• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.2037-2042
• /
• 2013

기존 DSSC의 상대전극을 TCO-less로 하여 도전성과 촉매기능을 동시에 가지고 있는 Pd의 안정성 확인을 위해 열증착기를 채용하여 유리기판 전면에 Pd를 90nm 두께로 증착하고 전해질과의 반응 안정성을 확인하였다. $0.45cm^2$급 면적을 가진 glass/FTO/blocking layer/$TiO_2$/dye/electrolyte(10 mM LiI + 1 mM $I_2$ + 0.1 M $LiClO_4$ in acetonitrile solution)/Pd/glass 구조의 DSSC 소자를 만들고, 시편제작 1시간, 12시간 후의 변화를 육안분석, 광학현미경과 FESEM을 이용하여 미세구조 분석을 진행하고, 전기적 분석은 각각 C-V(cyclic voltammetry measurements), I-V(current voltage) 분석을 통해 확인하였다. 미세구조 분석을 통하여 시간이 지남에 따라 확연히 Pd과 전해질이 반응하여 부식되는 것을 확인하였고, 전기적으로도 시간이 지남에 따라 촉매활동도와 효율이 감소하는 것을 확인하였다. 최종 효율은 1시간 후에는 0.34%의 광전효율을 보였으나 12시간 후에는 0.15%를 나타내어 약 44%로 감소하였다. 따라서 염료감응태양전지에 Pd촉매를 채용하기 위해 $I^-/I_3{^-}$ 전해질이 아닌 다른 전해질을 사용하거나 Pd 전극이 아닌 다른 촉매재를 사용해야 함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.351-352
• /
• 2011

그래핀(Graphene)은 2차원 평면구조의 $sp^2$ 탄소 결합으로 이루어진 물질이다. 일반적으로 그래핀은 탄소 원자 한층 정도의 얇은 두께를 가지면서 강철의 100배 이상 높은 강도, 다이아몬드보다 2배 이상 뛰어난 열 전도성, 그리고 규소보다 100배 이상 빠른 전자이동도 등의 매우 우수한 특성을 지닌다. 그래핀을 합성하거나 얻는 방법에는, 기계적 박리법(Micro mechanical exfoliation), 산화흑연(graphite oxide)을 이용한 reduced graphene oxide(RGO)방법과 탄화 규소(SiC)를 이용한 epitaxial growth 방법 등이 있지만, 대 면적화가 어렵거나 구조적 결함이 큰 문제점이 있다. 반면, 탄화수소(hydrocarbon)를 탄소 공급원으로 하는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)은 구조적 결함이 상대적으로 적으면서 대 면적화가 가능하다는 이점 때문에 최근 가장 많이 이용되고 있는 방법이다. TCVD를 이용, 니켈, 몰리브덴, 금, 코발트 등의 금속에서 그래핀 합성연구가 보고되었지만, 대부분 수 층(fewlayer)의 그래핀이 합성되었다. 하지만, 구리 촉매를 이용하는 것이 단층 그래핀 합성에 매우 효율적이라는 연구결과가 보고되었다. 구리의 경우, 낮은 탄소융해도(solubility of carbon) 때문에 표면에서 self limiting 과정을 통하여 단층 그래핀이 합성된다. 그러나 단층 그래핀 일지라도 면저항(sheet resistance)이 매우 높고, 이론적 계산값에 비해 전자이동도(electron mobility)가 낮게 측정된다. 이러한 원인은 구조적 결함에서 기인된 것으로써 산업으로의 응용을 어렵게 만들기 때문에 양질의 단층 그래핀 합성연구는 필수적이다[1,2]. 본 연구에서는 TCVD를 이용하여 구리 포일(25 ${\mu}m$, Alfa Aeser) 위에 메탄가스를 탄소공급원으로 하여 수소를 함께 주입하고, 메탄가스의 양과 합성시간, 열처리 시간을 조절하면서 균일한 단층 그래핀을 합성하였다. 합성된 그래핀을 $SiO_2$ (300 nm)기판위에 전사(transfer)후 라만 분광법(raman spectroscopy)과 광학 현미경(optical microscope)을 통하여 분석하였다. 그 결과, 열처리 시간이 증가할수록 촉매로 사용된 구리 포일의 grain size가 커짐을 확인하였으며, 구리 포일 위에 합성된 그래핀의 grain size는, 구리 포일의 grain size에 의존하여 커짐을 확인하였다. 또한 동일한 grain 내의 그래핀은 균일한 층으로 합성되었다. 이는 기계적 박리법, RGO 방법, epitaxial growth 방법으로 얻은 그래핀과 비교하여 매우 뛰어난 결정성을 지님이 확인되었다. 본 연구를 통하여 면적이 넓으면서도 결정성이 매우 뛰어난 양질의 단층 그래핀 합성 방법을 확립하였다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제31권3호
• /
• pp.215-220
• /
• 2007

