• Analytical Science and Technology
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• v.23 no.6
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• pp.579-586
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• 2010

Commercially widely used antitumor agents such as hydroxy urea, 6-mercaptopurine monohydrate, cytosine arabinoside, cyclophosphamide monohydrate and uracil were reacted with 3-(triethoxysilyl)propyl isocyanate and the product hydrolyzed to give silica nanoparticles bound antitumor agents ranging from 10 nm to micron-sized aggregates. The silyl isocyanate derivative was also reacted neat with water to give hybrid organicsilicananoparticles containing $-CH_2-CH_2-CH_2-NH-COOH$ or the corresponding decarboxylated propylamine groups depending on solvent and temperature employed. In vitro tests these functionalized silica nanoparticles were effective in the treatment of malignant tumor cells but had little or no effect on normal cells. Malignant human lung, ovarian, melanoma, CNS(Central nervous system) and colon tumor cells were used in this research. The use of silica as a carrier medium in the present research serves as a model material due to its ready functionalization via silation. The proof of concept established by the results suggests that the technique may be applied to other, more biocompatible carrier nanoparticles.

• Journal of the East Asian Society of Dietary Life
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• v.24 no.3
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• pp.400-406
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• 2014

Apios (Apios americana Medikus) belongs to Leguminosae and is called 'American groundnut', 'Potato bean', and 'wild bean'. Apios is native to the Northern United States but is not widely distributed in Korea. In this study, cross-linked apios starch was prepared by reaction with epichlorohydrin, followed by characterization. FT-IR spectroscopy confirmed the degree of cross-linking of apios starch. X-ray diffraction patterns of native apios showed typical 'A' type as peaks at 15.1, 17.1, 17.9 and $23.2^{\circ}$, and cross-linking did not affect relative crystallinity and X-ray diffraction patterns of the starch. Scanning electron micrographs showed that apios starch granules were smooth with a globular shape, and there was little damage to starch granules after cross-linking. The lightness value of cross-linked apios starch was lower than that of native apios starch, whereas the redness value was not significantly different between cross-linked apios starch and native apios starch. Blue value showed that cross-linking of starch did not affect the iodine reaction of starch.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.6 no.2
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• pp.153-157
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• 1996

연소화염법을 이용한 다이아몬드 박막합성은 기판의 표면상태에 크게 의존한다. 특히 탄소결합상이 기판에 조재하는 경우 다이아몬드 핵생성과 성장은 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 일정한 흡입가스비율(R=O2/C2H2)과 기판온도 조건의 연소화염법을 이용하여 몰리브덴 기판위에 다리아몬드박막을 합성하는 과정에서 박막의 핵생성에 미치는 기판 탄소화합물의 영향을 조사하였다. Mb 금속기판표면에 형성된 탄화물로는 Mo2C상과 soot를 택하여 박막합성 전에 Mo기판상에 형성시켰다. Mo 금속기판표면에 형성된 탄화물(Mo2C)상에는 다이아몬드 핵생성과 입자성장이 촉진되어 가장 조대한 양질의 다이아몬드 입자가 형성되었다. 이것은 탄화물상이 반응가스중의 탄소의 확산을 저지함과 동시에 핵생성의 필요한 잠복기간을 감소키켰기 때문이다. 그러나 soot를 구성하는 미세한 탄소결합상들이 다이아몬드 핵생성 장소로 작용하여 결과적으로 다이아몬드 수밀도가 가장 크게 관찰된 반면, 입자성장은 Mo2C기판에 비해 작았다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.1048-1051
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• 2003

주사탐침현미경 (Scanning Probe Microsope, SPM)을 이용하여 직접 패터닝을 함으로써 hexanedithiol 분자의 임의 패턴을 금 표면에 형성하였다. 또한, hexanedithiol 분자는 양단에 thiol 그룹이 존재하여 금과 안정화 화학결합을 이룰 수 있으므로, 금 표면과결합을 이루고 있지 않는 상단의 thiol 그룹에 금 나노 입자를 고정함으로써 나노입자의 패턴을 제작하였다. SPM을 이용한 직접 패터닝 방법은 분자활성을 유지한 채로 임의 패턴을 수십 nm의 선폭으로 구현하는 것이 가능하므로, 나노입자 배열뿐만 아니라, 생화학물질의 패터닝을 통한 바이오 기술연구, 레지스트용 분자 패터닝과 시각 및 흡착 등의 계속적인 공정을 통한 다양한 나노구조 제작 등에 폭넓게 활용될 수 있다.

