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폴리이미드 LB 필름을 이용한 패터닝 및 생물전자 소자로의 응용에 관한 연구 (Studies on the Patterning of Polyimide LB Film and Its Application for Bioelectronic Device)

  • 오세용;박준규;정찬문;최정우
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.634-643
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    • 2002
  • 고분자 주사슬에 벤젠과 sulfonyloxvimide moiety를 가지고 있는 polyamic acid 초박막을 LB 기법을 이용하여 제조한 다음 200 $^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리에 의해 감광성 폴리이미드 LB 필름을 얻었다. Polyamic acid는 THF-pyridine 공용매를 가지고 축중합에 의해 합성하였다. 모든 단량체와 고분자는 원소분석, FT-IR, $^1$H-NMR의 분광학적 측정을 통해 정량 정성분석을 행하였다. UV lithography 방법을 사용하여 금 기판 위에 제조한 감광성 폴리이미드 LB 필름의 마이크로 어레이 패턴을 제조하였다. 형성된 마이크로 어레이 패턴을 따라 두 가지의 자기조립 방법으로 단백질 cytochrome c 단분자 막을 고정화시켰다. 자기조립된 cytochrome c 단분자 막의 물리ㆍ전기 화학적 특성은 cyclic voltammetry와 AFM을 통해 조사하였으며 생물전자소자로의 응용 가능성에 대해서도 검토하였다.

나노입자 자기조립 단일층을 이용한 유기메모리 소자 (Organic Memory Device Using Self-Assembled Monolayer of Nanoparticles)

  • 정헌상;오세욱;김예진;김민근;이현호
    • 공업화학
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    • 제23권6호
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    • pp.515-520
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    • 2012
  • 이 총설에서는 개별인식 태그와 바이오센서 등에 사용가능성이 높은 실리콘 기반의 캐패시터와 유기 박막트랜지스터 소자의 제작과 차이점이 논하여 진다. 금속이나 혹은 비금속의 나노입자는 화학물질이나 혹은 바이오분자, 즉, 단백질과 올리고 DNA 등에 표면이 싸여질 수 있으며, 상응하는 목표 바이오분자가 결합되어져 있는 절연체에 자기조립 단일층을 형성할 수 있다. 단일층으로 형성된 나노입자는 정전하 기본단위로서 유기 메모리 소자의 나노 플로팅 게이트로서 역할을 하는 것이다. 특히, 바이오분자의 선택적이고 강한 결합 메카니즘을 통하여도, 메모리 캐패시터나 유기 메모리 박막트랜지스터가 성공적으로 시연되었다. 더불어, 이러한 유기 메모리 소자는 차후 유연기판의 유기전자소자 영역의 발전을 촉진할 것으로 기대된다. 또한, 유기 메모리 박막트랜지스터는 앞으로 새로운 개념의 소자로의 적용이 가능하다.

자기조립 블록공중합체와 이산화티타늄으로 구성된 하이브리드 나노 박막의 모폴로지에 미치는 고분자의 조성, 용매의 선택성 및 첨가제의 영향 (The Effects of Composition, Solvent Selectivity, and Additive on the Morphology of Hybrid Nano Thin Films Composed of Self-Assembled Block Copolymer and Titanium Dioxide)

  • 장윤희;차민아;김동하
    • 폴리머
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    • 제32권5호
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    • pp.465-469
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    • 2008
  • 블록 공중합체의 자기조립현상과 졸-겔 공정을 결합하여 나노크기 수준에서 다양한 형태를 발현하는 블록공중합체-이산화티타늄 하이브리드 박막의 모폴로지를 제조하였다. 모폴로지 변화를 일으키는 요소로서 블록 공중합체의 조성, 용매의 선택성과 첨가제에 의한 영향을 고려하였으며, 모폴로지 변화에 따른 이산화티타늄의 발광 효율 변화 또한 확인하였다. 폴리스티렌-폴리4비닐피리딘 이중블록공중합체는 용매와 두 블록간의 상대적인 친화성에 따라 미셀과 나노선 형태로 자기조립이 가능하며, 이산화티타늄의 전구체인 티타늄 테트라아이소프로폭시드는 폴리4비닐피리딘블록의 질소 원소와 결합한다. 블록 공중합체/졸-겔 전구체 혼합 용액에 제3의 성분인 3-펜타데실페놀을 첨가하면 블록의 상대적인 부피 비율의 변화를 야기하여 모폴로지 변화를 일으킨다. 다양하게 변화하는 모폴로지에서 이산화 티타늄의 형광 효율이 변화함을 확인하였다.

