• Clean Technology
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• v.28 no.4
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• pp.323-330
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• 2022

Microfluidic paper-based analytical devices (μPADs) have recently been in the spotlight for their applicability in point-of-care diagnostics and environmental material detection. This study presents a double-sided printing method for fabricating 3D-μPADs, providing simple and cost effective metal ion detection. The design of the 3D-μPAD was made into an acryl stamp by laser cutting and then coating it with a thin layer of PDMS using the spin-coating method. This fabricated stamp was used to form the 3D structure of the hydrophobic barrier through a double-sided contact printing method. The fabrication of the 3D hydrophobic barrier within a single sheet was optimized by controlling the spin-coating rate, reagent ratio and contacting time. The optimal conditions were found by analyzing the area change of the PDMS hydrophobic barrier and hydrophilic channel using ink with chromatography paper. Using the fabricated 3D-μPAD under optimized conditions, Ni²⁺, Cu²⁺, Hg²⁺, and pH were detected at different concentrations and displayed with color intensity in grayscale for quantitative analysis using ImageJ. This study demonstrated that a 3D-μPAD biosensor can be applied to detect metal ions without special analysis equipment. This 3D-μPAD provides a highly portable and rapid on-site monitoring platform for detecting multiple heavy metal ions with extremely high repeatability, which is useful for resource-limited areas and developing countries.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.29 no.4
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• pp.382-389
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• 1985

The effect of plasma operational parameters for the determination of rare earth elements(REE) by means of inductively coupled plasma(ICP) spectrometry was investigated. While the increase in the flow rate of carrier gas argon enhanced the sensitivity and lowered the detection limit, significant ionization interferences were observed. The decrease in RF power increased the signal to background ratio. The observation point showing the lowest ionization interference was slightly higher than the position where the spatial profile of the analyte reached the maximum. The detection limits of the spectral lines commonly used for the determination of REE were measured and the spectral lines relatively free from spectral interferences were chosen.

• Analytical Science and Technology
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• v.14 no.2
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• pp.123-130
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• 2001

Determination of cadmium(II) ion with a perfluorinated sulfonated polymer-ethylenediamine(nafion-en) modified glassy carbon electrode was studied. It was based on the chemical reactivity of an immobilized layer(nafion-en) to yield complex $[Cd(en)_2]^{2+}$. The reduction peak potential by differential pulse voltammetry(DPV) was observed at $-0.780({\pm}0.005)V$ vs. As/AgCl. The linear calibration curve was obtained in cadmium(II) ion concentration range $5.0{\times}10^{-7}-2.0{\times}10^{-5}M$, and the detection limit(3s) was $2.20{\times}10^{-7}M$. The detection limit of nafion-en modified glassy carbon electrode has been shown about 14 higher sensitivity than a bare glassy carbon electrode.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07e
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• pp.1997-2000
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• 1999

본 연구에서 제시하는 기공세라믹(Porous Ceramic)에 의한 누설전류 측정법은 기공 사이즈가 일정한 Open Pore Cell내에서 도전성 물질 및 이온화된 물질이 기공 사이에 침투되었을 때 외부에서 전계를 가하므로 써 이들 이온화 된 물질이 chain처럼 배열되어 전기적 병렬회로를 구성시켜 미세한 누설전류를 흐르게 한다. 이 누설전류법에 의한 도전성분 검출을 여러 환경 배출가스에 대한 모의실험을 실시한 결과 기공세라믹인 센서 자체의 누설전류는 가스 온도 150 ($^{\circ}C$) 이상에서 급격한 변화를 보이고 200($^{\circ}C$)에서 센서 자체의 전류치와 가스를 주입하였을 때의 전류치와는 상당한 격차를 두고 변화됨을 알 수 있었다. 그리고 공장연돌이나 자동차 배기관에서 방출되는 가스 중 HC, CO, NO, $CO_2$, $SO_2$, $N_2$ 등에 대한 센서 특성이 각각 달리 나타남을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.211-212
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• 2011

플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.46 no.5
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• pp.407-411
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• 2002

A method to determine lead ion in aqueous media using an optical sensor loaded on a fluorescent optode membrane incoporating a metal ion-selective ionophore, a proton-selective chromoionophore and lipophilic anionic sites has been studied. The effects of pH and thickness of membrane on the fluorescence intensity were investigated. The effects of foreign ions such as $Na^+$, $K^+$, $Mn^{2+}$ and $Zn^{2+}$ on the determination of lead ion were also studied. The linear range in the calibration curve for the determination of lead ion was found to be 5.0${\times}10^-7$ to 5.0${\times}$$10^-3$M and the correlation coefficient in this range was -0.99107 under the optimal experimental conditions. The relative standard deviation of the blank signals was 3.0% and the detection limit of lead ion was 5.0${\times}$$10^-9$M.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.52 no.2
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• pp.155-163
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• 2008

.A simple and reproducible method for the rapid extraction and determination of trace amounts of copper(II) ions using mesoporous organo-silicas mesoporous silica and atomic absorption spectrometry is presented. Common coexisting ions did not interfere with the separation and determination. The preconcentration factor was 100 (1 ml elution volume) for a 100 ml sample volume. The limit of detection of the proposed method is 1.0 ng ml-1. The maximum sorption capacity of sorbent under optimum conditions has been found to be 5mg of copper per gram of sorbent. The relative standard deviation under optimum conditions was 2.8% (n=10). Accuracy and application of the method was estimated by using test samples of natural and synthetic water spiked with different amounts of copper(II) ion.

• Journal of environmental and Sanitary engineering
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• v.2 no.2 s.2
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• pp.23-31
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• 1987

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.30 no.7 s.250
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• pp.638-645
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• 2006

Recently, we reported that significant ion loss occurred prior to its detection in the conventional single particles mass spectrometry and more seriously the loss is ion-kinetic-energy-dependent. These lead to significant error in the measured chemical composition of nanoparticles. Here we attempted to design a novel ion optics that is capable of 100% detection of ions generated from single nanoparticle. Using a commercial software SIMION, we simulated the trajectories of ions launched at different speeds inside the previous single particle mass spectrometer We tested how affect changes in shape of repelling plate, adding Einzel lens, substitution of tube electrode between extraction and acceleration grids. As a results, we could find a best design by assembling the trials in the present condition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.284-284
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• 2013

중 에너지 이온 산란 분석법(Medium Energy Ion Scattering Spectrometer, MEIS)은 50~500 keV로 이온을 가속 후 시료에 입사시켜 시료의 원자와 핵간 충돌로 산란되는 일차이온의 에너지를 측정하여 시료를 분석하는 기법으로, 원자층의 깊이 분해능으로 초박막의 표면 계면의 조성과 구조를 분석 할수 있는 유용한 미세 분석기술이다. 본 실험에서 에너지 70~100 keV의 He+ 이온을 사용하여 Pulse Width 1 ns의 Pulsed ion beam을 만들어 Start 신호로 사용하고 Delay-line-detector에 검출된 신호를 End 신호를 이용한 TOF-MEIS System을 개발하였다. 활용 가능한 분석시편으로 Ultra thin film 시편으로 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4 nm의 HfO2, 1.8, 4nm의 SiO2 시편을 분석 하였으며 Ultra Shallow Junction 시편으로 As Doped Si, Cs Doped Si 시편 및 Composition, Core/shell 구조의 Q-dot 시편으로 CdSe, CdSe/ZnS등 다양한 분석 실험을 진행 하였다. Composition, Core/shell 구조의 Q-dot 시편은 Diamond Like Carbon(DLC)의 Substrate에 Mono-layer로 형성하여 분석하였다.