• Title/Summary/Keyword: 이온 검출

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1,3-bisdicyanovinylindane 색소를 이용한 선택적 $Hg^{2+}$ 감지 특성

  • Kim, Su-Ho;Kim, Young-Sung;Kim, Sung-Hoon;Son, Young-A
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.19-20
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    • 2009
  • 최근 화학, 물리, 생명과학, 전기, 전자등의 다양한 분야에 활발하게 연구가 이루어지고 있는 초분자 화학은 선택적 분자인지를 위한 효율적인 골격구조와 나아가 다양한 계에 응용할 수 있다. 초분자 화학의 분자인지 과정의 특징은 일반적으로 수용체 (receptor 혹은 host)가 목표가 되는 기질 (substrate, analyte, 혹은 guest)에 대하여 선택적으로 식별하고 반응하는 것이다. 비공유 결합성 상호작용에 의하여 이루어지는 초분자 화학의 분자 인지 과정의 특징은 일반적으로 수용체 (receptor 혹은 host)가 목표가 되는 기질 (substrate, analyte, 혹은 guest)에 대하여 선택적으로 식별하고 반응하는 것이다. 이는 공유결합을 이용하는 분자화학과는 차별화 된 것이다. 수용체는 간단한 구조의 화합물 및 금속 이온들과 같은 기질과 가역적으로 상호 작용할 수 있는 착물을 형성한다. 최근들어 급격한 산업화가 진행되어 환경문제가 심각하게 대두 되어져 왔고, 그 중에서 특히 수은이나 카드뮴에 의한 질병, 납에 의한 중독 등 중금속에 의한 오염이 크게 나타남에도 불구하고, 현재 그러한 중금속을 검출함에 있어 많은 비용과 시간이 드는 문제점이 있다. 또한 우리에게 이로운 금속은 효율적 분석을 통해 환경계와 의료계에 많은 도움을 줄 것으로 사례되므로 화학센서 기술의 개발은 절실히 요구되어지고 있다. 이에 새로운 1,3-bisdicyanovinylindane 을 통해 $Hg^{2+}$ 금속의 감지 여부 알아보고, 그 특성을 파악하고자 한다. 1,3-indandion (2.18g, 14.9mmol), malononitrile (2.95g, 44.7mmol), ethanol 50ml를 20분간 상온에서 용해시킨다. 후에 sodium trihydrate acetate(3.05g)을 첨가한 후 5시간 동안 환류반응 시킨다. 이 과정에서 얻어진 용액을 필터과정을 통하여 에서 합성 반응 중에 생성된 불순물(1,3-dicyanovinylindane-1-one, monocondensation)을 제거한다. 필터과정을 통해 걸러진 미 반응 물질을 제�G 용반응욕액을 증류수(100ml)를 이용하여 희석시키고 난 후 염산을 이용, 산성화 시켜 고체 생성물을 얻어낸다. 이렇게 생성된 고체 생성물은 다시 필터 및 건조를 통하여 회색의 고체 화합물을 얻어낸다. 1,3-bisdicyanovinylindane과 금속이온에 대한 감응도를 확인하기 위하여 metanol/water(1:2)을 용매로 하여 금속이온의 농도를 변화시켜 발색특성을 살펴보았다. 본 색소화합물과 Hg2+에 대한 UV 흡광도 변화 적정결과와 그 화합물의 상태 살펴본 결과 금속이온이 0.2ml씩 더 참가되면서 색의 변화를 뚜렷하게 나타내었다. 반면 그 밖에 이온($Fe^{3+}$, $Ag^{2+}$, $Pd^{2+}$, $Zn^2$, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$)은 UV 흡광도 변화가 적거나 변화 자체가 없었다. 하지만 과량의 $Fe^{3+}$, $Ag^{2+}$, $Pd^{2+}$는 색상 변화를 나타내었으며,이와 같은 흡광도 변화는 금속에 따라 약간의 차이가 있지만, 420nm를 등흡수점으로 하여, 580nm의 파장 영역에 있는 흡수 밴드의 세기는 감소하는 반면 400nm 파장 영역에 있는 흡수 밴드의 세기가 증가하였다. 1,3-bisdicyanovinylindane 화합물은 다양한 생물계 및 환경계에서 요구되는 micro mol에서 milli mol 농도 영역의 $Hg^{2+}$ 이온의 선택적이고 민감한 검출과 정량적인 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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SOI 기판을 이용한 back-gated FET 센서의 pH 농도검출에 관한 연구

