• Title/Summary/Keyword: 자가조립

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M-13 박테리오파지 기반 신개념 고감도 고선택성 컬러센서

  • Kim, Chun-Tae;Lee, So-Yeong;Kim, Won-Geun;O, Jin-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.294-294
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    • 2013
  • 자연계의 많은 생물들은 의사소통이나 분위기 표현, 위장 등을 하기위해 자신의 색을 바꾸는 것으로 알려져 있으며, 현재 많은 연구자들이 이러한 자연 현상으로부터 영감을 받아 생체모방 구조와 메커니즘을 이용한 바이오센서를 개발하고 있다. 하지만 기존의 컬러센서는 수용체 개발에 있어 복잡한 디자인, 어려운 합성 방법 및 낮은 감도와 저선택성 등의 한계점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서 우리는 바이러스(M13-박테리오파지)를 기반으로 한 신개념 고감도 고선택성 컬러센서를 개발하고자 한다. 우리가 개발하고자 하는 컬러센서는 자가 조립방법으로 만들어진 나노 구조체로 형성되어 있으며, 다양한 종류의 화학물질이나 오염물질을 감지할 수 있다. 이 컬러센서는 아주 낮은 농도의 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds)을 감지해 색변화를 보였으며, 다양한 독성 물질이나 방향족을 가진 화학 물질을 감지할 수 있었다. 따라서 우리가 개발한 컬러 센서는 국가의 안보나 국민의 건강을 증진시키기에 아주 유용할 것으로 보인다.

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Controlling the Work Functions of Graphene by Functionalizing the Surface of $SiO_2$ Substrates with Self-assembled Monolayers

  • Jo, Ju-Mi;Kim, Yu-Seok;Cha, Myeong-Jun;Lee, Su-Il;Jeong, Sang-Hui;Song, U-Seok;Kim, Seong-Hwan;Jeon, Seung-Han;Park, Jong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.400-401
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    • 2012
  • 그래핀(Graphene)은 열 전도도가 높고 전자 이동도(200 000 cm2V-1s-1)가 우수한 전기적 특성을 가지고 있어 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor; FET), 유기 전자 소자(Organic electronic device)와 광전자 소자(Optoelectronic device) 같은 반도체 소자에 응용 가능하다. 그러나 에너지 밴드 갭이 없기 때문에 소자의 전기적 특성이 제한되는 단점이 있다. 최근에는 아크 방출(Arc discharge method), 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition; CVD), 이온-조사법(Ion-irradiation) 등을 이용한 이종원자(Hetero atom)도핑과 화학적 처리를 이용한 기능화(Functionalization) 등의 방법으로 그래핀을 도핑 후 에너지 밴드 갭을 형성시키는 연구 결과들이 보고된 바 있다. 그러나 이러한 방법들은 표면이 균일하지 않고, 그래핀에 많은 결함들이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 자가조립 단층막(Self-assembled monolayers; SAMs)을 이용하여 이산화규소(Silicon oxide; SiO2) 기판을 기능화한 후 그 위에 그래핀을 전사하면 그래핀의 일함수를 쉽게 조절하여 소자의 전기적 특성을 최적화할 수 있다. SAMs는 그래핀과 SiO2 사이에 부착된 매우 얇고 안정적인 층으로 사용된 물질의 특성에 따라 운반자 농도나 도핑 유형, 디락 점(Dirac point)으로부터의 페르미 에너지 준위(Fermi energy level)를 조절할 수 있다[1-3]. 본 연구에서는 SAMs한 기판을 이용하여 그래핀의 도핑 효과를 확인하였다. CVD를 이용하여 균일한 그래핀을 합성하였고, 기판을 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)와 Borane-Ammonia(Borazane)을 이용하여 각각 아민 기(Amine group; -NH2)와 보론 나이트라이드(Boron Nitride; BN)로 기능화한 후, 그 위에 합성한 그래핀을 전사하였다. 기판 위에 NH2와 BN이 SAMs 형태로 존재하는 것을 접촉각 측정(Contact angle measurement)을 통해 확인하였고, 그 결과 NH2와 BN에 의해 그래핀에 도핑 효과가 나타난 것을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy: XPS)을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과는 안정적이면서 패턴이 가능하기 때문에 그래핀을 기반으로 하는 반도체 소자에 적용 가능할 것이라 예상된다.

