• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.49.2-49.2
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• 2009

최근, 플루이딕스칩 제작에 있어서 가격이 저렴하며 구조물 형성이 쉽다는 장점으로 인하여 유리 기판을 플라스틱 기판으로 대체하려는 연구가 많이 진행하고 있다. 하지만 플라스틱 기판은 유리 기판에 비하여 많은 장점을 갖고 있음에도 불구하고, 기판 표면이 소수성이기 때문에 유체의 흐름을 저하시키는 문제점이 있다. 기존의 플라스틱 기판을 친수성으로 개질하는 방법으로는 화학적처리, 자외선 조사, 산소플라즈마 처리 등의 방법이 있었으나, 화학적처리 방법은 공정의 민감성과 폐기물로 인한 양산적용의 한계가 있고, 자외선 조사법 및 산소 플라즈마 처리는 친수성이 영구적이지 않다는 결정적인 문제점이 있다. 이는 플라스틱 플루이딕스칩의 신뢰도를 크게 저해하여 상용화에 큰 문제점으로 작용한다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 새로운 방법의 친수성 표면처리가 요구되어 지고 있다. 본 연구에서는, 기존 플라스틱 기판의 친수성 표면처리 방법들의 문제점들을 개선하고자 플라스틱 기판의 변형을 야기하지 않는 저온 PE-CVD 방식을 이용하여 균질한 두께의 $SiO_2$박막을 형성 하였으며, 형성된 박막을 liquid self-assembled monolayer(L-SAM)방식을 이용하여 아민 표면으로 개질하였다. 이를 통해, 플라스틱 채널 상에서 유체의 원활한 흐름, 형성된 아민 표면에 단백질 및 DNA와 같은 생체 물질 고정화의 용이성 및 영구적 표면개질의 특성을 얻을 수 있었다. 이뿐만 아니라, 플라스틱 기판 외에도 재료에 관계없이 모든 물질의 표면을 생체 안정성이 뛰어난 친수성 표면으로 개질 할 수 있으며, 알데히드 및 카르복시산 등의 다양한 작용기로 변형이 쉽다는 장점이 있다. 개질된 친수성 표면의 평가를 위하여 시간에 따른 접 촉각 및 형광 스캐너(Fluorescence Scanner)를 이용하여 영구적인 친수성 특성 및 생체물질 적합성을 파악하였다. 또한, L-SAM 조건에 따른 아민의 형성정도를 측정하기 위하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 실시 하였다. 최적화된 표면처리를 실제 플라스틱 플루이딕스칩에 적용하여, 유체의 흐름을 관찰 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.110-110
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• 2017

마이크로 플루이딕 디바이스는 화학, 생물학 실험 및 생체 의학 진단을 위한 플랫폼으로 지난 20년간 그 사용 및 연구가 증가되어 왔다. 마이크로 플루이딕 디바이스를 제작하는 데 있어 가장 일반적으로 사용되는 재료는 실리콘이지만 비용이 많이 들고 불투명하므로 광학 검출이 필요한 곳에 적용이 제한된다. 이러한 측면에서 열가소성 플라스틱은 상업화의 중요한 요소인 대량 생산에 있어 큰 잠재력을 가지고 있으며 저렴하고, 가공이 쉽고, 유연하고, 광학적으로 투명하고, 화학적으로 불활성이며, 생체적합성을 가진다. 본 연구에서는 열가소성 플라스틱의 일종인 PMMA Poly(methylmethacrylate)를 효율적으로 접합하기 위해 비교적 낮은 온도와 낮은 압력에서 에탄올을 활용한 접착방식을 개발하였다. 먼저, PMMA 기판의 전체 표면을 $80^{\circ}C$에서 20 분 동안 에탄올로 처리한 후, $60^{\circ}C$에서 20 분간 열 압착하는 방식으로 영구적인 결합이 이루어졌다. 결합 강도 및 채널의 sealing 정도를 확인하기 위해, 인장 강도, 누수 및 파열 테스트를 수행하였다. 결합강도는 약 12.4 MPa로 타 연구와 비교할 때 매우 높았으며 마이크로 채널의 전체 내부 체적보다 거의 450 배 높은 강한 액체 흐름을 견딜 정도로 견고한 결합이 유지되었다. 열가소성 플라스틱의 본딩에 사용되는 유기 용매는 광학 특성을 희생시키지 않으면서 결합 속도를 높일 수 있지만, 결합 공정 중에 용매로 인해 마이크로 채널이 막히는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 견고한 본딩을 유지하면서 채널 막힘을 방지하기 위해 마이크로 채널을 소수성으로 선택적으로 처리하여 내벽의 표면 특성을 튜닝해 주는 기법을 추가로 적용하였다. 본 연구에서 사용한 방법은 아민-PDMS (polydimethylsiloxane) 링커를 적용하여 기판 표면의 극성을 변경시켜 주었다. 아민-PDMS 링커는 PC (polycarbonate), PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride) 및 PI (polyimide)와 같은 다양한 열가소성 플라스틱의 표면 소수성을 현저히 증가시키며 화학적, 열적 안정성이 뛰어나다. 아민-PDMS 링커는 PMMA의 카보닐 그룹과 반응할 수 있는 아민 사이드 그룹을 포함하는 PDMS 백본으로 구성되며 처리된 대상표면을 소수성으로 만든다. 아민-PDMS 링커 처리 이후 채널은 소수성으로 변화되었으며 이는 접촉각(contact angle)의 증가로 확인되었다. 코팅된 채널을 에탄올로 30분간 80도에서 처리하여도 소수성은 그대로 유지되어 마이크로 채널의 선택적인 소수성 코팅이 성공적으로 수행되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권2호
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• pp.109-114
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• 2013

