• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.47 no.6
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• pp.601-607
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• 2003

We studied on preparation of nanoparticles modified surface using biodegradable polymer, poly(DL-lactide-co-glycolide) (PLGA). Two kinds of PLGA nanoparticles were prepared by a spontaneous emulsification solvent diffusion (SESD) method using cetyltrimethylammonium chloride (CTAC) and tetradecyltrimethylammonium bromide (TTAB) as a cationic surfactant and polyethylene glycol-block-polypropylene glycol copolymer (Lutrol F68) as a nonionic surfactant. Model protein was coated on the surface of nanoparticles by the ionic complexation. The model protein was that influenza vaccine ($H_3N_2,\;H_1N_1$, B strain) labeled with NHS-fluorescein. The sizes of cationic nanoparticles were 140-160 nm and the surface charges were 50-60 mV. The sizes of nonionic nanoprticles were 80-90 nm and the surface charge was -10 mV. After coating vaccine on the surface of nanoparticles, the sizes of cationic nanoparticles were increased to 380-400 nm and the size of nonionic nanoparticles was not increased. The amount of coated vaccine on the cationic nanoparticles was 22.73 ${\mu}g$/mg.

• Journal of the Mineralogical Society of Korea
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• v.13 no.2
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• pp.65-72
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• 2000

미생물을 이용한 광물 합성은 현재 초기 연구단계에 있으나 신소재 개발측면에서 다야한 활용성을 보인다. 본 연구의 목적은 철환원 박테리아를 이용한 자철석 합성에 있어 미치는 환경조건들을 알아보는데 있다. 본 연구를 위해 지하 3-km 코아 시료에서 분리한 호열성 철 환원 박테리아인 TOR-39을 이용하였다. TOR-39은 $65^{\circ}C$에서 12시간이내에 비정질 철수화물을 환원시켜 자철석을 형성한다. 25일 동안 배양하여 형성된 자철석은 정육각형 모양으로 입자 크기는 50-100 나노미터이다. TOR-39을 이용한 자철석 합성시 적절한 조건은 pH는 7.9-8.5, Eh는 -200 mV 이하, 배양기간은 3-25일 그리고 온도는 $45-75^{\circ}C$이다. 미생물에 의한 자철석 합성은 나노미터 크기의 광물을 직접 합성하므로, 산업적으로 많은 이용 가치를 가질 것으로 본다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.25.3-25.3
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• 2011

반도체형 가스센서의 가스 감응은 산화물 표면과 주변 가스와의 화학적 반응에 기인한 것이므로 나노 크기의 감응물질 입자를 합성하여 비표면적을 넓히려는 연구가 많이 진행되어 왔다. 일반적으로 감응 물질의 크기가 나노 스케일로 감소하면 가스 감응 특성이 증가하지만, 심한 응집으로 가스 확산이 어려워 가스 감응 특성이 저하되게 된다. 따라서 비표면적이 크면서도 응집이 덜한 나노 구조체가 산화물 가스 센서에 이용되어 왔다. 특히 중공구조는 응집이 적고 가스확산이 용이하며 큰 비표면적을 가지기 때문에 널리 연구되어진 나노구조체이다. 한편 산화철은 친환경적인 n-type 반도체로써 에너지 저장소, 촉매, 리튬-이온 배터리의 양극물질, 가스센서 등의 응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 Solvothermal에 의한 자기조립 방법으로 산화철 중공구조를 합성하고 기능화를 위해 귀금속 촉매인 Pt를 첨가하였다. $400^{\circ}C$에서 에탄올 가스에 대한 가스 감응 측정을 통해 대조군인 산화철 응집체와 나노 스케일의 구에 비해 중공구조가 가스 감응에 유리함을 보고한다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.30 no.4
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• pp.247-257
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• 2021

In this work, Iron Nano-Particles Impregnated BioChar/bead (INPBC/bead) soil amendment was developed to increase biochar's reactivity to As in soil and preventing possible wind loss. Prior to preparation of INPBC/bead, INPBC was produced utilizing lignocellulosic biomass and Fe(III) solution in a hydrothermal method, followed by a calcination process. Then, the bead type amendment, INPBC/bead was produced by cross-linking reaction of alginate with INPBC. FT-IR, XRD, BET, and SEM-EDS analyses were utilized to characterize the as-synthesised materials. The particle size range of INPBC/bead was 1-4 mm, and different oxygen-containing functional groups and Fe3O4 crystalline phase were produced on the surface of INPBC/bead, according to the characterization results. The soil cultivation test was carried out in order to assess the stabilization performance of INPBC/bead utilizing As and Pb-contaminated soil obtained from an abandoned mining location in South Korea. After 4 weeks of culture, TCLP and SPLP extraction tests were performed to assess the stabilization efficacy of the amendment. The TCLP and SPLP findings revealed that raising the application ratio improved stabilizing efficiency. The As stabilization efficiency was determined to be 81.56 % based on SPLP test findings for a 5% in (w/w) INPBC/bead treatment, and the content of Pb in extracts was reduced to the limit of detection. According to the findings of this study, INPBC/bead that can maintain pH of origin soil and minimize wind loss might be a potential amendment for soil polluted with As and heavy metals.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.332-339
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• 2011

