• 제목/요약/키워드: Bleaching light

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바이오 물질 분석을 위한 금속 나노입자를 이용한 SERS 분석 연구동향 (A Review of SERS for Biomaterials Analysis Using Metal Nanoparticles)

  • 장의순
    • 세라미스트
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    • 제22권3호
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    • pp.281-300
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    • 2019
  • Surface enhanced Raman scattering (SERS) was first discovered in 1974 by an unexpected Raman signal increase from Pyridine adsorbed on rough Ag electrode surfaces by the M. Fleishmann group. M. Moskovits group suggested that this phenomenon could be caused by surface plasmon resonance (SPR), which is a collective oscillation of free electrons at the surface of metal nanostructures by an external light source. After about 40 years, the SERS study has attracted great attention as a biomolecule analysis technology, and more than 2500 new papers and 500 review papers related to SERS topic have been published each year in recently. The advantages of biomaterials analysis using SERS are as follows; ① Molecular level analysis is possible based on unique fingerprint information of biomolecule, ② There is no photo-bleaching effect of the Raman reporters, allowing long-term monitoring of biomaterials compared to fluorescence microscopy, ③ SERS peak bandwidth is approximately 10 to 100 times narrower than fluorescence emission from organic phosphor or quantum dot, resulting in higher analysis accuracy, ④ Single excitation wavelength allows analysis of various biomaterials, ⑤ By utilizing near-infrared (NIR) SERS-activated nanostructures and NIR excitation lasers, auto-fluorescence noise in the visible wavelength range can be avoided from in vivo experiment and light damage in living cells can be minimized compared to visible lasers, ⑥ The weak Raman signal of the water molecule makes it easy to analyze biomaterials in aqueous solutions. For this reason, SERS is attracting attention as a next-generation non-invasive medical diagnostic device as well as substance analysis. In this review, the principles of SERS and various biomaterial analysis principles using SERS analysis will be introduced through recent research papers.

토양 방선균 Actinomycetes G-0299의 바랭이에 대한 선택적 살초특성 (Herbicidal Characteristics of Soil Bacteria Actinomycetes G-0299 to Southern Crabgrass)

  • 최정섭;김영숙;김재덕;김혜진;고영관;박기웅;문석식
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제6권3호
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    • pp.212-221
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    • 2017
  • 방선균 G-0299의 살초특성을 확인하여 천연 제초제 후보소재로서의 가능성을 검토하고자 수행하였다. 선발된 방선균 G-0299는 바랭이에서만 살초력이 발휘되었을 뿐만 아니라 경엽처리 효과, 엽록소 함량 등의 생리 생화학적인 반응에서 광조건에서만 발현되는 독특한 살초특성을 보였다. 방선균 G-0299 배양 여액 농축 시료를 처리했을 때 속효성이며, 고사 또는 백화현상이 발현되는 등의 특징으로부터 광합성 저해 또는 protox 저해 제초제와 비슷한 작용기전을 갖고 있을 가능성을 유추해 볼 수 있겠으나 오직 바랭이에서만 살초력이 발휘되는 특이한 현상을 고려하면 상관성을 설명하기는 곤란하였다. 따라서 천연 제초활성 후보소재 방선균 G-0299의 보다 상세한 살초기 전에 관해서는 추가 연구를 통해 구명되어야 할 것이다.

Sodium Hypochlorite 처리와 광도 및 복토 깊이의 차이가 부들의 종자 발아에 미치는 영향 (Effect of Sodiun Hypochlorite Pretreatment, Light Intensity and Depth of Soil Covering on Germination of Cattail(Typha spp.) Seeds)

  • 김영주;허진아;황용수;구자형
    • 아시안잔디학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.115-123
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    • 2005
  • 부들종자는 종간에 차이가 없이 $20^{circ}$C에 비해 $25^{circ}$C와 $30^{circ}$C에서 더 높은 발아율을 보였고, 약광하에서 보다 강 광하에서 높은 발아율을 보였다. 발아 온도 20, 25, $30^{circ}$C에서 무처리 종자의 발아율은 가장 낮은 광도인 $7.5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 에서 좀부들이 각각 4.3, 13.0, $7.3\%$였고, 애기부들 10.7, 22.7, $50.7\%$였다. 이에 비해 가장 높은 광도인 79.5${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서는 발아온도가 $30^{circ}$C일 경우에 좀부들은 $78.3\%$, 애기부들은 $88.7\%$의 높은 발아율을 보였다. NaOC1용액($4\%$ available chlorine) 처리는 낮은 온도 및 약 광에서의 발아를 크게 촉진시켰으며 발아시간을 단축시켰다. 무처리 종자의 경우 온도가 높아질수록 낮은 광도에서 발아율이 더 높아졌고 온도가 높아질수록 짧은 시간의 NaOC1 처리로 높은 발아율을 얻을 수 있었다. NaOC1 처리된 종자는 좀부들과 애기부들 모두 흙 표면 위에서 $100\%$의 발아율을 보였으나 무처리 종자는 각각 $40\%$$50\%$의 발아율 보였다. 복토깊이가 1cm 이상이 되면 1개월 이상 발아가 진행되지 않았다. 종자발아 과정은 중경이 먼저 길게 나온 다음, 중경 끝에서 초엽과 주근이 발생하고 다음으로 측근이 발생되는 양상을 보였다. 부들류의 종자에 있어서 NaOC1 처리에 의한 발아촉진 효과는 종피의 탈색과 부식으로 인한 광흡수의 증대에서 기인되는 것으로 추측된다.