Polyhydroxyalkanoates (PHAs)는 다양한 미생물이 세포 내에 저장하는 에너지 저장물질로 생체적합성 플라스틱의 원료 물질이다. 본 연구에서는 Cupriavidus necator를 사용하여 독립영양배양조건으로 poly(3-hydroxybutyrate) (P(3HB))를 생산함에 있어서 $CO_2$ 농도가 미생물의 성장과 P(3HB)의 축적에 미치는 영향을 확인하였다. 첫 번째 질소원을 포함한 배지에서의 6일 간의 배양 단계에서 C. necator의 균체수는 $CO_2$ 농도와 관계없이 증가했지만, 균체 내에 축적된 P(3HB)의 양은 $CO_2$ 농도가 1-20%로 증가함에 따라 감소하였다. 두 번째 질소원이 제거된 배지에서의 4일 간의 배양 단계에서 P(3HB)의 축적량은 3% $CO_2$에서 가장 많았다. 하지만 전체 10일 간의 배양기간 동안 합성된 총 P(3HB)의 양은 1, 3, 10, 20% 순으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$를 사용하여 P(3HB)를 축적할 때 1-20% $CO_2$ 중에서 1% $CO_2$가 가장 효율적임을 확인하였다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2006년도 Principles and Practice of Microarray for Biomedical Researchers
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• pp.57-61
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• 2006

Microarray란 유리, 실리콘, 플라스틱 등의 매체위에 생체분자를 집적하여 만든 플랫폼을 의미한다. 현재 이러한 플랫폼에 DNA, 화학물질, 유기물질 등 바이오소재를 집적하여 다양한 연구용 제품들이 출시되어 있으며, 수년간 Microarray를 이용한 연구가 진행되어 최근에는 질병진단/예후예측 등의 포괄적인 정보를 포함하는 임상용 microarray제품도 등장하고 있다. 디지탈지노믹스(주)는 2000년 이후로 6년의 기간동안 연구자에게 다양한 종류의microarray를 공급하여 왔으며, 현재 국내에서 가장 많은 종류의 microanay 분석 시스템을 확보하고 있다. 따라서 다양한 연구자들에게 가장 적합한 microarray를 소개할 수 있음은 물론, 그 결과분석 데이터를 제공함으로써 양질의 데이터와 서비스를 제공하고 있다. 특히 디지탈지노믹스(주)에서는 최근에 Combimatrix사의 microarray 시스템을 도입하여, 연구자가 원하는 맞춤형 microarray를 제작할 수 있는 새로운 형태의 차세대 플랫폼을 제공할 수 있게 되었다. 이 기술은 연구자의 목적에 맞게 microarray 제작이 가능하도록 가변적인 특성을 가지고 있으며 높은 민감도 및 재현성을 보여주는 우수한 기술력을 보여준다. Microarray 분야는 그 플랫폼과 분석기술이 나날이 발전하고 있으며, 그 응용범위도 날로 넓어 지고 있다. 그 활용범위의 예를 보면, 1) 유전체 수준에서 발현양상 분석, 2) 약물에 대한 반응성 분석, 3) 질환에 대한 원인 유전자 규명 및 진단제 개발, 4) 독성유전체에서의 약효 및 유효성 분석, 5) 대량의 SNP 분석, 6) 대량의 단백질 수준에서의 발현분석 등이 있으며, 일일이 다 언급하기 힘들 정도로 그 응용범위가 넓어지고 있다. 이러한 microarray기술은 관심 있는 대상에 대한 검색(screening)의 기능과 더불어 분석된 데이터를 기초로 제품화 플랫폼으로써 다시 활용될 수 있는 장점을 가지고 있다. 디지탈지노믹스(주)에서는 구축되어 있는 microarray 분석 시스템을 이용하여 질병 진단, 약물반응성 진단 및 플랫폼 개발에 대한 내부연구도 심도 있게 수행하고 있으며, microarray 기술을 응용하여 산업화, 제품화 할 수 있는 구체적인 사례와 모범답안을 만들기 위해 노력하고 있다.

