• 제목/요약/키워드: 자성나노입자

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나노·바이오 융합응용을 위한 초상자성 Ni-Zn Ferrite의 자기적 특성연구 (Magnetic Properties of Superparamagnetic Ni-Zn Ferrite for Nano·Bio Fusion Applications)

  • 이승화;류연국;양계준;안중수;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.100-105
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    • 2005
  • 최근 들어 바이오 의약품으로 응용 가능한 자성 나노 입자에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 바이오 의약품으로 응용이 가능하려면 상온에서 초상자성의 특성을 가져야만 한다. 초상자성 나노 입자의 제작이 가능한 졸-겔 법을 이용하여 초상자성 나노 입자 $Ni_{0.9}Zn_{0.1}Fe_2O_4$를 제조하여 입자의 크기 및 자기적 성질을 DTA/TGA, x-선 회절법, SEM 측정과 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법, 진동시료 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 연구하였다. DTA/TGA, SEM 및 x-선 회절실험으로부터 $300^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 순수한 cubic spinel 구조를 가지며, 평균입자 크기가 10nm인 균일한 구형상 임을 알 수 있었다. $M\ddot{o}ssbauer$ 분광실험으로 $300^{\circ}C$에서 열처리한 입자가 상온에서 초상자성의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었으며 13K에서 573K가지 $M\ ddot{o}ssbauer$ 스펙트럼을 취하였을 때 77 K까지는 sextet의 공명흡수선(준강자성체)으로 나타났고 130K이상에서는 가운데 doublet의 공명흡수선이 나타나 400K에서는 sextet과 doublet의 면적비가 같아짐을 알 수 있었다. 13K에서의 초미세자기장은 $H_{hf}(B)=532kOe,\;H_{hf}(A)=507 kOe$이며, VSM 측정 결과로부터 초상자성의 특성을 잃어버리는 차단온도 $T_B$는 250 K로 결정하였다. 또한 자기이방성상수 $K=1.0{\times}10^6\;erg/cm^3$, 완화시간상수 ${\tau}_0=5.0{\times}10^{-13}$ s의 값을 얻었으며, 교류 발열 측정기를 이용하여 자기발열 상태를 측정한 결과 자기발열은 온열온도인 $43.6^{\circ}C$로 나타났다.

자성 나노입자에서 양이온 분포의 크기 의존성 (Size dependence of Cation Distribution in Magnetic Nanoparticles)

  • 조준희;고상길;이환;안양규;송기창;최은정
    • 한국자기학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.60-65
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    • 2006
  • 입자의 크기에 대한 스피넬 구조의 양이온 분포의 의존성을 조사하기 위하여 마이크로 에멀젼법으로 합성된 자성 나노입자에 대한 외부 자기장 하에서의 뫼스바우어 분광 실험을 하였다. 제조된 입자의 결정구조는 입방 스피넬 구조이었으며, 입자의 크기가 작아짐에 따라 $Fe^{3+}$이온이 팔면체 자리에서 사면체 자리로 이동하는 것이 확인되었다.

고 분산성 자성 나노유체의 열전도도 및 점성

  • 서용재;이효숙;조국;길대섭;정경우;주명은
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.4.2-4.2
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    • 2010
  • 최근 열전달율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 고 열전도성 나노유체가 주목을 받고 있다. 고 열전도성 나노유체는 액상보다 열전도도가 수백~수만 배 높은 고상의 금속 또는 비금속 나노입자를 물이나 오일 등에 미량 균일하게 분산시킴으로써 기존의 유체가 가지지 못한 높은 열전도율과 분산안정성을 갖는 기능성유체를 말한다. 고 열전도성 나노유체는 기존 냉각시스템에서 냉각유체만 교체할 경우에도 열전달 효율을 20% 이상 향상시킬 수 있는 저비용 고효율작동 유체이다. 이 나노유체는 발전설비, 공조설비, 에너지 산업, 석유화학, 화학공업, 제철산업, 가정용 냉난방설비, 자동차 등 산업 전 분야의 열교환시스템에 활용이 가능하다. 따라서 고 열전도성 나노유체는 종래 열효율의 한계를 돌파할 수 있는 에너지 이용 효율 향상 기술의 패러다임을 바꿀 혁신적인 신소재로 여겨지고 있다. 그러나 현재까지 개발된 나노유체는 초기 열전도 특성은 우수하나 장기간 분산안정성이 확보되지 않아 시간이 경과함에 따라 열전도도가 점점 감소하는 경향을 보인다. 또한 탄소나노튜브를 분산한 나노유체의 경우와 같이 유체의 점도가 크게 증가하여 실제 산업에 적용 시 커다란 동력손실을 초래할 수 있으며 열교환시스템에 파울링이 발생할 소지가 크다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 나노유체에서 열전달이 일어나는 메커니즘이 규명되어야 하지만 아직 명확한 이론이나 가설이 정립되어 있지 않다. 이 논문에서는 나노유체가 높은 열전도율을 보이는 현상을 설명할 수 있는 몇 가지 이론을 살펴 보고 지금까지 개발된 안정성이 아주 높은 나노유체의 열전도 특성을 비교 분석하여 획기적인 열전도성 나노유체 개발 가능성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 나노입자의 조성, 유체 내 농도 및 자기장 등이 나노유체의 열전도율에 미치는 영향을 연구하였다.

