• 제목/요약/키워드: 분광 감응도

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SnO$_2$ 후막형 센서를 이용한 H$_2$S 감응특성연구 (H$_2$S Sensing Characteristics of SnO$_2$ thick-film devices)

  • 김한수;김선태;이철효;김헌;한상도
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.153-154
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    • 2002
  • 현재 환경분야의 측정은 주로 분광분석을 중심으로 하는 분석기기법과 $CO_2$, NH$_3$, H$_2$S, HCl 등의 몇몇 유독가스 측정을 위한 이온 선택성전극을 사용한 화학센싱법이 활용되고 있다. 그러나 기기분석을 위한 전처리 방법 및 시료가스의 채취시 가스를 용액에 흡수시킨 뒤에 분석하는 간접적인 방범이 취해지기 때문에 다근 가스의 영향을 극소화시키는데 많은 어려움이 있다. (중략)

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광감응성 4-Hydroxyazobenzene 박막의 액정 배향 (Liquid Crystal Alignment by Photoreactive 4-Hydroxyazobenzene Thin Film)

  • 이원주;김환기;송기국
    • 폴리머
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    • 제29권3호
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    • pp.308-313
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    • 2005
  • 광감응성 azobenzene 그룹이 분자의 주위 환경에 따라 광이성화 반응이 변화하는 것을 in-situ UV/Vis 분광 실험법과 광학 이방성 측정법을 이용하여 조사하였다. 4-Hyhoxyazobenzene을 포함하는 필름에 광조사함과 동시에 trans-isomer와 cis-isomer 특성 피크의 세기 변화를 측정하여 azobenzene 그룹의 가역적이며 반복적인 광이성화 반응을 알수 있었다. Azobenzene 자기조립체 박막이 입혀진 기판을 액정 셀의 배향막으로 사용하여 액정의 배향을 유도하였을 때, trans-azobenzene 그룹들이 조밀한 packing을 하며 기판에 수직으로 배열한 자기조립체 구조 때문에 액정 분자들도 수직 homeotropic 배향을 하였다. 이와 같은 자기조립체 박막의 액정 셀에 UV 빛을 노광하면 azobenzene그룹이 광이 성화 반응을 일으켜 cis-isomer로 변하게 되며, 이로 인해 액정의 배향이 수직에서 수평 planar 배향으로 변함을 알 수있었다.

탄소나노튜브의 가스 감응 특성 (Gas sensing characteristics of SWNT(single walled carbon nanotube) sheet)

  • 김민주;이상태;전희권;허증수
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.136-136
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    • 2003
  • 카본나노튜브는 상용되는 기존의 센서에 비해 표면적이 넓어 감도가 놀고 응답속도가 빠르다. 또한 나노 스케일의 크기를 가지므로 고직접화를 실현할 수 있으며 기능복구성이 뛰어나 상온동작을 통한 저전력화가 가능하다. 본 실험에서는 아크방전법으로 합성한 카본나노튜브를 가스센서로 제작하여 상온에서 NH$_3$, NO 가스와의 반응 특성을 평가하였다. 또한 origin soot와 이를 정제한 purified CNT를 SEM(주사전자현미경), TEM(투과전자현미경), Raman scattering spectroscopy(라만 산란 분광기)를 통해 재료적 특성을 조사하고 이를 가스 감응 곡선과 연관하여 비교, 분석하였다. 전극에 CNT막을 형성시키기 위해 3g의 N,N dimethylformamide 용액에 CNT 10mg을 분산시킨 후 2시간동안 초음파 처리하였다. 이 용액을 mask를 이용해 전극 위에 막을 형성시킨 후 20$0^{\circ}C$에서 열처리하였다. 이렇게 제조된 origin soot와 purified CNT센서는 flow system을 이용하여 측정하였고 $N_2$분위기 하에서 센서를 안정화시킨 후 측정가스와의 반응을 살펴보았다 센서의 반응속도, 회복속도, 감도 등의 측정결과 origin soot는 NH$_3$ 25ppm에서 20%, purified CNT는 1%의 감도를 보여 20배 높은 감도를 보았다. NO 25ppm의 경우에도 origin soot가 8%, purified CNT는 0.8%의 감도를 보여 10배 높은 감도를 보였다. 이는 탄소입자가 많은 origin soot가 purified CNT 보다 표면적이 넓어 보다 많은 가스 흡착 싸이트를 가지기 때문이다. 하지만 origin soot는 반응시간과 회복속도가 Purified CNT 보다 2배 이상 느려 표면적 증가에 따른 가스 흡착과 탈착 능력이 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 CNT와 가스사이의 전하 이동 방향에 따라 NH$_3$는 양의 감도를 NO는 음의 감도를 보였다 이는 전하의 이동 방향에 따라 전하와 캐리어 사이의 결합 및 해리가 일어나게 되고 결국 카본나노튜브 내의 캐리어 수를 증감시킴에 따라 나타나는 현상이다. 이러한 가스의 감도는 농도에 따라 증가하였으며 origin soot를 이용하여 1ppm이하의 NH$_3$ 가스를 검출할 수 있었다.