컴퓨터로 빛의 간섭을 기록하는 홀로그램(CGH)의 특성 연구 (A study of the hologram which records the interference of light with computer)

  • 이정영;장우영
    • 한국안광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.305-312
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    • 2005
  • 분 논문에서는 Lohmann 방법과 FFT (fast Fourier transform)를 사용하여 홀로그램을 제작하였다. 먼저 수학적으로 정의되는 물체의 $128{\times}128$로 표본화된 점들에 대한 복소 파면을 FFT 연산으로 구하였다. 그리고 Lohmann의 방법을 사용하여 각각의 표본점에 대한 복소 파면의 진폭과 위상을 홀로그램 정보로 바꾸었다. PC와 레이저 프린터를 용하여 홀로그램 도면을 그렸으며, 그 도면을 사진 축소하여 CGH(computer generated holograms) 필름을 제작하였다. 헬륨-네온 레이저와 역퓨리에 변환 광학계를 사용하여 수학적으로 정의되는 물체의 홀로그램 상을 재생하였다. $32{\times}32$, $64{\times}64$, $128{\times}128$의 표본수, random 위상의 적용 여부, 진폭 절단 및 CGH 필름의 표백 정도에 따라 변화하는 홀로그램 상의 특성을 조사하였다. 이 실험을 통하여 우수한 홀로그램 상을 재생할 수 있는 최적 조건과 홀로그램 상에서 스페클 잡음을 줄일 수 있는 최적 조건을 얻을 수 있었다. 2진 위상 홀로그램을 프로그램하기 위하여 Lohmann의 알고리즘을 MS Visual BASIC 6.0으로 구현하였다.

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다채널 표면 플라즈몬 공명 영상장치를 이용한 자기조립 단분자막의 표면 분석

  • 표현봉;신용범;윤현철
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.74-78
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    • 2003
  • 본 논문에서는 금속의 표면 플라즈몬 공명으로 인한 금속-유전체 경계면에서의 국소적 전자기장의 강화 효과를 이용하여 표면 플라즈몬을 유발하는 금 박막을 유리 기판위에 증착하고, 프리즘 커플러를 이용한 소산장의 공명 흡수현상을 이차원 영상 으로 얻었다. 특히 DNA/단백질 칩 등 향후 가능한 다채널 시스템에의 응용을 고려하여11-MUA, 11-MUOH 등 자기조립 단분자막(SAM)을 크롬 마스크와 리토그래피, 그리고 Shadow mask와 광 산화반응을 이용하여 금 표면 위에 패터닝 하였다. 텅스텐-할로겐 램프와 중심파장이 ${\lambda}_0=633$ nm의 대역통과 필터를 사용하여 이 평행광을 프리즘 커플러에 입사시켜 반사되어 나오는 반사광의 이차원 영상을 얻었다. 이와는 별도로 ${\lambda}_0=633$ nm의 레이저를 이용하여 단분자막이 코팅되어 있을 때와 없을 때의 공명각의 변화를 관찰하였다. 얻어진 이차원 영상의 위치에 따른 화소 값의 변화를 단분자 막의 두께의 변화에 따라 보정하고, 알려진 매질의 SPR 특성을 Fresnel 방정식에 따라 이론적으로 계산하면 다채널 표면 영상으로부터 항원-항체 등 단백질의 결합 정도를 정량적으로 측정할 수 있다.

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한지 소재 내장재의 친환경적 요소 분석 연구 (Study on the Environmental Factor Analysis of Interior Material using Hanji)

  • 김지수;이유라;임현아
    • 한국가구학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.63-71
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    • 2011
  • Hanji has known for its high qualities for more than thousand years. Hanji is stronger, and has better durability, air permeability, flexibility, thermal insulation, soundproofs and UV absorbability. Therefore, developing industrial interior finishing materials using Hanji is replaced with the PVC (Poly-Vinyl Chloride) materials instead, it will be a new environment-friendly material and positively represents Korean brand marketing. The industrial inter-construction material is discomposed by heat or light because of material characteristics. As a result, it emits a lot of noxious substances. Hanji is essentially a neutral paper since it does not rely on any acidic chemicals of artificial bleaching methods. Hanji is also known as the living paper because of its close relation to nature. Therefore, I would like to suggest that Hanji made from alternative material as a chicken fiber. It will be a non-polluting interior finishing materials by making use of Hanji to a taste of Korean culture in the green industry around the world. Rather than PVC used commonly in construction material, kitchen and office furniture, interior materials in the subway, trains, or other vessels, credit cards, and ID cards, I created an interior construction material by using patented Hanji. This will be increased the value of usefulness in the environment-friendly green industry instead of PVC.

