• Title/Summary/Keyword: 흡수스펙트럼

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금 나노로드 어레이 박막을 이용한 광학형 바이오 센서 개발

  • Yeom, Se-Hyeok;Lee, Dong-Ik;Sin, Han-Jae;Seo, Chang-Taek
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.436-436
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    • 2014
  • 본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

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A study on the functional application of conducting polymer (도전성 고분자의 기능성 응용에 관한 연구)

  • 김종욱;김현철;정인성;김현관;구할본;김태성
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.7 no.6
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    • pp.520-526
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    • 1994
  • A rectifying heterojunction consisting of polyparaphenylene(PPP) and polypyrrole(PPY) films was prepared by the electrochemical method. The photoresponse in the heterojunction of PPY and PPP is similar to the absorption spectrum of undoped PPP. This fact suggests that photoresponse depends strongly upon polyparaphenylene of semiconductor. The fill-factor was calculated from the photo current-voltage curve to be 0.19, which is relatively small compared to polyacetylene-polythiophene heterojunctions.

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A Study on the Ultrasonic Relaxation of Axial-Equatorial Isomerization in Methylcyclohexane (Methylcyclohexane의 초음파 완화현상의 연구)

  • 배종림;김정구
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.6
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    • pp.3-7
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    • 1998
  • Methylcyclohexane의 초음파 흡수측정을 0.1-2MHz의 주파수 범위, 온도 30-60℃에 걸쳐 1MHz이하에서 정확한 초음파 흡수측정이 가능한 광 회절 초음파 공명법을 사용하여 행하였다. 그 결과, axial과 equatorial에 의한 완화는 단일 완화현상을 보였고 그 스펙트럼 으로부터 완화 주파수와 완화강도를 결정하였다. 완화 주파수의 온도 의존성으로부터 활성 화에너지(△H*)=10.0㎉/㏖을, 완화 강도의 온도 의존성에서 엔탈피 차(△H)=1.8㎉/㏖을 각각 구하였다.

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Mid-infrared Cavity Ringdown Spectrometer Using Difference - frequency Generation (차주파수 생성을 이용한 중적외선 공동 광자감쇠 분광장치)

  • 이동훈;윤일선;이용훈;김봉수
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.02a
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    • pp.204-205
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    • 2003
  • 미량기체의 흡수스펙트럼을 높은 감도로 측정하는 공동 광자감쇠 분광법(cavity ringdown spectroscopy; CRDS)을 나노초 레이저 펄스의 차주파수 생성(difference-frequency generation; DFG)을 광원으로 이용하여 파장 3 ~ 4 $\mu\textrm{m}$ 영역에서 구현하였다. CRDS는 고반사율 거울로 이루어진 광학적 공동에 단일 파장의 빛을 가두었다가 그 에너지의 시간적 감소율을 측정하여 공동 속 기체의 흡수율을 알아내는 방법이다. (중략)

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A Study on Optical Properties of Red Tide Algal Species (적조 원격탐사 기술 개발을 위한 적조생물의 광특성 연구)

  • Lee, Nu-Ri;Moon, Jeong-Eon;Ahn, Yu-Hwan;Yang, Chan-Su;Yoon, Hong-Joo
    • Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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    • 2006.11a
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    • pp.187-191
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    • 2006
  • This research is about the optical characteristics of algae which is collected from Nam-Hae for basic research of red tide remote sensing technique development 21 kinds of red tide organisms were cultivated to investigate optical characteristics of them in the level of laboratory, and chlorophyll specific absorption coefficient $(a^*)$ and backscattering coefficient $(b_b^*)$ are estimated by using spectrophotometer. Absorption spectrums according to species appeared to range from 0.005 to 0.06 $(m^2/mg)$, and the shapes of spectrums were also different. The range of $b_b^*$ appeared to be $10^{-2}\sim10^{-4}m^2/mg$, which had about 100 times differences between species, and the shape of spectrum have significant difference between species. These results will input as an ocean color model input parameter from ocean color.

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Electronic Absorption Spectrum of Photochromic Spironaphthoxazine Dye (광변색성 Spiroxazine 색소의 흡수스펙트럼)

  • Kim Sung Hoon;Lee Soon Nam;Lim Yong Jin
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.37 no.5
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    • pp.523-526
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    • 1993
  • Absorption spectra of photochromic spironaphthoxazine dye in various solvents were examined and exhibited a positive solvatochromism. The positive solvatochromism of this dye strongly suggests that the structure of open chain forms is keto type structure, 4a. The effect of structural change on the electronic spectra, on replacement of the C=C bond by C=N bond, is discussed.

