• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.24 no.2
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• pp.71-76
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• 2013

Using fluorescence correlation spectroscopy, we analyzed the change of effective focal volume of a confocal system with light intensity. The fluorescence correlation spectroscopy system was home-built in accordance with the He-Ne laser with a wavelength of 632.8 nm, and two kinds of samples (AlexaFluor657 and Quantum dot655) suitable for the wavelength of the laser beam were used. For each sample, we analyzed and compared the correlation functions obtained while changing the intensity of the light source in a range of 1~50 ${\mu}W$. The result shows that the radius of the focal area increases linearly through the increase of particle number and diffusion time in response to an intensity change in weak light below 10 ${\mu}W$. In the higher intensity region (>10~15 ${\mu}W$), the increasing rate of particle number and diffusion time keep increasing but at a much slower rate. Through this result, it was also found that the radius increasing rate of the focal area was reduced however, the radius still increased slightly.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.23 no.3
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• pp.113-118
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• 2012

The concentration and hydrodynamic radius of nano-sized fluorescence particles diffusing in solution were compared by using fluorescence correlation spectroscopy (FCS), which can measure the variation of the correlation function of a fluorescence signal by size and number of particles. The used nano-sized fluorescence particles are Alex Fluor 647, quantum dots, and fluorescence beads, and three kinds of sample solutions with different concentrations were prepared by dilution to 1/10 and 1/100 with distilled water for each kind of particles. The effective focal volumes were calculated by using the known diffusion coefficient of Alexa Fluor 647 particles, and the diffusion time, number of particles in focal volume, and variation of concentration according to the dilution could be measured by the FCS system. Through this study, we determined that the concentrations of arbitrarily diluted sample solutions can be measured by a home-built FCS setup in the range of 0.1 nM ~ 10 nM and that the diffusion coefficient of the quantum dot was $27{\pm}1{\mu}m^2/s$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.311-312
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• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.35 no.1
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• pp.157-162
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• 2018

The partial molar volumes of an antidepressant in Halobacteriun Halobium and in suspensions of several lipids have been determined at $25^{\circ}C$ it using a excess volume dilatometer. The potency of general antidepressant, Fluoxetine has long been known to correlate with lipid solubility. Denaturations of the vesicle, which is a sole membrane protein in the purple membrane of Halobacteriun Halobium, were studied by absorption changes at 280 nm and fluorescence changes at 330 nm with excess volume dilatometer. The 1H NMR analysis of viscous polymer solutions by diffusion interchange is the important step by measurement. The partial molar volume and particle size of Fluoxetine in Halobacteriun Halobium were measured to be positive. An antidepressant can prevent diseases that produce a variety of cognitive and mental symptoms based on low morale and depression, resulting in poor daily performance.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.8 no.4
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• pp.353-355
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• 1997

A single molecule detection system, which consists of confocal fluorescence microscope and single photon counter, has been used to observe the dye concentration dependence of photon counting rate. With increasing concentration, a saturation effect of counting is observed and demonstrated on the basis of the dead time of photon detector. The equations presented here show the relations between the counting rate and some parameters such as probe volume, quantum efficiency of detector, and fluorescence photon number entered onto detector. The signal-to-noise ratio is also discussed briefly.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.382-384
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• 2013

LED is much brighter than the traditional incandescent, and low power consumption. Development and commercialization of LED fluorescent lamp is made in order to improve efficient fluorescent lamps with this existing and environmental problems. Because, unlike fluorescent lamps, it is not possible to directly use AC power to the unidirectional element having a polarity, LED requires a power supply. The power supply function is lowered as compared with the fluorescent lamp common in terms of maintenance costs because of the high price large. In this study, we constructed a circuit that can be controlled with a constant current in order to eliminate a phenomenon that brightness of the light which rectifies the AC power supply easy to place in the power supply due to the current change due to the voltage fluctuation is changed, in maintenance, I would like to propose how to develop a device which can be easily replaced less expensive composed of interchangeable modules of Plug in / out method to distinguish the LED module this.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.232-232
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• 1999

교류형 플라즈마 방전 표시기(AC Plasma Display Panel, AC PDP)에 사용되는 플라즈마는 그 부피가 너무 작아서 플라즈마에 변화를 일으키지 않고 그 물성을 관측하기란 쉬운일이 아니다. 그래서 주로 PDP 내의 물성을 관측하는 데 시뮬레이션에 의존하게 된다. 그 물성중에 PDP내의 전계 분포에 대한 정보는 방전의 형성 및 소멸에 대한 많은 단서를 제공하고 있다. 특히 AC PDP의 경우, 유전체에 형성되는 벽적하(wall charge)가 방전의 형성 및 PDP 구동에 중요한 역할을 하는데, 이는 PDP 내의 전계 분포를 살펴봄으로써 대략 예측할 수 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션에 의존하지 않고, 직접 레이저 유도 형광법을 이용하여 AC PDP 내의 전계를 측정하였다. 방전 가스인 헬륨(He)의 에너지 준위는 전계의 크기에 따라 에너지 준위가 변화하여, Rydberg(n$\geq$8) 준위가 여러 개의 준위로 나누어지는 현상이 일어나는데, 이를 Stack 효과라고 한다. 따라서 전계의 세기가 커짐에 따라서 각 준위와 준위 사이 값(splitting)이 커지는데, 이를 이용하면 전계를 측정할 수 있다. 즉, 헬륨 원자를 여기시키는 레이저 파장을 변화시키면서 관측되는 레이저 유도 형광 신호를 관측하면, 준위의 splitting을 관측할 수 있다. 본 연구에서는 PDP 내의 전계의 시간적 변화를 관측하였다. 50%, 40kHz의 구형파를 PDP의 두 전극에 가하였을 때, 플라즈마가 켜진 상태뿐만 아니라 플라즈마가 꺼진 후에도 전계에 의한 Splitting 신호가 관측이 되었는데, 전계로 환산하였을 때, 그 값은 대략 수 kV/cm의 값을 갖았는데, 이는 wall charge에 의한 값으로 사료된다.결과로 생각되어진다.플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.로 보인다.하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.37 no.1
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• pp.1-12
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• 2010