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Effects of the Particle Size and Shape of Silver Nanoparticles on Optical and Electrical Characteristics of the Transparent Conductive Film with a Self-assembled Network Structure (은 나노입자의 크기 및 형태가 자가조립 망상구조를 갖는 투명전도성 필름의 광학 및 전기 특성에 미치는 영향)

  • Shin, Yong-Woo;Kim, Kyu-Byung;Noh, Su-Jin;Soh, Soon-Young
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.29 no.2
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    • pp.162-167
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    • 2018
  • The effect of the average particle size and shape of silver nanoparticles for the transparent conductive film (TCF) was studied. Optical and electrical properties of silver conductive lines coated on the polyethylene terephthalate (PET) film was also measured. Silver nanoparticles produced by Ag-CM, Ag-ME, Ag-EE methods showed an excellent conductivity compared to those produced by Ag-EB, Ag-CR and Ag-PL methods, but a little difference in the transparency. In the case of the former three silver nanoparticles, the average particle size was about 80 nm or less and the size was uniform. For the latter case, the severe agglomeration phenomena of particles was observed and the average particle size was 100 nm or more. This result was consistent with the result of the uniformity of the pattern shape and thickness on conductive line patterns observed by SEM. Therefore, it was confirmed that the electrical characteristics could be obtained when the average particle size of silver nanoparticles is smaller and the uniformity of the particles is maintained.

양자점 태양전지구조내 결함상태와 광전변환 특성인자와의 상관관계 분석

  • Lee, Gyeong-Su;Lee, Dong-Uk;Kim, Eun-Gyu;Choe, Won-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.329.2-329.2
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    • 2014
  • 지난 수년간 태양전지의 광전변환효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광 흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n+-형 GaAs기판위에 n+-형 GaAs를 250 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs활성층을 $1{\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 n+ 와 p+-형 GaAs를 각각 50, 750 nm 증착함으로써 p-i-n구조를형성하였다. 여기서, n+-형 GaAs 과 p+-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018cm-3$로 하였다. 또한 양자점을 태양전지 활성층에 20층을 형성하였다. 이때 p-i-n 태양전지 와 양자점 태양전지의 광전변환 효율은 각각 5.54, 4.22 % 를 나타내었다. p-i-n 태양전지의 개방 전압과 단락전류는 847 mV, 8,81 mA이며 양자점 태양전지는 847 mV, 6.62mA로 확인되었다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 $300{\mu}m$의 태양전지 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 특성인자와의 상관관계를 논의할 것이다.

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깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 양자점 태양전지의 결함상태가 광전변환 효율에 미치는 영향 분석

  • Lee, Gyeong-Su;Lee, Dong-Uk;Mun, Ung-Tak;Kim, Eun-Gyu;Choe, Won-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.225.1-225.1
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    • 2013
  • 지난 수년간 태양전지의 광전변환 효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb 와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자 트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환 효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정하고 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n-형 GaAs 기판위에 n-형 GaAs를 300 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs 활성층을 3.5 ${\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 p-형 GaAs를 830 nm 증착함으로써 p-i-n구조를 형성하였다. 여기서, n-형 GaAs 과 p-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018\;cm^{-3}$ 로 하였다. 또한 양자점 및 델타도핑 층을 각각 태양전지에 적용하기 위해 활성층내에 양자점 20층 및 델타도핑 20층을 각각 형성하였다. 이때, 양자점 태양전지, 델타도핑 태양전지와 양자점이 없는 태양전지의 광전변환 효율은 각각 4.24, 4.97, 3.52%로 나타났다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔 증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 300 ${\mu}m$의 p-i-n 접합 다이오드 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 효율의 상관관계를 논의할 것이다.

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Preparation and Characterization of Casein Nanoparticles with Various Metal Ions as Drug Delivery Systems (다양한 금속 이온을 이용한 카세인 단백질 나노입자 형성 및 약물 전달체 특성 연구)

  • Minju Kim;Seulgi Lee;Joon Sig Choi
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.2
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    • pp.121-125
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    • 2023
  • Casein is a milk protein and one of the most important nutrients in milk. The composition is over 80% in cow's milk and about 20~45% in human's milk. Casein is highly biocompatible and biodegradable, so it has been studied for various biomedical materials applications as well as drug delivery systems. It is widely known that casein can be prepared as nanoparticles in the presence of the Ca2+ metal ion. Because casein is amphiphilic, hydrophobic drugs could be loaded inside to form a protein-based drug delivery system. In this study, we studied the optimum conditions for casein nanoparticle formation using natural metal ions present in the body, such as calcium, magnesium, zinc, and iron. It was confirmed that nanoparticles have a uniform size of around 150 nm and negative zeta potential values. In addition, it was demonstrated that casein nanoparticles have a cell viability of more than 80% and efficient intracellular uptake properties using confocal microscopy. From the results, it was also shown that the casein nanoparticles prepared using various metal ions have the potential to be biocompatible drug delivery carriers.