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염료감응태양전지의 광학특성분석을 통한 건축창호 적용가능성 평가 연구 (An Evaluation of Application Possibility of Window System in the Building based on Optical Characteristics Analysis of DSSC)

  • 심세라;윤종호;정선영;백남춘
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.109-115
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    • 2011
  • It can gain both the electric energy production and disperse of light at the same time if DSSC is applied in the building as window system. It means to help facade design and to be used in lighting, heating, cooling energy directly by applicating DSSC BIPV window that is possible to daylighting and materialization of color. For this, optical characteristics analysis that is basic step must take precedence. So, basic databases of DSSC are builded and optical performances according to the double and triple glazing are evaluated by analyzing spectral data of various colored DSSC. As a result, Green(4) has the highest visible transmittance that is 28.8%, and Blue(3) has the lowest that is 0.3%. And, in case of optical performance of Green(4) depending on the incidence angle, SHGC and Tsol are decreased sharply from more than $60^{\circ}C$. Finally, It is judged that Red(4), Green(1), (4), Blue(4) are suitable for application in office building because visible transmittance is high and solar heat gain coefficient is low relatively in spite of composing to double and triple glazing.

글루코스를 함유한 음이온 하이드로젤의 pH 감응성 동적 팽윤거동 (pH-Sensitive Dynamic Swelling Behavior of Glucose-containing Anionic Hydrogels)

  • 김범상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.299-304
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    • 2005
  • 음이온 하이드로젤은 그들이 가지고 있는 pH 감응성 팽윤거동 때문에 단백질 약물의 경구투여용 전달물질로써 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 음이온 하이드로젤의 pH 변화에 따른 용매의 침투 메커니즘을 규명하기 위하여 methacrylic acid와 2-methacryloxyehtyl glucoside를 공중합하여 P(MAA-co-MEG) 하이드로젤을 합성한 후 pH 변화에 따른 하이드로젤의 동적 팽윤거동을 관찰하였다. 용매의 침투 메커니즘이 Fickian 또는 non-Fickian 인지를 설명할 수 있는 특성지수 n을 $M_t/M_{\infty}=kt^n$ 관계식으로부터 계산하였다. 하이드로젤에 대한 용매의 침투 메커니즘은 주위 pH의 영향을 많이 받았으며, 젤의 $pK_a$ 보다 높은 pH인 7.0에서는 침투 메커니즘이 상대적으로 고분자사슬의 이완에 의한 지배를 많이 받는다는 것을 알 수 있었다. 한편, pH 7.0에서 고분자 이완에 의한 용매의 침투 메커니즘은 하이드로젤에 존재하는 카르복실산의 이온화에 기인한 것임을 ATR-FTIR 분광분석을 이용하여 확인하였다.

