• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.251-251
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• 2015

최근 질병 조기진단에 대한 사회적 요구가 높아짐에 따라 이에 대한 기술에 관심이 집중되고 있다. 그 중 표면증강라만산란(surface enhanced Raman scattering(SERS))을 이용하여 인체 내 소량의 바이오마커를 검출하는 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구에서는 바이오마커의 검지감도를 최대치로 증가시키기 위해 SERS 기판의 나노구조를 최적화 하였다. SERS 기판 표면의 나노구조, 크기, 형상, 밀도 등에 따라 검지감도가 변화되기 때문에 이를 제어하기 위해 증착공정 변수에 변화를 주어 표면의 나노구조를 형성하였다. 이를 분석하기 위해 SEM, XRD를 사용하였으며 최적화된 SERS 기판을 활용하여 Rhodamine 6G의 신호가 $1{\times}10^5$ 이상의 enhancing factor를 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.78-79
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• 2000

소형 루비듐 원자시계를 만들기 위해 원자에서의 CPT(coherent population trapping) 현상, 유도 라만 산란(SRS: Stimulated Raman Scattering), 루비듐 메이저 등 다양한 방법들이 소개되고 있다$^{(1, 3)}$ . 본 연구에서는 루비듐 원자 주파수 표준기를 위해 루비듐 셀을 이용한 마이크로파 주파수 표준기(즉, 원자시계)에 관한 연구를 수행하였다. 루비듐 셀을 이용한 원자시계는 가격이 저렴하고 부피가 작아 휴대용으로 적합하다. 따라서 정보통신 분야에서 동기 신호 발생기에 사용되는 등 다양한 응용분야를 갖고 있다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.368-368
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• 2016

그래핀(Graphene)은 탄소 원자가 6각 구조로 이루진 2차원 알려진 물질 중 가장 얇은(0.34 nm) 두께의 물질이며 그 밴드구로조 인해 우수한 전자 이동도($200000cmV^{-1}s^{-1}$)를 가지고 있며, 이외에도 기계적, 화학적으로 뛰어난 특성을 가진다. 대면적화 된 그래핀을 성장시키기 위한 방법으로는 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition)이 있다. 하지만 실제 여러 전이금속에서 합성되는 그래핀은 다결정으로, 서로 다른 면 방향을 가진 계면에서 전자의 산란이 일어나며, 고유의 우수한 특성이 저하되게 된다. 따라서 전자소재로 사용되기 위해서는 단결정의 대면적화 된 그래핀에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 앞서의 두 문제점 중, 단결정의 그래핀 합성에 크게 영향을 미치는 요인으로는 크게 합성 온도, 촉매 기판의 탄소 용해도, 촉매 표면에서의 탄소 원자의 확산성이 있다. 본 연구에서는 구리, 니켈, 실리콘에 비해 탄소 용해도가 낮으며, 탄소 원자의 높은 확산성으로 인해 단결정의 단층 그래핀을 합성에 적합하다고 보고된 저마늄(Germanium) 기판을 사용하여 그래핀을 합성하였다. 단결정의 그래핀을 성장시키기 위해 메탄(Methane; $CH_4$)가스의 주입량과 수소 가스의 주입량을 제어하여 성장 속도를 조절 하였으며, 성장하는 그래핀의 면방향을 제어하고자 하였다. 표면의 산화층(Oxidized layer)을 제거하기 위하여 불산(Hydrofluoric acid)를 사용하였다. 불산 처리 후 표면의 변화는 원자간력현미경(Atomic force microscopipe)을 통하여 분석하였다. 합성된 그래핀의 특성을 저 에너지 전자현미경(Low energy electron microscopy), 광전자 현미경(Photo emission electron microscopy), 라만 분광법(Raman spectroscopy), 원자간력현미경(Atomic force microscopy)와 투과전자현미경 (transmission electron microscopy)을 이용하여 기판 표면의 구조와 결정성을 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제32권4호
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• pp.147-152
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• 2021

본 논문에서는 최고 출력 3.0 kW 발진 단일 모드 이터븀(ytterbium, Yb) 첨가 광섬유 레이저에 대해 보고한다. 고출력 광섬유 레이저의 출력을 제한하는 주된 요소인 유도 라만 산란 문턱 값과 광섬유 내 온도 분포를 계산하고 이를 바탕으로 양방향 펌핑 구조의 단일 공진기 Yb 광섬유 레이저 시스템을 제작하였다. 그 결과 4.1 kW의 펌프 출력에서 최고 출력 3.0 kW의 레이저 빔을 얻을 수 있었고, 그때의 기울기 효율은 81.5%로 계산되었다. 최고 출력에서 측정된 출력 빔의 빔질(M²)은 1.26으로 단일 공간 모드 빔 출력 특성을 가지고 있음을 확인하였고, 유도 라만 산란 및 횡모드 불안정 현상은 관측되지 않았다. 본 연구에서 얻은 광섬유 레이저 출력 결과는 지금까지 국내에서 보고된 다이오드 레이저로 펌핑한 광섬유 레이저 출력 중 가장 높은 출력이며, 향후 더 높은 출력을 얻기 위한 방법에 대해 논의하고자 한다.