• Analytical Science and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.149-156
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• 1993

The formation of the graphite spherulites has been studied experimentally in the Ni-C liquid under high pressure and temperature. In the diamond-stable region the graphite spherulites were formed and grew stably. They were not the polycrystalline particles but the single crystals of the fullerene-type, respectively, grown spirally with much imperfection. And they were proved to be in a mixture state of carbon atoms with $sp^2$- and $sp^3$-bonding by an Auger electron spectroscope and a high resolution transmission electron microscope. As the pressure decreased from the diamond-stable region to the graphite-stable region, the shape of the graphite particles changed gradually from the sphere to the flaky shape. The formation of the graphite spherulites was attributed to the stable existence of the carbon atoms with $sp^3$ bonding in the diamond-stable region. The formation of the large fullerene-type graphite spherulites with much imperfection is well agreed with Kroto's prediction for growth of the giant fullerene.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.470-470
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• 2011

반도체 집적회로의 고집적화 및 고성능화를 위한 기본 소자(MOSFET)의 미세화 및 단위공정의 물리적 한계를 극복하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중 다양한 나노입자를 이용한 나노소자 제작 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 이러한 나노입자를 이용한 나노소자의 제작에 있어서 원하는 위치의 나노입자의 배열과 정렬의 어려움을 겪고 있다. 이를 위해서 본 연구에서는 자기조립특성을 가지는 DNA 분자와 CdSe/ZnS 나노입자들의 표면 기능화를 통해서 상호 결합시키는 실험을 하였다. DNA 분자를 형틀로 이용하여 CdSe/ZnS 나노입자를 선택적 배열하고 전자 소자화하기 위해서는 CdSe/ZnS 나노입자의 표면 기능화가 필수적이다. 이를 위하여 무극성인 CdSe/ZnS 나노입자들과 DNA 분자의 phosphate backbone의 음전하와의 경합 특성을 향상시키기 위하여 이들 나노입자의 표면을 양전하로 치환하는 실험을 수행하였다. Core 나노입자인 CdSe 나노입자를 제작한 다음에 CdSe 보다 높은 band gap을 가지고 lattice mismatch가 적은 ZnS 로 shell 층을 형성하는 2-step 방법을 이용하여 합성한 CdSe/ZnS 나노입자를 무극성 용매인 chloroform 용액 0.5 ml에 분산시키고 DMAET 0.3 ml 와 Methanol 0.1 mg/ml를 이용하여 리간드들을 바꿔주고 과잉된 리간드인 DMAET를 제거하기 위해 Methanol로 3차례 세척한 다음 증류수에 용해시키는 실험을 하였다. 나노입자 기능화 과정 이후 기능화 여부를 판단하기 위하여 FT-IR spectroscopy 와 zeta potential 측정을 통하여 나노입자 표면의 변화와 전위를 측정하였다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.14 no.4
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• pp.321-336
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• 2012

The shear behavior at the particle/surface interface such as rock joint can determine the mechanical behavior of whole structure. Therefore, a fundamental understanding of the mechanisms governing its behavior and accurately estimation of the interface strength is essential. In this paper, PFC, a numerical analysis program of discrete element method was used to investigate the effects of the surface roughness crushing on interface strength. The surface roughness was characterized by smooth, intermediate, and rough surface, respectively. Particle shape was classified into one ball model of circular shape and 3 ball model of triangular shape. The surface shape was modelled by wall model of non-crushing surface and ball model of crushing surface. The results showed that as the bonding strength of ball model decreases, lower interface strength is induced. After the surface roughness crushing was occurred, the interface strength tended to converge and higher bonding strength induced lower surface roughness crushing. Higher friction angle was induced in wall model and higher surface roughness induced the higher friction angle. From these findings, it is verified that the surface roughness and surface roughness crushing effect on the particle/surface interface shear behavior.

• The Journal of Korean Society of Virology
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• v.26 no.1
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• pp.107-114
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• 1996

본 연구는 인간면역결핍바이러스의 입자를 비이온성 계면활성제로 처리할 때 바이러스 입자구조에서 분리되어 방출되는 바이러스 구조단백질들의 분포를 sucrose gradient로 분석하여, 바이러스 입자를 구성하는 바이러스 구조단백질과 바이러스입자의 생물리학적 특성을 연구하였다. 바이러스입자들을 0.16% NP40 (Nonidet P-40)으로 처리할 때, 바이러스 capsid 단백질과 바이러스 막 단백질 (membrance protein)들은 다른 바이러스 구성성분들과 잘 분리되었다. 계면활성제처리에서 방출되지 않은 구성 성분들은 matrix 단백질, nucleocapsid 단백질, reverse transcriptase, integrase 및 바이러스 RNA genome로써, 이들은 subviral 구조를 형성한다. 이러한 결과는 상대적으로 다른 바이러스들의 capsid 단백질과 면역 결핍 바이러스의 capsid 단백질 (p24)를 비교할 때, 면역결핍바이러스의 capsid 단백질은 바이러스핵을 형성할 때, capsid 단백질 사이의 결합력이 매우 약한 것으로 추정된다. 또한 바이러스 조절단백질의 하나인 vpr 단백질을 함유하는 바이러스입자를 NP40 처리하여 분석하였을 때, vpr 단백질은 subviral 구조에 존재하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.1
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• pp.65-72
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• 2006

