• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.172-172
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• 2016

The International Maritime Organization(IMO) adopted the International Convention for the Control and Management of Ships' Ballast Water and Sediments in 2004 to prevent the transfer of aquatic organisms via ballast water. Forty ballast water treatment systems were granted final approval. A variety of techniques have been developed for ballast water treatment including UV treatment, indirect or direct electrolysis, ozone treatment, chemical compounds and plasma-arc method. In particular, using plasma and ozone nano-bubble treatments have been attracted in the fields. However, these treatment systems have a problem such as remained toxic substance, demand for high power source, low efficiency, ets. In this paper, we present our strilization results obtained from membrane type electrolytic-reduction treatment system The core of an electrolysis unit is an electrochemical cell, which is filled with pure water and has two electrodes connected with an external power supply. At a certain voltage, which is called critical voltage, between both electrodes, the electrodes start to produce hydrogen gas at the negatively biased electrode and oxygen gas at the positively biased electrode. The amount of gases produced per unit time is directly related to the current that passes through the electrochemical cell. From the results, we could confirm the sterilization effect of bacteria such as S. aureus, E. Coli and demonstrate the mechanism of sterilization phenomena by electrolytic-reduction treatment system.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.1 no.1
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• pp.43-48
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• 2000

Upon the Preparation of activated carbon fiber(ACF) using chemical activation method and vapour activation method, the fiber obtained from the vapour activation method shows excellent surface Properties. The preparation of antibacterial activated carbon fiber was tried to open the new areas in application of carbon materials. The BET specific surface area and the average pore radius of the antibacterial ACFs were in the range of 844.27~1575.6 $cm^2$/g and 10.6~12.9 (equation omitted), respectively. From the adsorption studies on the antibacterial ACFs, typical Type I isotherms were obtained. And, from the SEM morphology results, it was observed that the surface of ACFs was partially coated by antibacterial materials after the treatment. Finally, from the antibacterial effects of antibacteral ACFs against E. coli, excellent antibacterial activity was shown. Concerning the above results, antibacterial ACFs can have wide application in the areas of sterilization, anti-fragrant. anti-insects.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.373-373
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• 2010

광촉매능을 갖는 $TiO_2$는 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 빛의 조사로 발생하는 다양한 물리 화학적 촉매특성이 환경정화 뿐만 아니라 및 에너지 흡수차단 기능도 갖고 있어 최근 주목을 받고 있다. 응용분야로 초친수성 유리제품, 필터, 살균기능의 의료용 부품소재, 고효율 수소생산 및 태양전지 등에 활용성이 커서 친환경에너지 소재로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 초친수성 자동차의 사이드미러 개발을 위해 유리표면에 초친수성 $TiO_2$를 코팅하 고 그의 특성을 평가하였다. 특히, 이종밴드갭을 갖는 복합구조 $TiO_2/Cr_2O_3$/Cr 박막을 스퍼터링법으로 증착하여 중간층인 $Cr_2O_3$의 역할을 고찰하였다. 제조된 박막의 결정구조는 thin film형 X-선회절기(XRD)를 사용하여 분석하였으며, 박막의 표면 미세구조는 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)와 AFM(Atomic Force Microscope)으로, 화학구조는 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscope)로 분석하였다. 친수성 평가는 실온 분위기에서 접촉각 측정기(Topcon-UVR2)를 사용하여 평가 하였으며 이때 조사되는 UV는 파장이 365nm이다. $Cr_2O_3$(비정질)/Cr박막위에 제조된 $TiO_2$ 박막은 균일한 anatase-$TiO_2$가 성장했으나, Cr, $Cr_2O_3$(결정질)박막위에 제조 된 $TiO_2$ 박막은 anatase상과 rulile상이 혼합된 형태로 성장하였다. $TiO_2$/Cr, $TiO_2/Cr_2O_3$(비정질)/Cr, $TiO_2/Cr_2O_3$(결정질)/Cr박막은 UV조사 1시간 만에 $10^{\circ}$ 이하의 초친수성을 나타내었다. 이종 밴드갭을 갖는 $TiO_2/Cr_2O_3$(비정질)/Cr박막은 40시간까지 친수성을 유지하는 결과를 나타냈다.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.53 no.6
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• pp.285-292
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• 2020