• 한국광물학회지
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• 제29권3호
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• pp.131-139
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• 2016

마스컬리나이트(maskelynite)는 강한 충격에 의해 운석이나 크레이터(crater)에서 형성된 장석 조성의 비정질 상으로서, 마스컬리나이트의 형성 메커니즘에 대한 이해는 운석의 충격 변성 압력에 대한 중요한 정보를 제공한다. 본 연구는 마스컬리나이트의 형성 메커니즘을 규명하기 위한 예비연구로서, 달운석 Mount DeWitt (DEW) 12007에서 관찰되는 사장석과 마스컬리나이트의 충격 압력의 불균일성을 연구하였다. 달운석 DEW 12007에서 대부분의 사장석 입자 일부가 마스컬리나이트로 전이하여, 하나의 입자 내에서 사장석과 마스컬리나이트가 방향성을 가지고 혼재하는 양상이 관찰된다. 주사 전자 현미경의 후방 산란 이미지 관찰 결과, 마스컬리나이트 내부에 평면 변형 구조가 남아 있는 것은 다이어플렉틱 글래스일 가능성을 지시하는 것으로 보이는 반면, 입자 경계를 따라 사장석이 용융 후 재결정된 흔적도 나타난다. 라만 분광분석 결과는 사장석이 약 5-32 GPa, 마스컬리나이트가 26-45 GPa의 충격 변성 압력을 받았음을 지시한다. 이와 같이 한 입자 내에서 서로 다른 충격 변성 압력은 충격파의 불균일한 분포와 같은 운석 외부에 의한 원인 또는 사장석 입자의 물리적, 화학적 특성과 같은 운석 자체의 원인에 의해 발생할 수 있다. 하지만 라만 분광분석은 비정질 상(phase)인 마스컬리나이트의 원자 구조를 규명하기에는 한계가 있으며, 고압 환경에서 형성될 것으로 예상되는 고배위수 원자 환경의 관찰이 힘들다. 따라서 장석과 마스컬리나이트의 충격 압력 및 형성 메커니즘을 이해하기 위해, 장석과 마스컬리나이트의 화학 조성 및 원자 단위 구조의 규명이 필요하다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.493-498
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• 2008

This Paper describes the Raman scattering characteristics of polycrystalline (Poly) 3C-SiC thin films, in which they were deposited on AlN buffer layer by APCVD using hexamethyldisilane (MHDS) and carrier gases (Ar+$H_2$). When the Raman spectra of SiC films deposited on the AlN layer of before and after annealing were worked according to growth temperature, D and G bands of graphite were measured. It can be explained that poly 3C-SiC films admixe with nanoparticle graphite and its C/Si rate is higher than ($C/Si\;{\approx}\;3$) that of the conventional SiC, which has no D and G bands related to graphite. From the Raman shifts of 3C-SiC films deposited at $1180^{\circ}C$ on the AlN layer of after annealing, the biaxial stress of poly 3C-SiC films was obtained as 896 MPa.

• 한국대기환경학회지
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• 제28권1호
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• pp.86-93
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• 2012

We present a retrieval method to obtain dust backscatter coefficient from the mixed Asian dust and pollutant layer. In the present study, vertically resolved quartz (silicon dioxide, silica) concentration was calculated using Raman scattering signals from quartz at 546 nm. Dust concentration was obtained based on typical mass percentage of quartz in Asian dust. The highest value of dust concentration at 3.7 km in March 21, 2010 was 22.3 and 10.9 ${\mu}gm^{-3}$ according to the quartz percentage in Asian dust as 65 and 30% based on literature survey, respectively. OPAC (Optical Properties of Aerosol and Clouds) simulations were conducted to calculate dust backscatter coefficient. The retrieved dust concentration was used as an input parameter for the OPAC calculations. Utilization of quartz Raman channel in Lidar measurements is considered useful for distinguishing optical properties of dust and nondust aerosol in the mixing state of Asian dust.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권6호
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• pp.441-446
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• 2014

In this study, we synthesize silica-core gold-satellite nanoparticles (SGNPs) for the surface-enhanced Raman scattering (SERS) based sensing applications. They consist of gold satellite nanoparticles (AuNPs) fixed on the silica core nanoparticles, which sizes of AuNPs can be tunned by varying the amount of reactants (growth solution and reducing agent). Their surface plasmon resonance (SPR) properties were characterized by using UV-vis spectroscopy, showing that the growth of AuNPs on silica cores leads to the light absorption in the longer wavelength region. Furthermore, the size increase of AuNPs exhibited the dramatic change in SERS activity due to the formation of hot spots. The optimized SGNPs showing enhancement factor ${\sim}3.8{\times}10^6$ exhibited a detection limit of rhodamine 6G (R6G) as low as $10^{-8}M$. These findings suggest the importance of size control of SGNPs and their SPR properties to develop highly efficient SERS sensors.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1311-1317
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• 2001

To investigate only the effects of the stratified mixture distribution on initial flame propagation and combustion characteristics, the instantaneous equivalence ratio in the spark plug gap and combustion pressure were measured simultaneously In a constant volume chamber, To induce the stratified propane-air mixture distribution near the spark plug, counter-flow typed mixture injection system was used under the constant mean equivalence ratio $\Phi$$\_$mean/= 1.0 The instantaneous equivalence ratio was measured by a single-shot Raman scattering with narrow-band KrF excimer laser. The measuring error was within the limit of $\pm$ 3.5% provided that the proposed method was applied to the measured Raman signals. Judging from mass fraction burned derived from the measured pressure, the optimum combustion characteristics were shown under the condition that the local equivalence ratio in the spark plug was near 1.28$\pm$0.04, and these characteristics were more remarkable at the initial stage of combustion.