• 한국세라믹학회지
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• 제45권10호
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• pp.605-609
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• 2008

This work describes the preparation of functionalized magnetic nanoparticles(MNPs) and their bioapplication to human DNA separation. Silica coated MNPs were prepared by changing the volume ratio of tetraethyl orthosilicate(TEOS) for controlled coating thickness on the original nanoparticle of MNPs. The sol-gel process in silica coating on MNPs surface was adapted for relatively mild reaction condition, low-cost, and surfactant-free. And then amino functionalized magnetic nanoparticles were synthesized using amine groups as surface modifiers. The result of adsorption efficiency for human DNA with amino-functionalized silica coated MNPs was calculated as a function of the number of amine groups.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.501-505
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• 2017

반도체에 대한 수요가 늘어남에 따라 반도체 칩 생산을 위한 웨이퍼 공정 및 평판 디스플레이 제조 공정에서 수백~수십 나노 단위 크기의 트랜지스터, 커패시터 등의 회로소자 제조를 요구하고 있다. 이에 따라 반도체 공정의 미세화가 10nm 이하까지 다다랐고 이로 인해 수율과 신뢰성 측면에서 파티클, 금속입자, 잔류이온 등 진공챔버 내부의 오염원 제거 중요성이 점점 증가하고 있다. 이러한 오염원 제거를 위해서 과거에는 진공 챔버를 개방하여 액상물질로 주기적인 세정을 하였으나 2000년대 초반부터 생산성 향상을 위해 진공 상태에서 건식 세정하는 원격 플라즈마 발생장치(Remote Plasma Generator, RPG)를 개발하여 공정에 적용 해 왔다. 건식 세정을 위해서 화학적 반응성이 높은 고밀도의 라디칼이 필요하고 이를 위해 플라즈마를 이용하여 라디칼을 생성한다. RPG는 안테나 형태의 기존 유도 결합 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma, ICP) 방식에 자성코어(Ferrite Core)를 추가함으로써 고밀도 플라즈마 생성이 가능하다. 본 세션에서는 이러한 건식세정과 관련된 플라즈마 기술 소개, 플라즈마 발생장치의 종류 및 효과적인 건식 세정을 위한 원격 플라즈마 발생장치를 소개하고자 한다.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.10-21
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• 2023

천연 고분자 이중 네트워크를 기반으로 하는 하이드로젤은 뛰어난 생체 적합성, 낮은 세포 독성, 높은 함수율을 가져 다양한 의학 분야 재료로서 우수한 성능을 가지며 생체 조직 내 표적 약물 전달 시스템에의 응용에도 많은 주목을 받고 있지만 상대적으로 약한 기계적 물성에 의한 한계를 가진다. 본 연구에서는 천연 고분자 산화 알지네이트(alginate di-aldehyde, ADA)와 젤라틴(gelatin)이 형성하는 이중 네트워크 기반의 하이드로젤을 합성하였으며 하이드로젤 내부의 기능기와 수소 결합을 할 수 있는 다량의 수산기(-OH) 기능기를 가지는 과분지 고분자(hyperbranched polyglycerol, HPG)를 0~25%의 범위로 조절하여 첨가하여 최종적으로 기계적 물성이 향상된 천연 고분자 기반 하이드로젤을 합성하였다. 또한, 자철석 나노 입자(Fe₃O₄ nanoparticles (NPs))를 하이드로젤 내부에 in-situ 방법으로 합성하여 자성이 부여된 천연고분자 하이드로젤의 제조 및 특성 분석을 진행하였다. 결과적으로 Fe₃O₄ NPs를 도입한 15% HPG 함량의 하이드로젤은 3.8 emu g^-1의 포화자화 값을 가지는 초상자성을 보였고, 변형률 67.4%에서 최대 압축 강도 1.1 MPa으로 높은 기계적 물성을 가졌다. 향상된 기계적 물성을 가지는 천연 고분자 기반의 초상자성 하이드로젤은 약물 전달 시스템 및 생체 재료에 매우 중요한 잠재적 용도가 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.54-61
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• 2019