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실리카로 코팅된 나노입자를 이용한 DNA 추출 방법 (DNA isolation using silica-coated magnetic nano particles)

  • 정승욱;이진성
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.273-275
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    • 2007
  • 본 논문은 실리카 코팅 자성 나노입자를 이용한 새로운 DNA의 정제에 관한 것으로 기존의 negative-charged polyanion 형태의 수지 및 실리카 멤브레인 기술을 이용한 제품의 단점인 저속, 고비용의 정제방법을 개선할 수 있는 새로운 정제법을 기술한 것이다.

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자성나노유체의 기-액 2상유동을 이용한 에너지 하베스팅에 관한 고찰

  • 이원호;김철수;이원섭;이종철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.381.2-381.2
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    • 2016
  • It was known conceptually that ferrofluid or air driven flows induced by waste heat energy could generate electric power in surrounding windings by changing the magnetic flux with time through the colis. In the last decade, a ferrohydrodynamics energy harvesting system based on magnetorheology has been investigated experimentally and numerically. However, it was focused on the movement of air droplets or nanoparticles in the ferrofluid, therefore the electric power generated in the device was not enough to use practically. In this study, we developed the electrical generation concept based on magnetic particle flows for harvesting large amount of electric power and conducted measurements and computations for verifying the concept of electrical generation. In order to obtain a significant amount of electrical energy by using magnetic particle flows, it was critical to control the magnetization direction of magnetic nanoparticles in the fluid by a permanent magnet and to change the magnetic flux with time by air bubbles when the fluid flows in a millimeter-sized channel passed through surrounding windings.

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나노자성-바이오.메디컬 컨버젼스 연구 (Nanomagnetics-biomedical Convergence for Next Generation Biomedical Assays)

  • 김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.167-172
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    • 2010
  • 게놈 프로젝트 이후 급격하게 발전하고 있는 나노자성-바이오 의료 컨버젼스 기술은 신약 개발 프로세스, 임상 진단 등의 분야에 혁신적인 변화를 일으킬 것으로 주목을 받고 있다. 이 중에서 차세대 바이오 에세이 기술은 암, 임상 유전적 질병의 조기진단 및 현장진단(point-of-care)과 같은 유비쿼터스 진단(U-health care)시대에 부응하는 휴대화 자동화 고속화 저비용화 사용편의성뿐만 아니라 post-genome 시대의 요구에 맞는 대용량화 다중 감지화 요건을 충족하는 기술이다. 본 논고에서는 바이오 에세이용 자기센서 및 미세유체역학하에서 바이오 분자 이송용 온 칩 자석(on-chip magnet) 연구에 대해서 소개하고자 한다.

Polycarprolacton으로 표면 수식된 나노 산화철 조영제의 합성에 관한 연구

  • 박동규;박지애;장용민;강덕식
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.35-35
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    • 2003
  • 목적: 나노 산화철 입자 및 생고분자인 PCL(Polycarprolacton)로 표면 코팅한 T2 MR 조영제를 합성하고 동물 종양 모델을 이용하여 In vivo 특성을 조사하고자 하였다. 대상 및 방법: $FeC1_2$.$4H_2$O와 $FeC1_3$.$6H_2$O을 무게비를 1:2로 정량하여 첨가하고 NaOH 혹은 TMAOH로 pH를 조절한후 PCL를 첨가하여 magnetite가 생성되는 동시에 고분자로서 코팅을 한후 증류수로 여러번 씻어준다. TEM, SEM, DLS 및 IR spectroscopy와 SQUID등을 측정하여 최종 반응물의 입자크기, 자성, 코팅 상태등을 평가하였다. 최소의 입자크기를 형성하는데 필요한 실험 조건을 찾기 위해 반응온도, 코팅할 고분자의 함량, 교반속도별로 실험하여서 최적의 조건을 찾으려 하였다. 토끼의 간에 VX2 암종을 이식한 동물 모델을 이용하여 PCL로 표면 코팅된 나노자성체의 in vivo 영상 특성을 알아보았다.

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