• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.146.2-146.2
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• 2010

PEMFC를 구성하는 여러 부품 중 핵심부품은 MEA(Membrane Electrode Assembly)으로서 실제 연료전지 반응이 일어나며 연료전지의 성능을 결정하는 부품이다. 그러나 PEMFC의 특성 상 촉매로 귀금속인 Pt가 사용됨에 따라 경제성이 확보된 MEA의 성능을 얻기 위해선 현재 Pt 담지량을 0.3mg/$cm^2$ 이하로 크게 감소시키면서 Pt촉매의 고분산화와 미반응 사이트의 감소가 필요하다. 본 연구에서는 Pt 촉매의 미반응 사이트를 줄이고자 전기영동법에 의해 카본전극(carbon black + GDL) 상에 Pt 나노입자를 직접 석출시켜 Pt/C 촉매 전극을 제조 하였다. 본 실험에서는 가장 좋은 Pt 나노입자의 석출거동을 나타낸 30mA/$cm^2$, pH 2, duty cycle 25% 조건을 기준으로 하여 electro-deposition time을 통한 석출량 제어와 carbon paper의 wet proofing 정도에 따른 Pt의 석출거동을 조사하였으며, 종래의 방법으로 제조한 Pt/C 촉매전극의 전기화학적 특성과 비교 분석하였다. 전기영동 석출법에 사용된 Pt나노입자는 $H_2PtCl_6{\cdot}6H_2O$로부터 화학적 환원법으로 합성한 2~3nm 입경을 갖는 Pt콜로이드를 사용하였으며, magnetic stirring과 항온 ($20^{\circ}C$)을 유지하여 실험하였다. 전기영동 석출량 제어는 electro-deposition time을 5~25분까지 5분 간격으로 나누어 실험하였고 카본전극을 구성하는 carbon paper의 wet proofing 정도가 Pt 나노입자 석출거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 20, 40, 60%의 서로 다른 wet proofing 값을 갖는 carbon paper를 사용하여 Pt/C 촉매 전극을 제조하였다. 전기영동법으로 석출된 카본블랙 전극 상 Pt나노입자의 분산도와 담지량는 각각 FE-SEM과 TGA 장비를 사용하여 측정하였고, 제조된 Pt/C 촉매 전극의 전기화학적 촉매 특성은 cyclic voltammetry(CV)법으로 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2004.05b
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• pp.307-310
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• 2004

전기영동전착법을 이용한 초전도 후막선재의 제작은 제작 장치와 공정이 간단하고 두께제어 및 다양한 형태의 초전도 막과 선재 제작이 가능한 경제적 효율성과 기술적 장점을 가지고 있다. 따라서 초전도 후막의 특성향상을 위하여 전착공정 과정에서 입자의 치밀성 및 배향성 향상을 위한 칙적화 방안과, 건조 및 열처리 과정에서 발생되는 크랙 및 기공현상과 같은 문제점을 극복 할 수 있는 균일한 후막 표면 화보에 관한 비교 분석 연구를 수행하였다. 전기영동전착법에 의한 초전도후막 제작을 위한 조건 중 현탁용매 조건에 대한 최적화를 구현함으로써 전착 불균일성에 따른 초전도 특성 저하요인인 후막표면의 기공과 크랙현상을 최소화하였다. 전기영동 전착법에 의한 초전도 후막의 특성을 향상시키기 위한 제작 방법으로 각 용매별에 따른 안정화된 제작 조건을 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10b
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• pp.283-285
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• 2004

단백질 2차원 전기영동은 다양한 단백질 분리 방법 중 가장 널리 쓰이는 방법으로 실험 결과를 촬영한 영상을 분석하여 얻은 단백질 스팟의 위치나 질량, 발현 유무 등을 이용하여 각종 질병의 발생 원인 진행 상태, 생리적인 변화 등에 대해 분석할 수 있다. 실험 영상에 다수의 단백질이 존재하므로 이를 수작업으로 처리할 경우에 많은 시간과 노력이 소요되므로 본 논문에서는 자동화된 단백질 스팟 검출 방법을 제안하였으며 단백질 스팟이 같은 위치에 겹쳐서 나타나는 경우가 많은 단백질 2차원 전기영동 실험 영상의 특성을 고려하여 여러 개의 단백질이 겹쳐진 복잡한 스팟 영역에 대해서 스팟의 형태 정보를 이용하여 스팟의 개수를 추정하고 개별 스팟으로 분리하여 보다 신뢰성 있는 분석이 가능하게 하였다 본 논문에서 제안된 방법의 효용성을 검증하기 위해 기존에 널리 사용되고 있는 상용 소프트웨어와 비교 실험을 수행한 결과 겹친 정도가 60%이상인 경우 기존 방법에 비해 우수한 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.400-401
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• 2008