소산장 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서 (Thin-film optical waveguide $K^{+}$-ion sensor using the evanescent field absorption)

  • 이수미;고광락;강신원
    • 센서학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.214-220
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    • 1997
  • 본 연구에서는 생화학 물질을 정량적으로 분석하기 위하여 소산장(Evanescent field) 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서를 제작하였다. 도파로는 Pyrex glass($26{\times}19{\times}1mm$, $n_{1}=1.485$ at 514nm, Ar laer ; Coherent 사 M532) 기판위에 RF sputtering법으로 Coming-7059 glass($n_{2}=1.588$, at 514nm, Ar laer ; Coherent사 M532) 2 종류의 박막 광도파로를 형성하였으며, 그 두께는 프리즘 결합법으로 측정한 결과 각각 $T_{1}=1.04{\mu}m$$T_{2}=1.41{\mu}m$ 였다. 칼륨이온 선택성의 이온감지막은 변색성 이온감응물질인 ETH 5294와 중성이온감응물질인 valinomycin을 poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohol) ( 91 : 3 : 6 ) 공중합체 막내에 포괄법으로 고정화한 후 도파로 위에 스핀코팅법으로 제조하였다. 그리고, 센서의 특성을 평가하기 위해 감지막의 작용길이, 도파로의 두께 및 변색성 이온감응물질의 조성비 변화에 따른 감도 의존성을 조사하였다. 본 센서는 약 $1{\times}10^{-6}M\;{\sim}1.0\;M$의 넓은 측정범위를 가지며, 90%의 응답시간은 약 1분 이내의 빠른 응답특성을 나타내었다. 또한 분광분석법에 의한 투과광도법 및 광섬유를 이용한 optode형 센서를 제작하여 본 센서와 그 특성을 비교한 결과, 본 센서의 우수성을 알 수 있었다. 따라서 본 센서는 생화학 및 의용, 환경감시 분야 등에 응용 가능할 것으로 사료된다.

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포도당, 젖산 및 에탄올의 동시 측정용 바이오센서의 개발 (Development of Biosensor for Simultaneous Determination of Glucose, Lactic Acid and Ethanol)

  • 김정호;이동희;김태진;노봉수
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.22-34
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    • 1998
  • 고정화효소와 산소전극 시스템을 이용한 효소센서를 제작하여 식품 중의 당, 유기산, 알코올 성분을 동시 측정 하였다. 효소가 기질과 반응하여 소비한 산소의 변화량이 전압차이로 나타나므로 시간당 전압 감소량이 최대인 값으로부터 각 성분의 농도를 측정하였으며, 이때 1분내에 최대기울기를 구할 수 있어 신속한 측정이 가능하였다. 효소의 고정화 지지체로는 nylon cloth를 사용하였고, asymmetrical coupling 방법에 의하여 기질 작용 순으로 위치하도록 효소를 고정화하였다. 한 개의 양극과 6개의 음극으로 제작된 multiple cathode system으로 포도당, 젖산, 에탄올 성분을 동시 측정할 수 있는 효소 센서를 제작하였다. 위의 센서 제작을 위하여 mutarotase과 glucose oxidase/lactate oxidase/alcohol oxidase와 catalase가 각기 사용되었다. 이들 효소센서의 최적조건은 $pH\;7.0,\;40^{\circ}C$의 0.1 M 인산완충용액이었으며 각 효소 센서의 방해물질을 알아 보기 위하여 여러 가지 당과 각종 유기산, 알콜류에 대한 효소 감응도를 살펴 본 결과 포도당 센서에서 유기산의 영향을 제외하고는 10% 내외였다. 따라서 포도당과 유기산을 동시 측정하기 위하여 포도당/젖산의 영향을 고려한 적절한 보정관계식을 도입하여 순수한 유리당과 유기산의 값을 측정할 수 있었다. 제작된 효소센서의 검증을 위하여 분광광도법. HPLC, GC를 이용한 결과, 분석방법간에 높은 상관관계를 보여 주었다. 아울러 각 효소센서의 안정성을 살펴본 결과 알코올 센서를 제외하고는 30일 이후에도 80%이상 효소감응도가 유지되었다.