  • Park, Jin-Gwon;Kim, Min-Su;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.242-242
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    • 2010
  • SiO2박막을 이온 감지막으로 이용한 pH농도센서를 제작하였다. 현재 많은 연구중인 pH센서, pH-ISFET(pH-Ion Sensitive Field Effect Transistor)는 용액과 기준전극간의 전기화학적 변위차를 이용하여 pH를 센싱한다. pH-ISFET는 기존 CMOS공정을 그대로 이용할 수 있고, 이온감지막의 변화만으로 다양한 센서를 제작할 수 있어 최근 많은 연구가 진행 중이다. 하지만 FET를 제작하기 위한 공정의 복잡성과 용액의 전위를 정해주고 FET에 바이어스를 인가해줄 기준전극이 반드시 필요하다는 제한성이 있다. 따라서 본 연구에서는 SOI 기판을 이용하여 간단한 구조의 pH센서를 제작하였다. 센서는 (100)결정면을 가지는 p-타입 SOI(Silicon On Insulator)기판을 사용하였으며 포토리소그래피 공정을 이용하여 back-gated MOSFET구조로 제작하였다. 이온감지막으로 사용할 SiO2박막은 RF 스퍼터링을 이용하여 $100{\AA}$ 증착하였다. 바이어스는 기존 pH-ISFET와는 다르게 기준전극 대신 기판을 backgate로 사용하여 FET에 바이어스를 인가해 주었다. pH 용액 주입을 위해 PDMS재질의 챔버를 제작하고 실리콘글루를 이용하여 센서에 부착하였다. pH12부터 pH4까지 단계적으로 누적시키며 챔버에 주입하였고, pH에 따른 드레인전류의 변화를 관찰하였다. pH용액을 챔버에 주입시, pH농도에 따라 제작된 센서의 문턱전압이 오른쪽으로 이동하는 결과를 관찰할 수 있었다. 결과적으로, 구조가 간단한 pseudo MOSFET을 이용하여 pH센서의 적용가능성을 확인하였으며 SiO2박막 역시 본 pH센서의 이온감지막의 역할과 센서의 안정성을 향상시킬 수 있다는 점을 확인하였다.

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Study of Thermal Diffusion in the Copper Wire Using SIMS Depth Profiling (이차이온질량분석기의 깊이 분포도를 이용한 동선의 열적 확산에 대한 연구)

  • Park, Jong-Jin;Hong, Tae-Eun;Cho, Young-Jin;Seo, Young-Il;Moon, Byung-Sun;Park, Jong-Chan;Pak, Hyuk-Kyu;Lee, Jeong-Sik
    • Fire Science and Engineering
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    • v.22 no.5
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • Recently SIMS has attracted interest as new technique to distinguish the primary and the secondary arc beads. A Cs+ primary ion beam was used to detect the $^{12}C^-$, $^{63}Cu^-$, $^{18}O^-$, $^{35}Cl^-$ secondary ions which are formed during depth profiles in the copper wires. In this work, we studied thermal diffusion in the copper wire which are occurred with supplying over-current. The results demonstrated that Carbon and Chloride are diffused in PVC-coated copper wire deeper than none PVC-coated. However Oxygen showed the reverse diffusion property.

The Separation and Determination of Rare Earth Elements by Ion-Association Chromatography (희토류 원소의 분리 및 정량을 위한 이온회합 크로마토그래피)

  • Lee, Seung Hwa;Lee, Cheol;Jeong, Koo Soon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.34 no.1
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    • pp.69-75
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    • 1990
  • An ion-association chromatography was applied for the separation and determination of individual rare earth elements (REE) contained in mineral monazite. Prior to the determination, the group separation of REE was achieved by a cation exchange column of Dowex 5OW-X8 resin. The quantitative recovery of REE by the resin column, free from coexisting elements in monazite, was confirmed with radioactive tracers as well as with ICP-MS. Individual REE at ppm level was separated on reversed-phase column ($\mu$-Bondapak $C_{18}$) using gradient elution from 0.05 to 0.3 M $\alpha$-hydroxyisobutyric acid at pH 4.6. The individual REE was detected at 546 nm following post-column reaction with PAR (4-(2-pyridylazo)-resorcinol monosodium salt).