Recent technical advances in the biorecognition engineering and the microparticle fabrication may enable us to develop the single step purification using magnetic particle, because of its simplicity, efficacy, ease of automation, and process economics. In this study, we used commercial magnetic particles from Seradyn, Inc. (Indianapolis, USA). It was ca. 2.8 micron in diameter, consisted of polystyrene core and magnetite coating, and its surface had carboxyl groups. The model, capture protein was IgG and anti-IgG was used as the ligand molecule. We studied the different surfaces ('nude', ester-activated, and anti-IgG coated) for their biorecognition of IgG. At a high pH condition, we could reduce non-specific binding. Also anti-IgG immobilized magnetic particle could capture IgG more selectively. We attempted 'oriented immobilization' of anti-IgG, in which the polysaccharides moiety near the C-terminus was selectively oxidized and linked to the hydrazine-coated MP, to improve the efficacy of biorecognitive binding. Using this method, the IgG capturing ability was improved by ca. 2 fold. From the binary mixture of the IgG-insulin, IgG could be more selectively captured. In summary, the oriented immobilization of oxidized anti-IgG proved to be as effective as the streptavidin-biotin system and yet simpler and cost-effective. This immobilization method can find its applications in protein biochips and biotargeting.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.143-143
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• 2003

최근 생활수준 및 생활환경의 향상에 힘입어 청결 및 쾌적을 추구하는 것이 사회적 현상으로 나타나고 있다. 요즘처럼 현대화된 시대에 '왜 항균제가 필요한 것일까' 라는 자연스러운 의문이 발생하게 되지만 현실은 항균제를 이용한 다양한 항균제품, 항균가전제품, 항균가공 내ㆍ건자재 및 항상 신선한 선도를 유지할 수 있는 제품 등이 호황을 누리고 있는 것이 현실이며 그 시장 규모는 3,000억원을 상회하고 있다. 이러한 항균 가공제품이 호평을 받는 사회적 배경은 우리를 둘러싼 주변 삶의 경제환경 신장에 따른 쾌적성 추구와 밀접한 관련이 있을 것이다. 이처럼 항균기능이 부여된 제품이 호평을 받고 있음에도 불구하고 국내에서는 항균제품의 주 기능 역할을 하는 항균제에 대한 개발은 초기단계로 국내 시장에서 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 국내의 경우, 유기 항균제의 사용이 전체 사용량의 80%를 차지하고 있고, 제올라이트나 인산염을 무기 담체로 항균성 금속 이온(Ag, Zn)을 물리적으로 결합시킨 무기 항균제가 개발된 것이 최근의 기술 수준이다. 이러한 유기 항균제는 미생물의 번식을 억제 또는 사멸시키기 위한 것이지만, 생체의 피부 세포에도 영향을 줄 수 있는 피부 자극원의 하나로 그 사용이 점차로 제한되고 있다. 무기 항균제는 안정성이나 항균력에서는 유기항균제 보다는 뛰어나지만 가격(경제성)이나 색(Color), 사용성 (Application)측면에서는 여러 가지 문제를 나타내고 있다. 귀금속이므로 가격이 고가이며, 금속고유의 색으로 회귀하려는 플라즈몬 효과에 의해 색(Color)의 조절이 불가능, 분말형태이므로 지류에 첨가시키는 방법 등이 큰 문제로 부각되고 있다. 이 러한 문제점을 해결할 수 있는 기술이 나노기술이다 나노기술(Nano-Technology)은 물질을 분자, 원자단위에서 규명하고 제어하는 기술로서 원자, 분자를 적절히 결합시킴으로서 기존 물질의 변형, 개조는 물론 신물질의 창출을 가능케 하는 기술이다. 나노기술은 여러분야로 세분화되지만 그중 산업화에 가장 접목이 용이한 기술이 나노입자(Nano-Particle)제어 기술이며, 나노입자는 통상적으로 입자크기가 수 nm에서 100nm이하 크기의 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산입자를 말한다. 나노입자(Nano-Particle)는 기존의 입자($\mu\textrm{m}$)보다 물리적 및 광학적 성질이 우수하고 그 자체의 기능면에서도 탁월하기 때문에 국내외의 여러 산업에서도 기존제품의 품질 향상 및 기능성부여, 기존 공정의 개선 및 생산 원단위 절감 등 경제적, 생산적인 측면을 고려하여 적합한 나노입자를 채택, 적용하고자 하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 이에 천연 항생제로 알려진 Ag, 즉 항균 및 탈취, 전기적 기능이 우수한 은(silver, Ag)을 나노(nm) 입자희 제조하고 이와 더불어 이산화티탄(TiO2) 복합 분체를 제조하여 제조된 나노 입자 및 복합 분체를 사용함으로써 환경 친화적이며 다양한 용도로 활용 가능한 소재 개발에 연구 내용을 두고 있다. 본 연구를 통한 기대 효과로서 환경성 측면에서는 환경 친화적인 나노 입자의 제조로 기능성 나노 입자에 친 환경성을 부여하여 유기계 항균제 대체 효과를 발현하고 이를 제품에 적용함으로써 다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불어 안료의 형상 균일화 기술을 확보하여 가격 경쟁력 및 부가가치 향상을 기대할 수 있다.