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요소 정량을 위한 Proteus vulgaris 박테리아 전극의 개발과 그 응용 (Preparation of the Proteus vulgaris Bacterial Electrodes for the Determination of Urea and Their Application)

  • 인권식;김봉원;손무정;김인탁
    • 대한화학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.323-332
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    • 1988
  • 요소는 박테리아가 가지고 있는 urease에 의해 2분자의 $NH_3$와 1분자의 $CO_2$ 기체를 생성한다. Proteus vulgaris를 $NH_3\;와\;CO_2$ 기체 감응전극에 고정시켜 박테리아 전극을 조립하고, pH, 온도, 완충용액, 박테리아(균)의 양 및 여러가지 방해불질의 영향과 전극의 수명등에 관하여 조사하였다. $NH_{3-}$박테리아 전극은 $25^{\circ}C$에서 pH 7.4인 0.05M phosphate완충용액을 사용하였을 때 직선범위는 $7.0{\times}10^{-4}\;-\;3.0{\times}10^{-2}$M 이었고, 감응 기울기는 116.7 mV/decade였다. 한편, $CO_{2-}$박테리아 전극은 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 0.1M phosphate완충용액을 사용하였을 때 $7.0{\times}10^{-4}\;-\;5. 0{\times}10^{-2}$M내에서 감응 기울기는 $45.4{\sim}45.7mV/decade$로 나타났다. 실제 임상적인 응용으로서 요속에 들어 있는 요소를 정량하고 분광광도법과 비교하였다. 결과적으로 이 전극의 경우는 실험과정이 간단하고 편리하여 신속하게 많은 양의 시료 분석이 가능하였다.

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염료감응 나노입자 $TiO_2$ 태양전지의 광전류와 그 안정성 향상 (Photocurrent and Its Stability Enhancement of Dye-sensitized Nanoparticle $TiO_2$ Solar Cells)

  • 채원석;강태식;김강진
    • 전기화학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.232-236
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    • 1999
  • 염료감응 태양전지의 전극 물질로 금속산화물인 이산화티타늄$(TiO_2)$를 사용하고, 감응제로 malachite green oxalate, basic blue3, rhodamine B, bromocresol purple 염료를 사용할 때 광전환 효율을 높이고 안정성을 향상시키기 위하여 갖추어야될 염료의 전기화학적 특성과 분광학적 특성을 조사하였다. 기준전극에 대한 염료의 산화전위와 흡수파장을 전자볼트 단위로 환산한 값을 더하여 들뜬 상태를 얻었다. $TiO_2$전극의 평활전위$(E_{fb})$를 결정하여 전도띠 끝 준위$(E_{c,s})$를 계산하였으며, 이를 염료의 들뜬 상태와 비교함으로써 합선 전류$(J_{sc})$를 향상시킬 수 있도록 염료가 갖추어야 할 특성을 알아내었다. 또한 폴리피롤 전도성 고분자를 입혀 $TiO_2$의 결함자리에서 전도띠에 있는 전자가 산화된 염료와 재결합하는 것과 $TiO_2$필름의 균열에 의한 염료의 전극반응을 방지함으로써 광전류의 안정성을 향상시킨 결과를 얻었다.

형광분광법을 이용한 수용액 중의 carbaryl의 정량 (Determination of carbaryl in aqueous solution by fluorescence spectrometry)

  • 김욱현;이상학
    • 분석과학
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    • 제22권4호
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    • pp.307-312
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    • 2009
  • 수용액 중의 carbaryl을 형광분광법을 이용하여 정량하기 위한 분석방법에 대하여 연구하였다. 분석의 최적 조건을 구하기 위해서 들뜸 파장, 계면활성제의 농도, 보조계면활성제인 ethanol의 농도 및 방출 파장의 방출 세기에 대한 영향을 조사하였다. Carbaryl 용액에 계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)을 첨가하였을 때 방출세기가 조금 증가하였으며 보조계면활성제인 ethanol을 첨가하였을 때 방출 세기가 현저히 증가함을 관찰하였다. 최적 분석 조건의 들뜸 파장, 계면활성제의 농도, 보조계면활성제인 ethanol의 농도 및 방출 파장은 각각 281 nm, $1.0{\times}10^{-2}mol/L$, 20% (v/v), 349 nm 이었다. 최적 분석조건에서 carbaryl의 검정곡선의 감응범위와 검출한계($3{\sigma}$)는 각각 $5{\times}10^{-7}$에서 $1.0{\times}10^{-4}mol/L$$1.1{\times}10^{-8}mol/L$이었다. 검정곡선에서 직선성이 성립하는 농도 범위에서 상관계수(S/N=3)는 0.9996이었다.