The aim of this study was to evaluate the preventive effect of commercially available anticariogenic products, specifically, the tooth cream containing Casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate(CPP-ACP), fluoride varnish and low-level fluoride mouthrinse on enamel erosion induced by carbonated beverage in a short period of time. Enamel specimens were treated as follows and were then kept in artificial saliva for 24 hours followed by further processing by alternately soaking them in Cola beverage and in distilled water for 1 minute each five times. Group 1: control group (no treatment) Group 2: tooth cream with CPP-ACP Group 3: fluoride varnish (1,000 ppm F) Group 4: low-level fluoride mouthrinse (227 ppm F) Group 5: fluoride varnish + tooth cream with CPP-ACP Group 6: low-level fluoride mouthrinse + tooth cream with CPP-ACP Microhardness and erosion depth were measured and the mineral loss of each specimen was evaluated by measuring the volumetric fluorescence change(${\Delta}Q$) against the stable fluorescent grid using quantitative light-induced fluorescence(QLF). The experiment lasted for 6 days repeated each day. The results were as follows: 1. The microhardness was increased as follows: Group $1{\leq}2{\leq}4$<6<$3{\fallingdotseq}5$. 2. The mean erosion depth was increased as follows: Group $5{\fallingdotseq}3$<6<$4{\fallingdotseq}2{\fallingdotseq}1$. 3. The ${\Delta}Q$ was increased as follows: Group $1{\fallingdotseq}2{\leq}4{\leq}6{\leq}3{\fallingdotseq}5$. The decrement of ${\Delta}Q$ was similar between group 1 and 2, group 4 and 6 and group 3 and 5. 4. The ${\Delta}Q$ showed positive correlation with microhardness (r=0.96, p<0.05), while it was negatively correlated to erosion depth (r=-0.96, p<0.05).

• Polymer(Korea)
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• v.32 no.5
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• pp.465-469
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• 2008

Hybrid thin films composed of block copolymer(BCP) and $TiO_2$ with various morphologies on the nanoscale were fabricated using self-assembly of block copolymer combined with sol-gel process. The factors governing morphology changes considered in this study are block copolymer composition, selectivity of solvent and the inclusion of an additive. We also investigated the efficiency of photoluminescence for selected films with different morphologies. Micelle or nanowire structure can be derived from the self-assembly of poly (styrene-block-4-vinyl pyridine) (PS-b-P4VP) depending on the relative selectivity of the solvent for the two blocks, and the titanium tetraisopropoxide ($Ti{OCH (CH_3)_2}_4$, TTIP) is coordinated with nitrogen in P4VP block. Addition of a third component 3-pentadecylphenol into the BCP/sol-gel mixture solution induces morphology change as a result of the change of relative volume fraction of the BCP. We confirmed that the efficiency of $TiO_2$ fluorescence changes for films depending on morphologies.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.66 no.2
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• pp.78-85
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• 2022

Natural white clay was treated with 6 M of H₂SO₄ and heated at 80℃ for 6 h under mechanical stirring and the resulting acid active clay was used as an adsorbent for the removal of Cs⁺ in water. The physicochemical changes of natural white clay and acid active clay were observed by X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF), BET Surface Area Analyser and Energy Dispersive X-line Spectrometer (EDX). While activating natural white clay with acid, the part of Al₂O₃, CaO, MgO, SO₃ and Fe₂O₃ was dissolved firstly from the crystal lattice, which bring about the increase in the specific surface area and the pore volume as well as active sites. The specific surface area and the pore volume of acid active clay were roughly twice as high compared with natural white clay. The adsorption of Cs⁺ on acid active clay was increased rapidly within 1 min and reached equilibrium at 60 min. At 25 mg L^- of Cs⁺ concentration, 96.88% of adsorption capacity was accomplished by acid active clay. The adsorption data of Cs⁺ were fitted to the adsorption isotherm and kinetic models. It was found that Langmuir isotherm was described well to the adsorption behavior of Cs⁺ on acid active clay rather than Freundlich isotherm. For adsorption Cs⁺ on acid active clay, the Langmuir isotherm coefficients, Q, was found to be 10.52 mg g^-1. In acid active clay/water system, the pseudo-second-order kinetic model was more suitable for adsorption of Cs⁺ than the pseudo-first-order kinetic model owing to the higher correlation coefficient R² and the more proximity value of the experimental value q_e,exp and the calculated value q_e,cal. The overall results of study showed that acid active clay could be used as an efficient adsorbent for the removal of Cs⁺ from water.