전기영동형 전자종이 디스플레이의 새로운 소재로써 $C_{60}$(fullerene)와 같은 나노 입자를 포함하는 새로운 전기영동 입자를 제조하였다. 본 연구에서는 안정제로 poly(vinyl pyrrolidone)(PVP)를 사용하여 fullerene을 포함하는 styrene emulsion을 안정화 한 후 라디칼 중합을 통해 fullerene이 포함된 polystyrene microemulsion particles을 제조 합으로써 입자의 분산안정성을 높이고 전기영동에 따른 입자의 움직임을 최적화하도록 하였다. 이 실험에서는 fullerene의 양에 따라 제조된 입자의 크기와 입자 분포를 관찰하였다. 입자의 크기와 입자 분포는 주사형 전자현미경 (SEM) 을 이용하여 확인하였다. 또한 fullerene-PS 입자의 구조 분석과 특성평가를 위해서 FT-IR를 측정하였고, 입자의 열적 성질을 위해 TGA를 측정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1460-1461
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• 2008

마이크로칩 형태에서의 모세관 전기영동과 전류법을 이용하여 디옥시리보핵산(DNA) 단편들의 분리 검출하는 실험을 하였다. 마이크로 채널이 형성된 PDMS(polydimethylsiloxane)와 금 전극이 형성된 유리 기판을 접합하여 마이크로칩을 제작하였다. 20V/cm의 전계를 인가하여 100bp-1.5kbp 길이의 DNA 단편을 모세관 전기영동 하였을 때 250초내에 분리 검출되는 것을 확인하였다.

• Korean Journal Plant Pathology
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• v.3 no.4
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• pp.239-244
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• 1987

Low molecular weight plant ribonucleic acids including potato spindle tuber viroid(PSTV) RNA were electrophoresed in 0M to 8M urea-gradient polyacrylamide gels. The electrophoresis was carried on in a urea - gradient gel system with 1/40 and 1/10 dilution of TBE buffer at three different temperatures, $17^{\circ}C,\;37^{\circ}C\;and\;57^{\circ}C$. The most effective separation of PSTV - RNA molecules into circular and linear forms was achieved at the highly denaturing temperature of $57^{\circ}C$ and at 1/40 dilution of TBE buffer. The electrophoretic mobility of the denatured circular viroid-RNA molecules is dependent mainly on the concentration of urea. In addition, a low concentration of TBE buffer would increase the separation distance between the circular and linear forms of PSTV-RNA molecules in the denaturing urea-gradient gel system

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1553_1554
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• 2009

마이크로칩에서의 생체물질 분석에 있어서 재현성은 매우 중요한 사항이다. 이전부터 많은 연구자들에 의해서 분석시 재현성을 향상시키고자 많은 연구가 선행되었다. 재현성을 향상시킬 수 있는 한 방안으로 겔 전기영동이 이용되고 있다. 본 연구에서도 겔 전기영동을 마이크로칩에 접목시켜 재현성을 향상시키는 실험을 진행하였다. DNA 시료로 100bp부터 1500bp 길이의 DNA 단편들을 사용한 결과 인산완충식 염수 (PBS)만을 사용하였을 경우보다 인산완충식염수(PBS)와 5% 폴리아크릴아미드 겔 (5% polyacrylamide)과 같이 사용하였을 경우 더 향상된 재현성을 확보하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.86.2-86.2
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• 2011