본 연구에서는 Cu(II)의 흡착처리 후, 용액 내 함유된 폐흡착제의 효율적인 분리를 위하여 제올라이트(zeolite 4A)의 표면에 금속(Me = Co, Mn, Ni)이 치환된 페라이트 나노 입자를 성장시킨 자성흡착제를 합성하였다. 제올라이트 표면의 금속 페라이트는 용매열 합성법으로 제조되었으며, 자성흡착제의 특성은 XRD (X-ray diffractometer), SEM (scanning electron microscopy) 및 PPMS (physical property measurement system)로 분석하였다. Co-ferrite가 코팅된 제올라이트 복합체(CFZC)의 포화자화율이 5 emu/g으로 가장 높았으며, Cu(II)의 흡착 성능도 우수하였다. CFZC에 의한 Cu(II)의 흡착결과 값들은 298 K에서 Langmuir식에 잘 적용되었다. 그리고 Cu(II)의 흡착공정은 유사 2차 속도식에 부합하였다. 자유에너지 변화값(${\Delta}G^0=-4.63{\sim}-5.21kJ/mol$)은 Cu(II)의 흡착이 298~313 K 범위에서 자발적임을 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제26권6호
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• pp.463-470
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• 2019

Fe₃O₄/SiO₂/YVO₄:Eu³⁺ multifunctional nanoparticles are successfully synthesized by facile stepwise sol-gel processes. The multifunctional nanoparticles show a spherical shape with narrow size distribution (approximately 40 nm) and the phosphor shells are well crystallized. The Eu³⁺ shows strong photoluminescence (red emission at 619 nm, absorbance at 290 nm) due to an effective energy transfer from the vanadate group to Eu. Core-shell structured multifunctional nanoparticles have superparamagnetic properties at 300 K. Furthermore, the core-shell nanoparticles have a quick response time for the external magnetic field. These results suggest that the photoluminescence and magnetic properties could be easily tuned by either varying the number of coating processes or changing the phosphor elements. The nanoparticles may have potential applications for appropriate fields such as laser systems, optical amplifiers, security systems, and drug delivery materials.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권4호
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• pp.105-110
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• 2014

For the combination of MRI and magnetic particle hyperthermia(MPH), we investigated the relative heating efficiency with respect to the strength of the static magnetic field under which the magnetic nanoparticles are to be heated by RF magnetic field. We performed nanoparticle heating experiments at the fringe field of 3T MRI magnet with applying the RF magnetic field perpendicularly to the static magnetic field. The static field strengths were 0T, 0.1T, 0.2T, and 0.3T. To prevent the coil heat from conducting to the nanoparticle suspension, we cooled the heating solenoid coil with temperature-controlled water with applying heat insulators between the solenoid coil and the nanoparticle container. We observed significant decrease of heat generation, up to 6% at 0.3T(100% at 0T), due to the magnetic saturation of the nanoparticles of 15 nm diameter under the static field. We think MPH is still feasible at low magnetic field lower than 0.3T if stronger RF magnetic field generation is permitted.

• 한국분말재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.429-434
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• 2021

Magnetic nanoparticles have a significant impact on the development of basic sciences and nanomedical, electronic, optical, and biotech industries. The development of magnetic structures with size homogeneity, magnetization, and particle dispersibility due to high-quality process development can broaden their utilization for separation analysis, structural color optics using surface modification, and energy/catalysts. In addition, magnetic nanoparticles simultaneously exhibit two properties: magnetic and plasmon resonance, which can be self-assembled and can improve signal sensitivity through plasmon resonance. This paper reports typical examples of the synthesis and properties of various magnetic nanoparticles, especially magnetoplasmonic nanoparticles developed in our laboratory over the past decade, and their optical, electrochemical, energy/catalytic, and bio-applications. In addition, the future value of magnetoplasmonic nanoparticles can be reevaluated by comparing them with that reported in the literature.