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The Potentiometric Performances of Membrane Electrodes Based on Tetracycline Antibiotics (테트라싸이크린 항생제를 담체로 이용한 막전극의 전위차 특성)

  • Baek, Jong-Gyu;Rhee, In-Sook;Paeng, Ki-Jung
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.9 no.3
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    • pp.132-134
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    • 2006
  • The main component governing selectivity in ion-selective electrodes and optodes is the ionophore. For this reason, a member of natural products that possess selective ion-binding properties have long been sought after. By applying this principle, the performance of tetracycline used as neutral carriers for cation selective polymeric membrane electrode was investigated. The cation ion-selective electrode based on tetracycline gave a good Nernstian response of 26.6 mV per decade for calcium ion in the activity range $1x10^{-6}M$ to $1x10^{-2}M$ with and without lipophilic additives. The optimized cation ion-selective membrane electrodes displayed very comparable potentiometric responses to various mono and di-valent cations of alkali and alkaline earth metal ions except $Mg^{2+}$.

Determination of Copper(II) ion with a nafion-ethylenediamine modified glassy carbon electrode (내피온-에틸렌디아민이 수식된 유리탄소전극으로 구리(II) 이온의 정량)

  • Ko, Young Chun;Kim, Hee Cheol
    • Analytical Science and Technology
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    • v.20 no.3
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    • pp.213-218
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    • 2007
  • Copper(II) ion was measured with the use of a perfluorinated sulfonated polymer-ethylenediamine (nafion-en) modified glassy carbon electrode. The electrode mechanism was based on the chemical reactivity of an immobilized layer (nafion-en) to yield complex $[Cu(en)_2]^{+2}$. The reduction potential peak by differential pulse voltammetry(DPV) was observed at -0.4402V(${\pm}0.0050V$) (vs. Ag/AgCl). The linear calibration curve was obtained from $1.0{\times}10^{-6}$ to $1.0{\times}10^{-4}M$ copper(II) ion concentration, and the detection limit(3s) was $1.96{\times}10^{-6}M$.

Fabrication and Characteristics of a Highly Sensitive GMR-SV Biosensor for Detecting of Micron Magnetic Beads (미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 대한 고감도 GMR-SV 소자의 제작과 특성 연구)

  • Choe, Jong-Gu;Park, Gwang-Jun;Lee, Ju-Hyeong;Lee, Sang-Seok;Lee, Jang-Ro
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.146-148
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    • 2012
  • 미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였으며 자기저항비는 다소 낮았다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층 뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미트론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3 Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이것으로 미크론단위의 바이오센서로서 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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원자 시계를 이용한 위성 시계 감시 기법 구현

  • Kim, Jeong-Won;Park, Chan-Sik;Hwang, Dong-Hwan;Yang, Seong-Hun;Lee, Chang-Bok
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.493-496
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    • 2006
  • 본 논문에서는 원자 시계를 이용한 위성 시계 감시 기법을 제안하고 실시간으로 구현하였다. GPS 수신기 측정치에는 궤도 오차, 이온층 지연, 대류층 지연, 다중경로, 수신기 시계 오차들이 포함되어 있어 감시국에서는 위성 시계 오차가 이러한 오차보다 커지기 전에는 검출하기가 어렵다. 따라서 천천히 변화하는 위성시계 오차를 검출하는데 긴 시간이 소요된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 원자시계를 이용하여 수신기 시계오차를 최소화하고, 이중 주파수 측정치를 이용하여 전리층 지연을 제거하는 등 위성 시계 오차 외의 나머지 오차 성분들을 효과적으로 제거하고 남은 오차의 특성으로부터 위성시계의 이상을 감시하는 방법을 제안하였다. 제안한 기법은 윈도우 기반 GUI형태의 소프트웨어로 구현하였고, 원자시계로부터 시각을 제공받는 GPS 수신기로 실시간으로 데이터를 수신하여 그 타당성을 확인하였다. 수신기에 원자시계를 이용함으로써 이상판별을 위한 임계치를 낮출 수 있어 천천히 변화하는 이상을 빨리 검출할 수 있어 이를 일반 사용자가 방송함으로써 사용자의 안전성을 향상시킬 수 있을 것이다.