Effects of powdered activated carbon impregnated by iron oxide nano particle (Impregnated PAC) on the microfiltration (MF) membrane system performance in NOM removal from water were investigated in this study. A fluidized bed column was employed as a pretreatment of MF membrane process. The Impregnated PAC bed was stably maintained at an upflow rate of 63 m/d without leakage of the Impregnated PAC particles, which provided a contact time of 29 minutes. A magnetic ring at the upper part of the column could effectively hold the overflowing discrete particles. The Impregnated PAC column demonstrated a significant enhancement in the MF membrane performance in terms of fouling prevention and natural organic matter (NOM) removal. Trans-membrane pressure of the MF membrane increased to 41 kPa in 98 hours of operation, while it could be maintained at 12 kPa with the Impregnated PAC pretreatment. Removal of NOM determined by dissolved organic carbon and UV254 was also enhanced from 46% and 51% to 75% and 84%, respectively, by the pretreatment. It was found that the Impregnated PAC effectively removed a wide range of different molecular-sized organic compounds from size exclusion analysis.

• Polymer(Korea)
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• v.27 no.4
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• pp.370-376
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• 2003

Poly(DL-lactide-co-glycolide) nanoparticles were prepared by the modified spontaneous emulsification solvent diffusion method. Polymer solution was prepared by two water-soluble organic solvents, such as ethanol and acetone. Because of its biocompatible nature, PEG-PPG diblock copolymer was used as surfactant and stabilizer. The influence of several preparative variables on the nanoparticle formation, such as type and concentration of stabilizing agent, stirring methods, water/oil phase ratio and polymer concentration were investigated in order to control and optimize the process. After preparation of nanoparticles, particle size and distribution were evaluated by the light scattering particle analyzer. As results, the particle size was 50-200 nm and dispersibility was monodisperse. It was found that the appropriate selections of binary solvent mixtures and polymeric concentrations in both organic and aqueous phases could provide a good yield and favorable physical properties of PLGA nanoparticles.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.604-604
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• 2013

차세대 반도체 분야인 스핀트로닉스 소자의 필수적인 물질인 강자성-반도체 하이브리드 물질인 Dilute magnetic semiconductor (DMS)에 관한 연구가 최근 많은 관심을 가지고 있다. 그중에서 넓은 에너지 밴드 갭 에너지(3.37 eV)를 가지고 있고 상온에서 엑시톤 결합 에너지가 ~60 mV로 광전자 소자, 전계 디스플레이 에 응용이 가능한 물질인 ZnO는 최근에 전이금속을 도핑하여 상온에서 강자성 특성을 나타내어 활발한 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 이 물질에 대한 특성과 자성의 원인 규명에 관한 연구는 논란이 되고 있다. 본 연구에서는 Mn이 도핑된 ZnO 나노 입자를 만들고, Mn 물질의 도핑 농도에 따른 ZnO 나노 입자의 구조, 크기 및 자기 구조를 측정하여 구조와 자성의 상관관계에 관한 연구하였다. ZnxMn1-xO 나노 입자는 화학적 졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 준비하였다. ZnxMn1-xO 나노 입자의 크기 및 격자 구조적 특징은 XRD (X-ray diffraction)와 TEM (Transmission Electron Microscope), SEM (Scanning Electron Microscope), SANS (Small Angle Neutron Scattering)를 이용하여 측정하였고 물질의 자기적 특징은 SQUID를 이용하여 조사하였다. Mn 도핑이 증가함에 따라 격자간격이 커지고 나노 입자의 크기는 감소하였으며, Zn와 Mn의 성장 시, 비율이 9:1의 경우에 상온에서 강자성 특성이 나타남을 보았다. 그 이상의 Mn 도핑 비율에서는 상자성 특성이 나타남을 보았다. 본 연구를 통하여 스핀트로닉스 소자 응용을 위한 ZnO 나노 입자에 최적의 Mn 도핑 농도를 제시하고 나노 입자의 자기 특성 형성의 원인 및 모델을 제시하였다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.38 no.3
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• pp.102-110
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• 2017

