 측정하고 전하 밀도 등의 화학적 변화를 추적하였다. 그래핀의 경우 산소 플라즈마 처리 시간에 따라 결함(defect)의 정도를 보여주는 라만 D-봉우리의 높이와 넓이가 커짐을 확인하였고 이를 G-봉우리의 높이와 비교하여 정량하였다. $MoS_2$의 경우 $E{^1}_{2g}$와 $A_{1g}$-봉우리의 높이가 점점 감소하고 광발광의 세기 또한 감소함을 확인하였다. 또한 본 연구에서는 기판의 편평도가 결함 생성 속도에 미치는 영향을 비교 및 분석하여 반응 메커니즘을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.610-610
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• 2013

그래핀을 구성하는 탄소 원자는 모두 표면에 존재하기 때문에, 맞닿아 있는 물질에 따라 그래핀의 물리적 특성에 민감한 영향을 미치기도 한다. 본 연구에서는 라만분광법과 원자 힘 현미경(atomic force microscopy, AFM)을 이용하여 통상적인 열처리 조건에서 그래핀에 탄화수소가 흡착될 수 있는 가능성을 탐구하였다. 산소가 없는 조건에서 열처리된 그래핀으로부터 D, G, 2D 봉우리와 겹쳐지는 폭이 넓은 새로운 라만 봉우리들이 관찰되었다. 열처리 시간, 온도 및 진공도에 따른 라만 스펙트럼의 변화와AFM에 의해 확인된 표면의 구조 변화로부터 새로이 관찰된 라만 봉우리는 탄화수소의 탄화에 의해 그래핀의 표면에 형성된 비결정성 탄소물질(amorphous carbon)임을 확인하였다. 기계적 박리법과 화학기상증착법으로 시료를 준비할 때 사용된 폴리머 잔유물이 열처리 과정에서 탄화수소를 배출하는 것으로 판단된다. 이 연구는 그래핀 소자의 작동에 있어서 환경적인 효과를 이해하고 탄화에 의해 그래핀 표면에 만들어진 비결정질 탄소를 정량화하는데 도움을 줄 것이다.