본 연구는 소 배반포의 내부 세포괴로부터 다능성(pluripotency)을 지닌 배아 줄기 세포(embryonic stem cell) 또는 그 유사 세포를 분리 및 배양함으로써 줄기 세포 관련 분야의 기반 기술을 확립하고자 하였다. 소 체외수정란을 $10{\sim}12$일간 체외배양하여 생산된 부화 배반포를 세포분열이 불활성화된 생쥐 태아 섬유아 세포(mouse embryonic fibroblast, MEF) 위에서 배양하여 콜로니 형성을 유도하였으며, 이들로부터 내부 세포괴 유래의 형태를 지닌 것만을 광학현미경 하에서 물리적으로 분리하여 약 $5{\sim}7$일 간격으로 계대배양을 실시하였다. 이러한 방법을 통하여 배아 줄기 유사 세포의 특성을 40계대 이상 유지하는 2개의 세포주를 확립하였다. 각각의 세포주들은 높은 alkaline phosphatase(AP) 활성을 지니고 있었으며, 형광 면역 염색법과 PCR 기법을 사용하여 Oct-4, Nanog, STAT3, SSEA3 및 SSEA4의 발현을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때, 본 연구에서는 소 배반포로부터 배아 줄기 세포주를 확립하는 제반 기술이 확립되었다고 판단되며, 향후 관련 분야 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국안광학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.167-173
• /
• 2000

시편의 열분석과 SEM 분석에서 투명한 BP-계열의 시료 중 BP-1은 두 가지의 미세한 상으로 형성된 액적을 가진 유리 상을 발견할 수 있었고 열처리에 의하여 불혼화 영역이 생겨났다. BP-2 시료의 경우에서는 구형의 불혼화 영역이 관찰되는데 이와 같은 불혼화 현상의 원인은 용융액 내에 존재하는 양이온의 이온장 세기에 의한 것으로 해석하였다. 그리고 BP-계열 유리의 파장에 대한 흡수도는 $Bi_2O_3$의 함량이 많을수록 크게 나타났으며 400~800 nm 파장범위에서 흡수도의 변화는 완만하게 나타났다. 그리고 자외선에 대한 흡수단은 좀더 긴 파장 쪽으로 이동하였다. FT-IR 스펙트럼에서 BP-계열의 유리는 PbO 함량이 많은 시료가 보다 큰 흡수가 일어났으며 $3382cm^{-1}$과 $2800cm^{-1}$에서 나타나는 흡수대는 각각 사면체 $BO_1$에서 B-O 신축진동에 해당하는 흡수대와 B-O-B 변각진동에 해당하는 흡수대임을 알 수 있었다. BP-계열에서 $3400cm^{-1}$ 흡수대들이 예리해지는 것은 유리질 내 생성된 결정상이 성장하고 있는 것으로 판명되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.66-72
• /
• 2000

재래식 및 마이크로파 가열법으로 열처리된 $Li_2O_3-SiO_2$계 글라스의 핵 생성 및 결정화 거동을 열분석법(DTA), X-선 회절(XRD), 광학 현미경(OM) 및 전기 전도도의 측정으로 비교 조사하였다. 재래식 및 마이크로피로 열처리된 시료들의 조핵 온도와 최대 핵 생성 온도는 동일하게 각각 460~$500^{\circ}C$와 $580^{\circ}C$이었다. 한편, 재래식에 비하여 마이크로파로 열처리된 시료에서는 부피 핵 생성이 일어나려는 경향이 컸다. 재래식 및 마이크로파로 열처리된 시편들에서 결정의 성장 속도는 결정화 열처리 온도에 비례하여 증가하였지만, 마이크로파 열처리의 경우는 부피 핵 생성 경향 및 물질 확산 효과의 증대에 기인하여 결정 성장을 재래식 보다 빠르게 진행되었다. 재래식 및 마이크로파로 열처리된 시편들의 전기 전도도 값은 각각 1.337~2.299와 0.281~$0.911{\times}10^{-7}\Omega {\textrm}{cm}^{-1}$이었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권5호
• /
• pp.600-607
• /
• 1994