Cancer is one of the most challenging human diseases. Current clinical methods have limitations for early-stage cancer diagnosis and effective therapy. Moreover, current surgical methods to remove tumors are not precise enough and chemotherapy destroys normal tissues as well as malignant tumors, resulting in severe side effects such as hair loss, vomiting, diarrhea, and blood disorders. Recently, nanotechnology using nano-sized particles suggests advanced solutions to overcome the limitations. Various nanoparticles have been reported for more accurate diagnosis and minimized side effects. However, current nanoparticles still show limited targeting accuracy for cancer generally below 5% injection dosage. Therefore, herein we report a new nanoparticle inducing device(NID) to guide the nanoparticles externally by using both variable magnetic fields and blood flows. NID can be a promising approach to improve targeting accuracy for drug delivery using iron oxide nanoparticles.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.7
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• pp.204-210
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• 2016

This paper presents an experimental analysis of the growth and oxidation processes of soot particles generated in an isooctane diffusive laminar flame due to incomplete combustion. The effects of iron-based diagnostics were employed to measure the elastic scattering light from soot particles in a flame at different flame heights, and the differential scattering coefficients were calculated through a calibration process. The growth and oxidation of soot particles in flame was investigated by comparing differential scattering coefficients, and the soot volume fraction was seen to decrease in the soot oxidation process. In the same manner, the differential scattering coefficients were calculated for iron-based fuel-additive seeded flame, and these coefficients were revealed to be smaller than those obtained in the fuel-additive unseeded flame. In addition, transmission through the radial direction of the flame was measured, and transmission in the soot oxidation regime was approximately 5% higher for the seeded flame. The propensity of the data coincided well with the differential scattering coefficients, and it can be concluded that the iron component of the fuel additive plays a crucial role as a catalyst, which eventually enhanced soot particle oxidation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.198-198
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• 2019

2011년 동일본 지역에서 발생한 지진으로 인하여 후쿠시마 다이이치에 위치한 원자력 발전소에서 다양한 방사성 물질들이 바다, 하천 그리고 대기와 같은 자연환경 속으로 유출되었다. 방사성 세슘(Cesuim, $Cs^{137}$)은 다양한 방사성 물질들 가운데 반감기(Half-life)가 30.17년으로 가장 긴 물질이다. 방사성 세슘이 환경 생태계로 한번 유출될 경우 긴 반감기과 널리 퍼지는 성질로 인하여 오랜 시간동안 넓은 지역에 막심한 피해를 초래하므로 효과적인 처리방법을 통해 안전하게 처리하는 것이 아주 중요하다. 세슘을 제거하기 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 등 다양한 방법들을 통해 연구를 진행하고 있으며, 특히 세슘을 제거하는 아주 효과적인 방법 중 하나인 프러시안 블루(Prussian Blue, PB) 흡착제를 적용하는 방법이 많이 주목받고 있다. 그러나 프러시안 블루는 미세한 분말입자로서 수처리에 사용하게 되면 처리 후 발생되는 슬러지들을 수중으로 부터 분리하기 어려운 한계점을 가지고 있다. 최근 연구에서는 프러시안 블루의 적용 한계점를 극복하기 위하여 자성체(Magnetic substance)를 물리적 지지체로 이용하여 외부 자기장을 통해 수중으로 분리하는 방법들이 연구되고 있다. 자성체란 외부 자기장이 주어지게 되면 입자들 표면에 자성력을 띄는 물질들을 말한다. 본 연구에서는 자성체 종류들 가운데 가장 높은 자성력을 지닌 강자성체(Ferromagnetic Substance)를 물리적 지지체로 하여 산화과정, 실란과정, 합성과정을 거쳐 강자성체 입자의 표면에 프러시안 블루를 합성한 새로운 형태에 합성체를 제조하고, 제조된 합성체를 이용하여 수중에 존재하는 세슘 제거 능력을 평가하였다. 제조된 합성체의 물리적 특성을 분석하기 위하여 SEM, XRD를 이용하여 합성체 입자의 표면 분석을 진행하였다. 합성체의 세슘 제거 능력을 평가하기 위하여 임의 제조된 0.5mg/L의 세슘 농도를 가진 원수 100ml에 제조된 새로운 형태의 합성체 1g을 투입한 뒤 1분간의 반응시간 동안 반응한 이후 잔류 세슘을 측정한 결과 수중의 존재하는 세슘에 대해 99.9%의 세슘 제거율을 기록하였다. 자가분리(Magnetic Seperate)의 원리를 이용하여 수중으로부터 회수율을 측정한 결과, 99%의 합성체 회수율을 얻었다. 실험결과를 통해 외부자기장이 주어지게 되면 수중으로부터 합성체를 대부분 분리하여 회수할 수 있다고 판단된다. 본 연구를 통해 개발된 새로운 형태의 합성체는 수중의 세슘 처리 공정에서 사용자가 직접 접촉하지 않고 세슘제거 및 외부자기장을 통해 수중으로부터 분리가 가능한 합성체라고 판단된다.