A study on the Initial Nanopore Formation in the Calix Arene Based Porogen Templated Porous Thin Film (칼릭스아렌 포로젠을 이용한 다공성 박막의 초기 나노기공 형성과정에 관한 연구)

  • Kim, Do-Hun;Yim, Jin-Heong
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.49 no.5
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    • pp.669-675
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    • 2011
  • Fourier Transform Infrared Spectroscopy and in-situ Position Annihilation Lifetime Spectroscopy(PALS) analysis of hybrid film, which consist of silsesquioxane(SSQ) and 4-tert-butyl calix[4]arene-O,O',O",O'"-tetraacetic acid tetraethyl ester(CA[4]) have been investigated in order to understand initial formation of nanopore in the next generation porous low-k dielectrics(k < 2.0). SSQ/CA[4] can provide effective homogeneous thin film having porous structure. The porogen decomposition behavior were completely different in the two kinds of SSQ/CA[4] based hybrid film (i.e. SSQ/CA[4] 10 and SSQ/CA[4] 20%). Relatively small pores(1.5 nm) come from dispersion of uni-molecular CA[4] in the SSQ matrix have been generated at $300^{\circ}C$, while mesopores(2.5~3.0 nm) induced from self assembled CA[4] have been generated at $250^{\circ}C$. It might be due to highly interconnected structure of SSQ/CA[4] 20% hybrid thin film resulting in facile evacuating of decomposed fragment of CA[4] molecule.

이동열원을 고려한 CNC공작기계의 열오차해석 및 보정

  • 이재종;양민상
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.283-287
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    • 1997
  • 공작기계의 가공정도는 공작기계의 운동기구가 가지고 있는 기하오차와 절작작업시 발생하는 진동, 열,절삭력에 의해서 공작기계의 구조계,주축계,이송계의 변형에 의해서 직접적인 영향을 받는다. 또 가공정도는 제품의 정밀도 및 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 가공정도를 향상시키기 위한 방법으로 공작기계의 오차를 측정/해석하는 방법이 연구되고 있다. 일반적으로,공작기계의 오차는 Quasi-static 오차와 Dynamic오차로 구분할수 있다. Dynamic 오차는 기계의 진동,채터 및 스핀들의 진동에 의해서만 발생하는 오차이며,Quasi-static 오차는 공작기계 구성요소인 안내면,칼럼,볼스크류등의 기하오차와 온도변화에 의한 열변형오차에 의해서 발생한다. 특히,공작기계 및 절삭가공중에 발생하는 열원에 의한 열변형 오차는 공작기계의 기하오차에 비해서 가공정도에 큰 영향을 미치며[1,2],발생오차의 약 40~70% 정도가열변형 오차에 기인한 것으로 알려져 있다[1]. 실제 많은 실험결과를 볼 때 CNC공작기계이 경우는 열변형에 의한 오차는 기하오차에 비해서 매우 크게 나타났다. 이러한 열변형 오차는 공작기계 주위 온도와 공작기계 구성요소(칼럼,이송유니크,스핀들유니트)의 비선형적인 온도 특성에 의해서 주로 발생하고, Time-variant특성을 가지고 있기 때문에 작업중에 발생하는 온도특성에 따른 열변형 오차를 최소화 할 수 있는 방법이 필요하다. 스핀들유니트는 냉각방식을 사용하여 온도변화를 줄이고 있으나 반복적인 작업과 스핀들의 고속회전으로 인해서 복합 적인 온도변화를 발생시킨다. 또, 볼스크류의 지지방식이 양쪽 고정단 형태이기 때문에 조립시 예압(pre-load)을 주어서 열팽창을 보상하고 있으나 공작기계의 반복적인 이송으로 인해서 발생하는 온도변화에 의한 열오차를 보상하는데는 어려움이 있다.됩니다. 생리적 저항력이 없는 어린이들은 이러한 공해와 생활조건의 제일희생자가 되는 것입니다. 엄마들이 "얘는 감기, 비염, 편도선을 달고 삽니다...." "얘는 코감기, 목감기 번갈아 가면서 하도 앓고 있어서 양약율 중지하고 현재 한약을 먹고 있습니다." 이러한 역경은 극복할 수 있는가\ulcorner 질병의 메카니즘은 어떻게 작용되는가\ulcorner 등등을 육미회 센타에서 체험한 사례를 가지고 말씀드리고자 합니다..ell layer (PCL)와 glia에 SOD-1이 강하게 염색되었다. APT 병용 투여로 상당수의 경련이 일어나지 않은 흰쥐는 해마의 DG에 FRA가 경미하게 염색되었고, PCL에 SOD-1도 경미하게 나타났으나, 경련이 나타난 쥐에서는 KA만을 투여한 흰쥐와 구별되지 않았다. 이상의 APT의 항산화 효과는 KA로 인한 뇌세포 변성 개선에 중요한 인자로 작용할 것으로 사료되나, 보다 명확한 APT의 기전을 검색하고 직접 임상에 응응하기 위하여는 보다 다양한 실험 조건이 보완되어야 찰 것으로 생각된다. 항우울약들의 항혈소판작용은 PKC-기질인 41-43 kD와 20 kD의 인산화를 억제함에 기인되는 것으로 사료된다.다. 것으로 사료된다.다.바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 NH$_{4}$$^{+}$의 경우 Dv값이 제일 작았다. 바. 본 연구