LPE방법을 이용하여 InP기판 상에 GaAs이종접합 박막을 최초로 성장하였으며 제반 성장조건들이 박막특성에 미치는 영향을 NDIC광학현미경, SEM, TEM 및 DCXRD 등을 이용하여 조사하였다. 적정 LPE성장온도는 $720^{\circ}C$(냉각속도 $0.5^{\circ}C$/min.)이었으며 성장된 GaAs 박막의 표면형상은 융액 균질화 처리 시 기판을 InP cover웨이퍼로 보호한 경우가 In/InP 융액으로 보호한 경우에 비해 현저히 개선되었다. 박막 성장 시 Ga성장융액 내에 0.005wt% 정도의 Se을 첨가함으로서 기판의 열융해(meltback)현상이 억제되었고 박막의 표면 거칠기도 현저히 개선되었다. 미세 격자가 식각된 InP기판 상에 성장된 GaAs 박막의 DCXRD측정결과 미세 격자 패턴이 없는 기판 위에 성장된 시료보다 결정성이 더욱 향상되었으며 이는 TEM 관찰결과 GaAs/InP계면에서 생성된 전위들 중 일부가 상호반응에 의하여 미세격자 영역 내에 국한되기 때문으로 판단되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.85-99
• /
• 2021

'꿈의 소재'로 불리는 그래핀이 4차 산업혁명 시대를 선도할 획기적인 신소재로 주목받고 있다. 그래핀은 높은 강도와 탁월한 전기 및 열 전도율, 뛰어난 광학적 투과도, 우수한 기체 차단 등 특성을 지닌다. 본 논문에서는 최근 우리 정부의 그린 및 디지털 뉴딜 정책과 코로나19 팬데믹 관련 바이오센서로도 주목받는 그래핀 기술을 분석해 국가 R&D 동향과 지식구조를 파악하고 활용 가능성을 모색한다. 이를 위해 우리나라 국가과학기술지식정보서비스에서 최근 10년간의 국가R&D 과제정보 4,054건을 수집해 그래핀 관련 과제정보 동향을 분석한다. 또 이 가운데 정부의 그린뉴딜 정책과 관련된 녹색기술분류에 해당하는 과제도 함께 분석한다. 이와 더불어 국내 전문지 e신문에서 최근 500건의 그래핀 관련 기사를 수집해 텍스트마이닝 분석을 수행한다. 이러한 국가R&D 과제정보 및 신문기사를 분석한 결과 그래핀을 소재로 한 국가 전체 R&D과제 중 과제 수가 가장 많은 분야가 고효율 2차전지기술로 나타났고, 전체 연구비에서 차지하는 비중도 1위로 가장 높았다. 이번 연구결과를 통해 향후 우리나라가 그래핀 기술개발을 선도해 전기자동차는 물론이고 휴대폰 배터리, 차세대 반도체, 5G 및 바이오센서 분야 등 전 산업군에서 세계적인 선도국으로 도약하기를 기대한다.

• 한국작물학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.112-121
• /
• 1988

콩종피의 구조적 특성을 전자현미경과 광학 현미경으로 각기 관찰하였고 발아초기 수분흡수 단계에큰 가수분해효소의 활성, 배출 경로와 이에 대한 GA$_3$의 생리적 영향을 구명하고자 본 실험이 수행되었으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 콩종피는 크게 세층으로 구성되어 있으며 제일 안쪽에 호분층세포가 1열로 배열되어 있는 것을 보리에서와 같이 여러 층의 복합층으로 구성되어 있는 것과는 다른 구조적 특성을 보였고 이러한 특성이 품종간에 차이가 있는지에 대해서는 본 실험에서는 관찰되지 않았다. 2. 콩종피의 일부인 제의 중앙부위는 수분 및 가스의 흡수와 배출이 용이하도록 많은 망사로 구성되어 있었으며 이러한 구조적 특성이 hard seed에 대해서는 어떠한가에 대해 본 실험에서는 구명되지 못했으나 앞으로 이 분야에 대해서 보다 진전된 연구가 필요하다고 사료뒨다. 3. 콩종피를 증류수에 침지하여 Acid phosphatase의 활성변화를 측정한 결과 침지시간이 경과함에 따라 효소활성이 증가하는 경향을 보였고 이러한 활성의 차이가 품종간에는 유의성이 없었지만 단엽콩이 황금콩보다 다소 높은 경향이였다. 실제로 단엽콩이 황금콩보다 발아력이 높은 원인이 이러한 가수분해 효소의 활성차이에 있지 않을까 추정된다. 4. GA$_3$를 첨가하지 않은 배양처리에서 Acid phosphatase의 활성은 6시간부터 12시간까지는 호분세포 밖으로 배출된 것과 호분세포내에 남아 있는 것과는 거의 차이가 없이 같았으나 12시간이후부터 차이가 나타났고 18시간 배양처리에서 가장 효소의 활성이 높았다. 또한 배출된 효소의 활성양이 점차적으로 증가한 것은 호분층세포의 팽압이 증가함으로서 수동적 확산작용때물인 것으로 사료된다. 5. GA$_3$를 첨가한 배양처리에서 Acid phosphatase는 24시간 이후부터 호분층세포 밖으로 크게 배출되어 나왔고 반면 18시간 이후부터 호분층 세포내에 축적되어 있는 Acid phosphatase는 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 초기 콩종자의 발아단계에서 GA$_3$의 역할은 종피의 호분세포막을 분해시켜 효소가 세포막을 뚫고 배출이 용역하게 하는 역할을 하는 것으로 추정된다.