• 한국자기학회지
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• 제27권3호
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• pp.87-91
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• 2017

물리적 기상합성법인 부양증발가스응축법을 이용하여 분말 제조 장치 내 아르곤(Ar)가스와 메탄($CH_4$)의 비를 조정하여 니켈(Ni) 금속분말과 탄소가 니켈(Ni) 금속 표면에 코팅 된 Ni@C 나노분말을 제조하였다. 제조된 금속분말은 약 20 nm의 평균입도를 가지는 반면, 탄소막이 코팅된 경우 10 nm 정도의 평균 입도를 가지며, 2~3 nm 두께의 그라파이트 다층막(multi-shell graphite)이 표면에 코팅된 분말이 제조되었다. Ni@C는 1 T 가해준 상태에서도 자화값이 포화되지 못하였다. Ni의 경우 표면에 부동태 산화피막(NiO)이 존재한다. 제조된 나노입자를 심혈관 질환 치료제인 디하이드로미리미딘(3,4-dihydropyrimidine)의 제조시 촉매제로 반응시켰으며, 자성분말 특성을 이용하여 촉매제를 회수하였다. Ni의 경우 S-이성질체(en-antiomer)가 ${\Delta}{\sim}7.4%$ 더 생성 되었으며, Ni@C의 경우 ${\Delta}{\sim}19.6%$였다. 탄소막이 코팅 된 Ni은 재활용 시에도 3,4-DHPM 수득율(yield)이 68 %로 양호하였다.

• 접착 및 계면
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• 제19권3호
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• pp.106-112
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• 2018

악성 조직의 온열 치료는 성공적인 암 치료 방법의 하나로서 방사선 치료 및 화학 요법에 비해 생체 적합성이 우수하고 비교적 온화한 조건에서 사용할 수 있어 최근 큰 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 온열 치료를 목적으로 생체 적합성 고분자인 poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine/fluorescein O-methacrylate) (P(MPC/FOM))를 코팅한 초상자성 산화철 나노 입자 (IONP)를 제조하고 관련 특성을 분석하였다. 15 nm 직경을 갖는 IONP는 먼저 공침법에 의해 제조된 후, 4-cyanopentanoic acid dithiobenzoate (CTP) 을 사용하여 IONP의 표면을 개질하였으며, 이 후 MPC 및 FOM 단량체의 reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) 공중합을 통해 P(MPC/FOM)의 코로나 층을 형성시켰다. 투과 전자 현미경 (TEM)과 동적 광 산란 (DLS) 분석을 통해 IONP@P(MPC/FOM)의 형태 및 수력학적 크기를 확인할 수 있었으며, 열 중량 분석 (TGA)을 통해 P(MPC/FOM) 코로나 층의 형성을 확인하였다. 또한 교류 자기장을 이용해 IONP 분산액을 노출시킨 결과, 0.2 중량 %의 IONP @ P(MPC / FOM) 수분산액이 온열 치료에 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제14권5호
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• pp.186-191
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• 2004

250～850 $\mu\textrm{m}$ 크기의 FeCuNbSiB 나노결정립 합금분말에 3wt%의 전기절연체(glass frits, 활석 또는 폴리아미드 분말)를 혼합한 뒤 압축성형하여 분말코아를 만들었을 때, 절연물질의 종류에 따른 자기적 특성의 변화를 조사하고 그 결과를 비교하였다. 세라믹 물질인 glass frits와 활석은 폴리아미드에 비해 수백 kHz이하의 주파수 범위에서 높은 투자율을 나타내나 1 MHz 이상의 주파수에서는 투자율이 빠르게 낮아지는 거동을 보였다 자심손실은 glass frits와 활석을 첨가한 자심 쪽이 더 크며, 품질계수는 폴리아미드를 첨가한 자심보다 더 낮은 주파수에서 피크를 나타내고 그 값도 더 작았다. 반면 폴리아미드로 절연처리한 자심의 경우 수 MHz에 이르기까지 투자율의 저하가 거의 나타나지 않았으며, 더 우수한 자심손실 및 품질계수 특성을 보여 주었다. 그리고 직류중첩특성 또한 폴리아미드를 첨가한 자심이 100 Oe이상의 큰 자장에 이르기까지 더 우수하였다. 폴리아미드를 절연체로 사용한 경우 그 밀도가 낮음으로 인해 결국 더 많은 체적비로 혼합되므로 자성 입자 사이의 전기적 절연을 보다 더 충분히 해주고 있는 것으로 판단되었으며, 세라믹 물질을 절연체로 사용했을 때와의 이상과 같은 자기적 특성의 차이는 이 사실에 주로 의존하고 있는 것으로 평가되었다.