저온형 연료전지인 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cells, DMFC)는 친환경적인 발전 시스템, 높은 에너지 효율의 장점 때문에 주목을 받고 있으나 연료극의 촉매로 사용되는 금속은 고가의 귀금속인 Pt와 Ru가 요구되어 제조비용이 비싸기 때문에 촉매의 양을 줄이고, 반응 도중 생성되는 CO에 의한 촉매의 피독 문제 등 해결하여야 할 점이 산적해 있어 연료전지 중 촉매의 활성을 높이는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 종래의 MEA의 촉매층 제조공정은 우선 환원석출법에 의해 Pt-Ru/C를 합성하고 Nafion 용액에 혼합하여 Pt-Ru/C 슬러리를 제조한다. 이 방법에서는 carbon sheet에 spray 방법으로 Pt-Ru/C 촉매층이 만들어지기 때문에, Pt-Ru 촉매가 Nafion에 의해 부분적으로 매몰되어 촉매의 전기화학적 활성이 떨어지는 문제점이 있다. 이를 해결하는 방안으로 펄스전류를 이용하여 Pt-Ru 합금입자를 carbon sheet에 전기화학적으로 담지 시켜 Nafion에 매몰되는 것을 방지하는 펄스전해법 연구가 진행되고 있다. 그러나 촉매의 입자크기가 일반적으로 50~70 nm 이상으 크기 때문에 촉매의 낮은 활성이 문제점으로 야기되고 있다. 본 연구에서는 Pt-Ru/C 촉매층 제조 문제점을 해결하고, 촉매의 전기화학적 활성을 증가시키기 위해서 2~4 nm Pt-Ru 콜로이드를 전해액으로 사용하고, 전기영동법을 이용하여 Pt-Ru 나노 입자를 carbon sheet($1{\times}1cm^2$) 에 담지 시켰다. 전기영동법에서 균일한 Pt-Ru 촉매층의 제조를 위해 전류인가 방법으로는 펄스전류를 사용하였고, 실험변수로는 전해액 pH, duty cycle, 담지시간을 선정하였다. 합성된 Pt-Ru 콜로이드를 TEM분석으로 나노입자의 크기와 분산성 분석하였고, 콜로이드 나노입자의 표면전하 상태를 분석하기 위해 zeta-potential을 분석하였다. Pt-Ru/C의 촉매의 전기화학적 활성을 분석하기 위하여 0.5 M H_2SO_4$ 와 1 M $CH_3OH$ 혼합용액에 CV(Cyclic Voltammetry)실시하였고, carbon sheet 전극 상 Pt-Ru의 분산성 확인을 위하여 FE-SEM분석을 수행하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.127-127
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• 2003

전자종이에 대한 관심이 높아지면서 전자잉크의 pigment 소재에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 많은 재료 중 TiO$_2$는 비표면적이 크고 열적안정성 및 명암도가 뛰어나 전자잉크 재료로 많은 장점을 지닌다. TiO$_2$ 나노 입자를 전자종이에 적용할 경우 우수한 디스플레이 구현을 위해 높은 전기영동 특성 및 분산 안정성이 요구되어진다 이를 위해 표면 개질된 나노 크기의 루틸상 TiO$_2$ 입자의 제조 및 분산에 대한 최적의 공정조건에 대해 연구하였다. 10$0^{\circ}C$ 이하의 저온에서 가열하여 균일하게 침전시키는 저온균일침전법(HPPLT)으로 루틸 결정상의 TiO$_2$ 나노입자를 제조하였다. 제조된 TiO$_2$ 나노 입자와 용매의 비중을 맞추기 위해 비중이 낮은 투명성 polymer로 코팅을 한 후 비중병을 이용해 비중을 확인하였다. 그 후 copolymer block을 가지는 분산제를 TiO$_2$ 입자 기준 0.5-5wt% 범위에서 저유전율을 가지는 다양한 유기용매에 첨가하여 최적의 분산 및 전기영동 조건을 찾았다. 실험을 통한 분산안정성 및 전기영동 특성 평가를 위해 ζ-potential analyzer와 입도 분석기를 이용하였고 코팅된 입자의 표면상태는 FT-IR을 통해 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.161-161
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• 2004

AC 이중전기영동(AC electrophoresis)의 원리를 이용하여 탄소나노튜브 팁 제작용 탄소나노튜브 시편의 기초 실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용한 방법은, 끝이 뽀족한 다수의 팁(tip)에 탄소나노튜브를 비교적 균일하게 부착시킬 수 있는 공정의 기반이 된다. 이것은 탄소나노튜브를 이용한 나노팁(nano-tip)이나 탄소나노튜브 나노그리퍼(nanogripper) 제작 공정에 균일성을 확보할 수 있는 중요한 방법으로 활용될 수 있다. 탄소나노튜브 시편의 제작을 위해, 끝단이 곡률반경이 50nm 정도인 텅스텐 팁과 직경 1.5mm, 깊이 1.5mm의 실린더형 금속전극을 사용했다.(중략)