알루미늄 양극산화에 의한 포물선 형태의 다공성 나노 템플릿 제조 (Preparation of Porous Nano Template of Parabola Shape by Anodic Aluminum Oxide)

  • 김안나;김현종;임하나;정지혜;신치호;박춘만;유봉영
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.274-274
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    • 2015
  • 양극산화를 통해 생기는 다공성 알루미나 산화막의 기공은 전해질과 적절한 온도 등 제작 조건에서 자기 조립하여 고도로 정렬된 (Highly ordered) 나노기공을 가지는 AAO (AnodicAluminum Oxide)를 제조하는데 주로 쓰이고 있다. 본 연구에서는 다단계 산화방법으로 빛의 파장에 무관하게 빛의 반사를 매우 효과적으로 줄이는 포물선 형태의 Moth-eye 구조를 가지는 템플릿을 제조하였다. SEM 측정을 통해 구조체 다공성 알루미늄 산화막의 표면적 변화를 알 수 있었고, 일정한 크기와 모양의 pore가 규칙적으로 형성된 것을 확인하였다. 그리고 제조된 템플릿 내부에 고분자를 채워 포물선 형태의 나노핀을 갖는 필름을 제조할 수 있었다.

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키토산-리포산 빗살형 공중합체를 이용한 유전자 전달체 개발 (Novel Gene Delivery Carrier Using Chitosan-Lipoic Acid Comb-Type Copolymer)

  • 권상규;김성완;김영진
    • 폴리머
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    • 제34권6호
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    • pp.501-506
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    • 2010
  • 물에 잘 녹지 않는 고분자량의 키토산을 가수분해하여 수용성을 갖는 저분자량 키토산을 제조하였다. 키토산을 효율적인 유전자 전달체로 개발하기 위하여 항산화제의 일종인 리포산과 결합하여 빗살 형태의 공중합체를 제조하였다. 양친성을 가지는 공중합체는 수용액 상에서 자기조립을 하여 나노입자를 형성하였다. 나노입자의 평균크기는 217.6 nm이었고 유전자와 복합체를 이루었을 때의 평균크기는 170 nm로 나타났다. 새롭게 만들어진 키토산-리포산 공중합체는 낮은 세포독성을 나타내었고 순수한 키토산에 비하여 10배 정도 높은 형질 발현효율을 보여주었다.

5-Fluorouracil 전달을 위한 리포산이 결합된 키토산 공중합체 (Lipoic Acid Conjugated Chitosan Copolymer for the Delivery of 5-Fluorouracil)

  • 이선영;김영진
    • 폴리머
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    • 제36권2호
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    • pp.149-154
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    • 2012
  • 생체적합성을 가진 키토산과 강력한 항산화제로 알려진 리포산을 합성하여 만든 양친매성 고분자를 이용하여 약물전달시스템으로서의 응용 가능성을 알아보았다. 수용액 상에서 자기조립의 성질을 가지는 양친매성 고분자는 나노입자를 형성하고 이 입자 안에 항암제로 널리 쓰이는 5-fluorouracil을 고체분산법을 이용하여 봉입하였다. 최적의 약물전달체를 얻기 위하여 키토산에 결합된 리포산의 비율을 조절하여 입자크기 및 약물봉입률을 비교하였다. DLS를 이용하여 측정한 나노입자는 약 250 nm 정도의 크기를 가졌고 그 봉입률은 10% 내외로 측정되었다. 42%의 리포산 치환율을 가지는 공중합체가 약물전달체로서 가장 우수한 성능을 보여주었다.