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Determination of fluorine in Krill oils by combustion-ion chromatography (연소-이온크로마토그래프를 이용한 크릴오일 중 불소 시험법)

  • Jung, Jaehak;Kim, Soobin;Chu, Euisung;Joung, Joungmoo
    • Analytical Science and Technology
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    • v.33 no.6
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    • pp.262-273
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    • 2020
  • A fluorine content analysis method for krill oils, which is a representative oil formulation in foods, was developed in compliance with the Korea Food and Drug Ministry's "Guidelines for Validation of Testing Methods Related to Food". Using this method for krill oils, the presence of impurities was evaluated via combustion-ion chromatography (C-IC). A review of published technical data on fluorine in krill oils showed that while the traditional wet potentiometric method was typically used, it was not reliable. Moreover, there was no food testing/analysis laboratory in Korea to perform a fluorine test analysis on such an oil matrix. Therefore, we identified halogen (fluorine) tests, developed to national and international standards, and developed a test method suitable for krill oils by selecting a C-IC method that is sufficiently applicable to the oil matrix. Based on the characteristics of the oil matrix, the optimal test method was established through various experiments by reviewing the concerns related to loss and interference in the preparation and introduction of samples. The fluorine content test was carried out on 11 krill oil products that were purchased online. Most products (with the exception of only one) were found to contain less than the reporting limit obtained by the test method. Furthermore, after additional testing, a high fluorine content of approximately 2,000 ~ 3,000 mg/kg was detected on the krill surface, although the concentration varied depending on the area of the krill. A comparison with samples from two ISO/IEC 17025 testing laboratories confirmed that there was no significant difference in the statistical analysis results obtained by ANOVA among the three laboratories. A testing guide for fluorine content analysis was completed.

Evaluation of Detector Dependency on Collimator in SRS: Compared Detectors; CC01, CC13, SFD (뇌정위적 방사선수술 시 콜리메이터 크기 변화에 따른 검출기 의존성 평가)

  • Bae, Yong-Ki;Bang, Dong-Wan;Park, Byung-Moon;Kang, Min-Yeong;Kim, Yeon-Rye
    • The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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    • v.20 no.2
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    • pp.109-113
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    • 2008
  • Purpose: To evaluate the detector dependency in the various collimator size for Stereotactic Radiosugery (SRS). Materials and Methods: This study was performed with 6 MV photon beam (Varian 21EX, Varian, US) and the measurement detectors are used by ion chamber CC01, CC13 (Wellhofer, Germany) and stereotactic diode detector (SFD, Wellhofer, Germany). SRS collimator size was used by ${\varphi}$5, 10, 20, 30 mm (Brain Lab, Germany). Percentage depth dose (PDD) was measured at SSD 100 cm and field size 10×10 cm from individual detectors. Ouput factor was measured by using same setup of PDD and with maximum dose depth. Data was normalized at field size $10{\times}10\;cm$. Beam profile was measured at SSD 100 cm in SRS collimator ${\varphi}$10, 30 mm and field $10{\times}10\;cm$ and a comparison of FWHM (full width half maximum), penumbra width (20~80%). Results: The CC13 detector was overestimated 16% than other detectors from the PDD in the 5 mm collimator. Output factors were underestimated CC01 28%, CC13 72% in the 5 mm collimator and CC01 9.6%, CC13 25% in the 10 mm collimator than the SFD. Maximum difference was 3% at the FWHM of the dose profile in the 10 mm collimator and difference of the 30 mm collimator was 0% at the FWHM. Penumbra width was increased CC01 122%, CC13 194% in the 10 mm collimator and CC01 68%, CC13 185% in the 30 mm collimator than the SFD. Conclusion: It is very important for accurate dosimetry to select a detector in small field. The SFD was considered with the most accurate dosimeter for small collimator dosimetry in this study.

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