• 한국광물학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 1993

미국의 샌디에고광산에서 산출되는 분홍색이나 무색의 전기석과 산지가 알려지지 않은 브라질산의 청색 내지 녹색을 띄는 전기석 그리고 국내의 학산, 운천 광산에서 산출되는 흑갈색 전기석들의 화학적 성분과 광물 흡수 분광학적 특성을 연구하기 위하여 X선 회절기, 전자 현미 분석기, 광학적 흡수 분광분석 및 열 처리 실험 등을 이용하였다. 최소 자승법을 활용하여 단위포 크기를 구하면, 흑갈색 전기석 경우 a = 15.96-16.01 ${\AA}$, c = 7.15-7.16 ${\AA}$이며, 분홍색 전기석은 a = 15.82 - 15.87 ${\AA}, c = 7.09 - 7.10 ${\AA}$이며, 청색/녹색 전기석은 a = 15.88 - 15.94 ${\AA}$, c = 7.12 - 7.15 ${\AA}$이다. 전기석 광물들이 여러가지 다양한 색을 띄는 주요한 원인은 전이 원소들에 의한 것이다. 분홍색은 망간 3가, 청색 내지 녹색은 철 2가와 망간 2가, 청녹색은 구리 2가, 흑갈색은 철 2가, 철 2가 - 철 3가, 그리고 철 2가 - 티타늄 4가에 의해 색을 띄게 된다. 분홍색 전기석 경우, 망간 3가는 압축된 Y자리에서 O(1)H-O(3)H 축을 따라 쟌-텔러 변형으로 안정한 구조를 가지게 된다. 전기석 광물들을 고온으로 열처리하면, 일반적으로 분홍색 혹은 빨간색을 띄는 전기석들은 무색으로 변색이 되며, 청녹색은 녹청색으로 색상이 변하며, 황녹색 같은 경우는 일부 샘플들만 옅은 녹색으로 바뀌는 모습이 관찰되었다. 엘바이트-흑전기석 계에서는 철과 망간의 함량에 따라 색의 누대구조가 나타난다. 녹색 영역에서는 철의 함량이 높으며 분홍색 영역에서는 망간의 함량이 높다. 망간은 황색이나 무색 영역에서 보다 짙은 황색 영역에서 증가한다.났다.억제물질로 작용할 때 $K_i$값과 억제양상이 측정되었는데 모두 경쟁적 방해를 보였다. $K_i$값은 10mM 인산완충용액에서 측정한 것이 100 mM 인산완충용액에서 측정한 것보다 훨씬 낮아 인산기가 기질이 아니어도 효소의 부착에 큰 영향을 미치는 것을 보여주고 있다.

• 대한화학회지
• /
• 제59권5호
• /
• pp.397-406
• /
• 2015

II-VI 족 무기 화합물 반도체인 ZnO는 폭 넓은 응용분야 때문에 많은 관심을 받고 있다. ZnO는 넓은 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy(60 meV)를 가지고 있고 광학특성, 반도체, 압전특성, 자성, 항균성, 광촉매 등 여러 분야에 응용 가능한 물질로 알려져 있다. 특히 광촉매 분야에 적용할 때 재수득의 문제를 위해 자성을 갖는 물질과 core-shell 구조를 이루는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서, magnetic core-shell ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ nanoparticles(NPs)는 3단계 과정을 통해 성공적으로 합성하였다. 합성된 물질들의 구조적 특성을 확인하기 위해 X-ray diffraction(XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)을 사용하였다. ZnFe₂O₄ spinel 구조와 ZnO wurtzite 구조는 XRD를 사용하여 확인되었고, 전구체의 농도별 분석을 통해 ZnO 생성 비율을 확인 하였다. 합성된 물질들은SEM을 통하여 표면의 변화를 확인하였다. SiO₂층의 형성과 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 합성은 FT-IR을 통해 Fe-O, Zn-O 및 Si-O-Si 결합을 확인하였다. 합성된 물질들의 자기적 성질은 Vibrating sample magnetometer(VSM)을 사용 하여 분석하였다. ZnO층과 SiO₂ 층의 형성의 결과는 자성의 증가와 감소로 확인하였다. 합성된 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 광촉매 효과는 오염물질 대신 methylene blue(MB)를 사용하여 UV 조사 하에 암실에서 실험하였다.