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진공증착 법으로 제작한 $WO_{3}$/CdS 박막의 가시광 광 변색의 에너지 전환 (Visible photochromic energy shift of $WO_{3}$/CdS thin films fabricated by thermal evaporation method)

  • 김근묵;김명욱
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.29-34
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    • 2005
  • Tungsten oxide($WO_{3}$) is suitable to materials for photochromic window in the visible region. The resistivities of CdS, $WO_{3}$, and $WO_{3}$/CdS films prepared by thermal evaporation method were $4.61\times 10\^{3}$, $7.59\times10^{3}$, and $6.29\times10^{3}$ $\omega$ cm. And x-ray diffraction patterns of CdS, $WO_{3}$/CdS films showed a preferred orientation of hexagonal(002), and the monoclinic(020) structure, respectively. The optical transmission were measured that the cut-on wavelength were 510nm, 380nm for CdS and $WO_{3}$ films respectively, and the transmission spectrum of $WO_{3}$/CdS was shifted into the visible region. Photoluminescence(PL) spectra showed the two peaks at 2.8 eV and 3.2 eV for the as-grown sample($WO_{3}$/CdS ($500{\AA}$), but the other sample($WO_{3}$/CdS ($1000{\AA}$)) had a peak energy value of 2.8 eV. The photochromism of $WO_{3}$/CdS films showed that the excitation of electron-hole pairs and subsequent coloration is shifted into visible-light range. And the spectral behavior of coloration turned out to be proportional to the excited electron-hole pairs creation rate of CdS film. This result is interpreted in terms of charge carrier injection from the CdS-layer into the $WO_{3}$ films. We found a value of about 2.8 eV of $WO_{3}$/CdS film which is somewhat higher than peak energy of 2.54 eV using CBD prepared by Bechinger et. al.

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표면 플라즈몬 현미경을 이용한 자기조립 단분자막의 이미징 (Imaging of self-assembled monolayers by surface plasmon microscope)

  • 표현봉;신용범;윤현철;양해식;김윤태
    • 한국광학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.97-102
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    • 2003
  • 이차원 표면 플라즈몬의 공명 흡수와 포토 마스크를 이용하여 11-MUA(11-Mercaptoundecanoic acid)와 11-MUOH(11-Mercaptoundecanol) 둥으로 이루어진 자기조립 단분자막(Self-Assembled Monolayer; SAM)의 다채널 영상을 얻었다. 통상의 Photoresist를 이용한 리토그래피 대신에 Thiol bonding의 광산화를 이용하여 패터닝 과정을 줄이고, 백색광 및 대역통과 필터(λ$_{0}$=633nm)를 이용하여 입사광으로써 레이저를 사용할 때 나타나는 간섭무늬를 줄였다. 이로부터 나타나는 이차원 영상의 명암을 정량적으로 보정하면 수 나노미터(nm) 두께의 변화를 측정할 수 있다. 또한 표면 플라즈몬 공명법은 국소화된 근접장 (소산장)을 이용하는 방법으로서, 통상 많이 이용되는 형광법 등에서 나타나는 광탈색(Photobleaching)이나 소광(Quenching) 현상이 없이 시료의 처리가 간단하고, 영상 신호의 시간에 따른 변화가 극히 적으며, 실시간으로 신호의 변화를 측정할 수 있다는 장점이 있다.

유연한 전기변색 소자를 위한 세공충진 고분자 전해질 멤브레인의 개발 (Development of Pore-filled Polymer Electrolyte Membranes for Flexible Electrochromic Devices)

  • 박현정;이지현;강문성
    • 멤브레인
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    • 제31권5호
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    • pp.333-342
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    • 2021
  • 유연한 전기변색 소자(electrochromic device, ECD)는 스마트 윈도우 등 다양한 분야에서 응용이 기대되는 유망한 기술이다. 고분자 전해질은 유연한 ECD의 탈-변색 성능 및 물리적 안정성을 결정하는 중요한 구성요소이다. 본 연구에서는 효과적인 유연한 ECD 제조 및 내구성 향상을 위해 치수안정성이 우수한 세공충진 고분자 전해질 멤브레인(PFPEM)을 개발하였다. 저렴하며 물리적 및 화학적 안정성이 우수한 폴리에틸렌 재질의 다공성 지지체의 세공에 접착력이 우수한 polyvinyl acetate와 이온전도도를 향상시킬 수 있는 polyethylene glycol을 사용하여 제조한 고분자 전해질을 충진하였다. 제조된 PFPEM의 최적 리튬 염(LiTFSI) 함량은 약 27 wt%에서 결정되었으며 우수한 치수안정성와 접착 강도 그리고 종래의 고분자 전해질에 근접하는 이온전도 특성을 가지고 있음을 확인하였다. 다공성 지지체의 사용으로 가시광 투과율이 저하되었으나 변색 상태에서는 오히려 장점으로 작용할 것으로 전망되었다.