A Study on the Conditions Analysis and Assessment of Supporting Port for Offshore Wind Farm : Focusing on Ports in Gyeongsangnam-do (해상풍력단지 지원항만 여건 분석 및 평가에 관한 연구 -경상남도 항만을 중심으로-)

  • Yang, Hang-Jin;Chiang, Bong-Gyu
    • Journal of Korea Port Economic Association
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    • v.35 no.4
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    • pp.85-106
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    • 2019
  • Offshore wind power is a representative renewable energy source and a rapidly growing industry. In Gyeongsangnam-do, offshore wind farms of 461.9MW are being pushed for in the Yokji island and are expected to expand further to over 1GW in the future. Accordingly, ports supporting the storage, assembly, transportation, and installation of offshore wind power equipment are expected to play an important role in the smooth progress of the offshore wind farm development project. Based on previous research and cases in major countries,this study prepared criteria for assessment of ports supporting offshore wind farmsand evaluated ports in Gyeongsangnam-do, which are linked to Yokji island offshore wind farms. The assessment criteria have been subdivided into distance from the offshore wind farm, port entry and exit restrictions, navigational areas, fishery rights factors, additional costs, berth length, depth of berth, size of the port yard, port berth bearing pressure, interference with other cargo, a civil appeal, and relevant industrial aggregation. The ports of Tongyeong, Samcheonpo, Kohyun, Masan, and Jinhae in Gyeongsangnam-do were selected and evaluated. As a result, the port of Tongyoung was superior in terms of distance from the Yokji island offshore wind farm. The ports of Samcheonpo, Masan, and Jinhae were evaluated as excellent in other criteria such as berth length, depth of berth, and so on. This study is expected to be used as a source of basic data for offshore wind power companies and policymakers to select and evaluate the supporting ports of offshore wind farms.

Improvement of Charge Carrier Mobility of Organic Field-Effect Transistors through The Surface Energy Control (표면 에너지 제어를 통한 유기 전계 효과 트랜지스터의 전하 이동도 향상)

  • Seokkyu Kim;Kwanghoon Kim;Dongyeong Jeong;Yongchan Jang;Minji Kim;Wonho Lee;Eunho, Lee
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.24 no.2
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    • pp.64-68
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    • 2023
  • Organic field-effect transistors (OFETs) are attracting attention in the field of next-generation electronic devices, and they can be fabricated on a flexible substrate using an organic semiconductor as a channel layer. In particular, DPP-based semiconducting conjugated polymers are actively used because they have higher charge carrier mobility than other organic semiconductors, but they are still lower than inorganic semiconductors, so various studies are being conducted to improve the charge carrier mobility. In this study, the charge carrier mobility is improved by controlling the surface energy of the substrate by forming self-assembled monolayers (SAMs). As the surface energy of the substrate is controlled by the SAMs, the crystallinity increases, thereby improving the charge carrier mobility by 14 times from 3.57×10-3 cm2V-1s-1 to 5.12×10-2 cm2V-1s-1