• 한국유기농업학회지
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• 제20권4호
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• pp.715-725
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• 2012

본 연구는 공동생활주택에서 발생하는 음식물 쓰레기를 지렁이먹이로 공급하기 위하여 먹이로 조제하는 방법을 제시하고 생산한 분변토를 텃밭이나 옥상 농원 등에 채소 재배 용도로 사용하기 위해 지렁이 분변토 적정 혼합비율을 규명하였다. 음식물쓰레기는 수거 후 kg 당 수돗물 15L로 세척하여 햇빛에 물기가 제거될 정도로 건조하여 달걀껍질을 혼합하여 65~70%로 수분을 조절한 것을 지렁이 먹이로 사용하였다. 처리는 무처리(일반 채소재배용 상토, 서울바이오), 100% 지렁이 분립, 지렁이 분립을 상토(서울바이오상토)에 30, 50, 70%를 혼합하여 재배토양을 조제하였다. 각 처리구에 열무(청농춘하열무, 청농(주))와 엇갈이배추(대농, 대농종묘(주))를 공시하여 2012년 6월 4일부터 9월 15일까지 서울시 서초구 내곡동 서울특별시 농업기술센터 플라스틱하우스 내에서 재배하였다. 수확 후 생육특성 조사결과 열무의 경우 지렁이 분립 70% 혼합 처리구에서 엽폭은 7.85cm로 고도로 유의성이 있었고, 지상부 생체중을 조사한 결과 지렁이 분립 혼합비율 70% 처리구는 중량이 식물체당 129.92mg로 높았고, 지상부 건조중도 지렁이 분립 혼합비율 70%처리구가 10.25mg으로 유의성이 있었다. 열무의 생육특성 조사결과 지렁이 분립 70%처리구가 생육이 가장 적합했다. 엇갈이 배추의 생육특성 조사결과 초장은 지렁이 분립 50% 처리구에서 24.32cm로 가장 길게 나타났고 고도의 유의성이 있었다. 엽폭은 지렁이 분립 50% 처리구에서 9.79cm로 유의하였다. 지상부 생체중은 지렁이분립 50% 처리구에서 식물체당 185.08mg으로 무거웠으며, 지하부 생체중은 30, 70% 처리구가 각각 24.09mg, 23.96mg으로 높게 조사되었다. 지상부 및 지하부 건조중은 50% 처리구가 각각 15.63mg, 7.03mg으로 가장 높게 측정되었다. 엇갈이배추의 생육 특성 조사 결과 지렁이 분립 50% 처리구가 생육에 효과적이었다. 본 연구 결과 음식물 쓰레기를 지렁이 먹이로 공급하여 생산한 분변토를 텃밭이나 옥상 농원 등에 봄, 가을철 주요 채소인 열무와 엇갈이배추의 재배 용토에 혼합하여 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권4호
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• pp.345-354
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• 2020

본 연구는 고농도 염화칼슘 처리 토양에서 토양개량제인 하이드로볼, 활성탄의 처리와 수크령 식재 유무에 따른 토양침출수의 화학적 특성과 토양 내 염분 저감 효과에 미치는 영향을 규명하고자 수행하였다. 고농도 제설제처리 염분토양에서 토양개량제 하이드로볼, 활성탄의 염분 저감 효과 및 수크령의 식재 효과를 알아보기 위하여 2018년 4월부터 10월까지 유리온실에 직경 10 cm, 높이 9 cm의 플라스틱 포트에 수크령을 식재하고 무처리 (Cont.), 하이드로볼 (H), 활성탄 (AC), 수크령식재 (P), 하이드로볼 + 수크령식재 (H + P), 활성탄 + 수크령식재 (AC + P) 총 6개의 처리구로 나누었다. 염화칼슘 (CaCl₂) 처리는 10 mg/L 농도의 수용액을 조제하여 2주 간격 1회 200mL씩 분주하였다. 토양침출수 분석은 pH와 EC, 염류계치환성양이온 (K⁺, Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺) 함량을 측정하였고, 수크령의 생육은 초장, 엽장, 엽폭, 엽수를 측정한 뒤 실험종료 후 생체중, 건물중, 건물률, T/R률을 조사 분석하였다. 토양침출수 화학성 분석결과, 토양산도는 처리구별 뚜렷한 차이를 보이지는 않았으나 모든 처리구에서 약산성을 띄었으며, 전기전도도는 H + P, P, AC + P, H, AC, Cont. 순으로 감소하는 경향을 보였다. 염류계 치환성양이온함량에 있어서 토양 염류도의 지표라 할 수 있는 Ca²⁺ 항목에서 Cont., P, H, AC, H + P, AC + P 순으로 높아지는 경향을 보였다. 수크령의 생육변화는 H + P, AC + P, P 순으로 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 모든 항목에서 상대생장률이 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 따라서 하이드로볼과 활성탄은 제설제 피해지역 토양개량제로 활용가치가 높으며 수크령은 토양 내 고농도 염화칼슘 염분저감 식물소재로 적합한 수종이라 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.180-184
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• 2018