재현성 있는 메조포러스 TiO2 박막의 제조에 대한 연구 (Reproducible Synthesis of Periodic Mesoporous TiO2 Thin Film)

  • 허재영;이형익;박영권;주오심;배귀남;김지만
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권4호
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    • pp.399-403
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    • 2006
  • 현재 넓은 표면적과 메조기공 뿐만 아니라 $TiO_2$의 넓은 band gap과 그 광학 활성 등으로 인하여 크게 각광받고 있는 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 합성하기 위해 여러 가지 합성방법이 제시되고 있으나, 그 합성이 습도나 온도 등의 여러조건에 따라 크게 영향을 받아 재현성이 떨어진다는 치명적인 문제점이 제기되어 왔다. 이는 합성 용액 내에서 $TiO_2$ 전구체가 가수분해 및 축합반응을 하면서 구조유도체와의 자기조립에 의한 나노구조물 형성하는 과정에서 $TiO_2$의 전구체가 온도나 습도 등 주변의 영향을 많이 받기 때문이다. 본 연구에서는 2차원 구조의 메조기공을 가진 $TiO_2$ 박막을 재현성 있게 얻을 수 있는 실험 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 촉매인 HCl과 $TiO_2$ 전구체의 몰비 그리고 $TiO_2$ 전구체와 P-123의 몰비 등의 합성 조건뿐 아니라 코팅과정 도중이나 이후의 습도와 온도가 미치는 영향에 대한 실험을 수행하였고 그 특성을 XRD와 TEM 등으로 분석하였다.

자기조립법을 이용한 전도성고분자 PEDiTT박막의 제조 (Preparation of Conducting Polymer PEDiTT Thin Film Using SAM Method)

  • 손용근;강규식;심창용;최정식;이두연
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.589-598
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    • 2002
  • 티오펜의 3번과 4번 탄소에 치환기를 보유할 폴리티오펜계 전도성 고분자의 유도체를 얻기위하여 단량체로 ethylenedithiathiophene (EDiTT)을 합성하였다. 생성물을 핵자기 공명법, 적외선 분광법, 자외/가시광선 분광법 등 분광학적인 방법으로 확인하였다. 이 합성의 수율은 29%였다. 이 단량체를 중합하여 전도성 고분자 poly(3,4-ethylenedithiathiophene)(PEDiTT)을 합성하였다. 중합을 위하여 FeCl$_3$를 이용하였으며, 생성물은 매우 짙은 청록색을 나타내었으며 $N_2$H$_4$로 환원시키면 갈색으로 변한다. 이 갈색의 고분자는 몇 가지 유기용매에 대한 용해성이 매우 높았다. 이 고분자의 분광 전기화학 특성을 조사하여 확인하였다. 이 PEDiTT은 NMP에 특히 잘 용해되는 성질을 나타내어, PEDiTT/NMP 용액과 금 전극을 이용하여 단분자성 박막(SAM)을 제조하였다. 전기화학 방법 및 적외선 분광법을 이용하여 이 박막의 형성을 확인할 수 있었다.

수정진동자를 이용한 자기조립된 Viologen 유도체의 계면전하이동 특성 (Surface Charge Transfer of Self-Assembled Viologen Derivative Using Quartz Crystal Microbalance)

  • 박상현;류길용;이동윤;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.256-257
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    • 2005
  • We fabricated self-assembled monolayers(SAMs) onto quartz crystal microbalance(QCM) using viologen, which has been widely used as electron acceptor and electron transfer mediator. The viologen derivative exist in three redox states, namely. These redox reactions are highly reversible and can be cycled many times without significant side reactions, respectively. We studied the characteristics of charge transfer using different electrolyte solutions by electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM). From the data, the redox peak currents were nearly equal charges during redox reaction and existed to an excellent linear interrelation between the scan rates and first redox peak currents. The redox reactions of viologen were highly reversible and the EQCM has been employed to monitor the electrochemically induced adsorption of SAMs during the redox reactions.

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