Ancient cultural heritage made up of wood and organic fibers have been easily disintegrated or decomposed by various microorganisms like bacteria and fungi. Here, we demonstrate the effectiveness of an atmospheric pressure plasma jet (APPJ) system to sterilize the microorganisms in tangible cultural heritage. We collected several specimens from the surface of ancient documents and wooden artifacts. Finally, two bacteria and two fungi were prepared and sterilized using the APPJ treatment. The APPJ system is beneficial to its simple apparatus, quick operation time, and cost-effectiveness. Bacteria were almost sterilized within only 1 min treatment using 15 % O2 and applied bias voltage of 100 V. In case of the fungi, sterilization rate reached over 83 % but difficult to reach over 90 % even 10 min treatment. According to the plasma diagnostics using optical emission spectroscopy, it was found that the reactive oxygen species such as OH groups are critical for sterilization of microorganisms. Although further efforts should be performed, we believe that efficient sterilization could be realized by the simple, quick, and portable APPJ treatment system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.195.2-195.2
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• 2016

대기압 플라즈마는 공기중에서 방전이 가능하고, 이때 생성되는 활성산소종(ROS)과 활성질소종(RNS)을 적절히 이용하면 살균은 물론 제독이 가능하다. 특히 신경작용제나 수포작용제 등의 화학물질은 박테리아 포자, 세균, 바이러스 등의 생물작용제에 비해 더 많은 에너지와 시간이 요구된다. 현재 군이나 의료 시설에서는 과산화수소를 이용한 제독이나 염소계 표백제 성분으로 구성된 수용성 제독제를 이용하지만, 플라즈마의 경우는 단순히 기체를 방전하여 제독에 이용할 수 있으므로 보다 제독 시스템을 간단하게 구성할 수 있다. 하지만 대기압 방전시 방전전압을 낮추기 위해 헬륨과 알곤등의 기체를 공급하여 사용할 경우 부가적인 시스템의 규모가 커져 활용에 제한이 따른다. 따라서 본 연구에서는 대기중에 존재하는 질소, 산소 등을 이온화시키기 위해 10-25kHz의 주파수에서 4.5kV의 8us 펄스전원을 인가하여 공기 플라즈마를 얻고, 열에 의한 분해효과를 제거하기 위해 플라즈마의 기체온도를 20도로 유지시켰다. 플라즈마의 특성은 방출광 분석법을 이용하여 떨림온도를 계산하였고, 질소와 오존의 농도를 동시에 관찰하였다. 분해된 화학작용제는 기체분석기(Gas Chromatography)를 통해 표준 오염농도대비 잔류한 양을 측정함으로써 제독효율을 계산하였다.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
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• v.21 no.4
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• pp.221-225
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• 1994

This experiment was conducted to identify the optimal in vitro propagation condition of Cnidii rhizoma (Cnidium officinale Makino). It was effective to reduce contamination and improve regeneration of shoot when shoot tips taken in July were cultured in 1/2 strength Murashige and Skoog medium supplemented with 500 mg/L carbenicillin disodium 1.0 mg/L BA and 1.0mg/L $GA_3$followed by surface sterilization of explant source in solution of 1% sodium hypochlorite for 20 minutes. When shoot tips were 쳐cultured in 1/2 strength MS medium with 0.5 mg/L BA and 60 g/L sucrose, shoot elogation and subsequent multiplication of the formed shoot were favorable than in other media. Regenerants were well rooted in 1/2 strength MS medium containing 3.0 mg/L NAA.