본 연구는 큰다닥냉이 어린잎 채소의 MA저장 중 OTR 필름 종류가 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 플라스틱하우스에서 2주간 재배한 초장 10cm 내외의 큰다닥냉이 어린잎를 산소투과도가 1,300cc, 10,000cc, 20,000cc, 40,000cc, 그리고 $80,000cc{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}{\cdot}atm^{-1}$인 OTR필름과 대조구인 미세천공필름($\varnothing$ 0.06cm, $36ea/100cm^2$)을 사용하여 포장하여 $8^{\circ}C$에서 10일간 저장하였다. 저장 종료일 모든 OTR필름 처리구의 생체중 감소율은 0.5%를 보였고, 대조구인 미세천공 필름은 1.3%의 감소를 나타냈다. 포장 내 산소농도는 20,000cc, 40,000cc, 그리고 80,000cc OTR필름 처리구에서 저장중 18%이상의 농도을 유지하였고, 1,300cc OTR필름 처리구는 저장 종료일 11%의 농도로 가장 낮게 유지되었다. 이산화탄소 농도는 1,300cc와 10,000cc OTR필름 처리구에서 각각 4.5%와 3.4%의 수준으로 꾸준히 증가하였고, 다른 OTR필름 처리구는 1% 미만의 농도를 유지하였다. 포장 내 에틸렌 농도는 저장 기간 중 1,300cc OTR 필름 처리구에서 $3-5{\mu}L{\cdot}L^{-1}$로 가장 높게 유지되었다. 1,300cc OTR필름 처리구에서 가장 낮은 이취와 가장 높은 외관상 품질을 보였는데, 대조구를 포함한 다른 처리구들은 황화현상으로 인한 품질저하로 상품성을 상실하였다. 저장 종료일에 조사한 엽록소 함량과 Hue angle값은 1,300cc OTR필름 처리구에서 가장 높았으며, 황색도를 나타내는 $b^*$값은 1,300cc OTR필름 처리구에서 가장 낮았다. 따라서 MA저장 중 황화와 이취 억제효과가 우수한 1,300cc OTR필름이 큰다닥냉이 어린잎 채소의 포장에 적합하다고 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권2호
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• pp.116-122
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• 2014

본 연구는 방울토마토의 MA 저장시 저장기간 연장과 품질 유지를 위한 비천공 breathable 필름 종류를 구명하고자 진행되었다. 강원도에 위치한 플라스틱 하우스에서 수경재배한 토마토를 담적색기에 수확하여 $5^{\circ}C$, $11^{\circ}C$, 그리고 $24^{\circ}C$에서 산소투과도가 각기 다른 비천공 breathable 필름(10,000; 20,000; 40,000; 60,000; 80,000; $100,000cc/m^2.day.atm$)과 천공필름으로 포장하여 저장하였다. 저장 중 생체중 감소율은 세가지 온도 모두에서 모든 비천공 breathable 필름처리구에서는 0.6%미만이었으나, 천공필름은 $5^{\circ}C$는 2.93%, $11^{\circ}C$는 13.29%, 그리고 $24^{\circ}C$에서는 27.24%에 달하였다. 포장내 이산화탄소와 산소 농도를 볼 때 $5^{\circ}C$와 $11^{\circ}C$에서 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$에서 40,000 cc 필름이 MA 조건에 근접한 수치를 보였다. 에틸렌 농도는 산소투과도가 가장 낮은 10,000 cc에서 모든 온도에서 가장 높았다. 저장 중 외관상 품질과 최종일에 측정한 경도와 당도는 $5^{\circ}C$와 $11^{\circ}C$의 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$의 40,000 cc 필름이 높은 수치를 나타내었다. 그러나 산도와 비타민 C 함량은 필름처리에 대한 일정한 경향을 보이지 않았다. 이상의 결과로 보았을 때, MA 저장시 포장내 대기조성과 저장 종료일의 과실 품질 등을 비교한 결과 방울토마토는 $5^{\circ}C$와 $11^{\circ}C$에서 20,000 cc 필름, $24^{\circ}C$에서는 40,000 cc 필름이 적합하였다.