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Analysis of Motor-Current Spectrum for Fault Diagnosis of Induction Motor Bearing in Desulfurization Absorber (탈황 흡수탑 유도전동기 베어링 결함 진단을 위한 전류 스펙트럼 해석)

  • Bak, Jeong-Hyeon;Moon, Seung-Jae
    • Plant Journal
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    • v.11 no.2
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    • pp.39-44
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    • 2015
  • According to a research that is based on a previous study, But in a different way, This study shows fault diagnosis of Induction motor bearing which runs in coal-fired power plant industries on Desulfurization absorber agitator using Spectrum analysis of Stator Current and visual inspection. As a result of harmonic content analysis of stator current spectrum, It was possible to detect ball and outer race fault frequency. The comparison in the context of this experiment proves that the amplitude of faulty frequency is increased in three times at a fault in ball and in outer race. Spectrum analysis of stator current can be used to detect the presence of a fault condition as well as experiment in faulty bearings, besides early fault detection in bearings can prevent unexpected power generation loss and emergency maintenance cost.

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Ab Initio Study of Vibrational Spectra of p-tert-Butylcalix[4]aryl Ester Complexed with Alkali Metal Cation (알칼리금속 양이온과 착물을 형성한 캘릭스[4]아릴에스터의 진동스펙트럼에 대한 순수양자역학적 연구)

  • Choe, Jong-In;Kim, Gwang-Ho
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.50 no.1
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    • pp.7-13
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    • 2006
  • infrared(IR) absorption spectra were calculated for the ethyl ester of p-tert-butylcalix[4]arene (1) in the cone conformer and its alkali-metal-ion complex. The vibrational spectra were obtained by restricted Hartree-Fock (RHF) calculations with the 6-31G basis set. The characteristic vibrational frequencies of various C-O and C=O stretching motions of the complexes show that the structure of 1+K+ complex is almost of C4v symmetry compared to 1+Na+ (C2v) analogue. The theoretical results for the host molecule 1 and complex (1+Na+) were compared with the experimental results, and the calculated vibrational frequencies agree well with the features of the experimental spectra.

Efficient Purification and Chemical Structure ldentification of Carthamin from Carthamus tinctorius (홍화적색소 Carthamin의 효과적인 분리 및 화학구조 분석)

  • Kim, Jun-Beom;Cho, Man-Ho;Hahn, Tae-Ryong;Paik, Young-Sook
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.39 no.6
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    • pp.501-505
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    • 1996
  • 우리나라에서 오랫동안 적색 및 황색색소원으로 널리 사용하여 왔던 홍화(Carthamus tinctorius)로부터 전통적인 추출방법을 응용한 새로운 방법을 사용하여 적색소를 효과적으로 분리정제하였다. 홍화꽃잎을 물 및 메탄올로 처리하여 황색소를 제거한 다음 건조파쇄하여 0.5 M $Na_2CO_3$로 홍색소를 추출하고 0.5 M citrate 수용액으로 침전시킨 후 cellulose 흡착, Sephadex LH-20 관크로마토그라피로 분리정제하였다. 분리정제된 적색소는 $300^{\circ}C$에서 분해되었고 silica gel TLC 상에서 BAW(n-BuOH : HOAc : $H_2O$=4 : 1 : 5)로 전개하였을 때 $R_f$값이 0.56이었다. 에탄올 용액에 녹인 적색소의 UV/Vis 흡수스펙트럼은 519, 372, 311, 244 nm에서 최대 흡수피크를 나타내었고, IR 스펙트럼은 특히 $3400\;cm^1$ 넓은 영역에서 hydroxyl기에 의한 강한 흡수띠를 보여주었다. $^{1}H$$^{13}C$ NMR data로 부터 enolized ${\beta}-triketone$, p-hydroxycinnamoyl, methine 및 glucosyl moieties를 확인하였고 그 값을 제시하였다. 이상의 data를 문헌과 비교한 결과 분리한 홍화적색소의 화학구조는 $6-{\beta}-D-glucopyranosyl-2-[[3-{\beta}-D-glucopyranosyl-2,3,4-trihydroxy-5-[3#-(4@-hydroxyphenyl)-1#-oxo-2#-propenyl]-6-oxo-1,4-cyclohexadien-1-yl]methylene]-5,6-dihydroxy-4-[3#-(4@-hydroxyphenyl)-1#-oxo-2#-propenyl]-4-cyclohexene-1,3-dione$인 carthamin으로 확인하였다.

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