• The Korean Journal of Mycology
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• v.41 no.1
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• pp.9-13
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• 2013

In this study, roots of Epipactis thunbergii were collected from Chujado on the north of Jeju-do. Six fungal isolates were isolated from surface-sterilized roots of the orchid and classified with groups based on morphological characteristics. Fungal DNA was extracted from each isolate and amplified ITS region using ITS1-OF/ITS4-OF primer pair. Three species of orchid mycorrhizal fungi were identified as Tulasnella calospora, Tulasnella sp. and Sebacina sp. based on molecular and morphological characteristics.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.31 no.2
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• pp.80-84
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• 2018

In this study, we investigated plasmon effects to maximize the sterilization of dielectric discharge. We predicted the effect using the finite difference time domain (FDTD) method as a function of electrode shape, size, and period. The structure of the electrode was designed with a thickness of 100 nm of silver nanoparticles on a glass substrate, and was varied according to the shape, size, and period of the electrode hole. Based on the results, it was confirmed that the effect of plasmons was independent of the shape of the electrode hole. It was thus confirmed that the plasmon effect depended only on the size and period of the holes. Further, the plasmon effect was affected by the size rather than period of the holes. Because the absorption of light by the metal varied according to the size of the hole, the plasmon effect generated by the absorption of light also varied. The best results were obtained when the radius and period of the electrode holes were $0.1{\mu}m$ and $0.4{\mu}m$, respectively.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1350-1351
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• 2008

대기압 플라즈마를 발생시키는 것은 종래의 저기압 플라즈마를 발생시키는 것 보다 대단히 어렵다. 하지만, 대기압 플라즈마는 진공장치가 필요 없고, 제작방식이 비교적 간편하며 살균, 의료, 표면처리 등 다양한 응용이 가능해서 그 잠재력이 매우 크다. 본 연구에서는 유전체가 없는 두 전극사이에서 대기압 저온 마이크로 플라즈마를 발생시켰으며, submicrosecond pulse 파형으로 glow discharge를 유지할 수 있었다. 플라즈마 소스의 전극 간격은 200[${\mu}m$]이고 방전개시전압은 약 450${\sim}$600[V]이다. 플라즈마를 발생시키기 위한 feeding gas는 He 100%이다. 본 연구에서 개발된 대기압 플라즈마는 소비전력이 2[W]미만으로 온도는 조건에 따라 40$^{\circ}C$미만으로 발생 가능하다. 또한 스펙트럼 분석 시 777nm인 산소원자의 peak이 다른 원자 혹은 분자들의 peak보다 월등히 높다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.482-482
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• 2012

대기압 플라즈마 소스는 미생물을 살균하는 효과를 가지고 있으나 그 메커니즘에 대해서는 여전히 많은 연구가 필요한 실정이다. 우리는 본 연구에서 메커니즘 규명을 위한 시작단계로 플라즈마에 대한 미생물의 반응을 생물학적 및 물리적 분석을 통해 보고자 하였다. 연구에 사용한 미생물은 yeast인 Saccharomyces cerevisiae 이며 Ar Gas 플라즈마를 사용하였다. Yeast에 일정한 시간 동안 플라즈마를 조사한 후 세포의 생존, 모양 변화 관찰 및 DNA에 대한 영향이 분석되었고 r-FIB 장비를 이용하여 세포표면의 이차전자 방출계수를 측정하였다. 플라즈마 조사 시간에 따라 Yeast active cell의 수가 감소하며, water에 넣고 조사할때에는 YPD media에 넣고 조사한 것에 비해 급격히 감소함을 볼 수 있다. 셀의 모양 관찰 결과도 water에 넣고 조사할 때, YPD media보다 더 찌그러듬을 볼 수 있다. 플라즈마 조사량에 따라서 Water의 PH 값은 YPD에 비해 급격히 낮아짐을 보인다. pH의 값을 달리하고 SNP와 H2O2가 첨가된 water에 Yeast를 배양시킬 때, pH의 값이 낮아질수록 yeast의 생존도 감소함을 볼 수 있다. 그리고 DNA gel electrophoresis를 통해 플라즈마 처리를 하게되면 Yeast의 DNA 양이 감소하는 것을 관찰할 수 있다. 또한 플라즈마 처리를 3분 하였을 때의 Yeast 세포막으로부터 방출되는 이차전자방출계수는 다른 처리시간에 대한 값에 비하여 확연히 증가하는 것을 볼 수 있다. 이들 사실로부터 플라즈마의 효과로 인해 외부의 전자를 흡수 및 차단할 수 있는 기능을 갖고 있는 Yeast 세포막의 구조가 변형되어 손상되었음을 의미한다.