• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.537-543
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• 2013

본 연구에서는 유기박막태양전지로 적용 가능한 push-pull 구조의 고분자를 합성하여 그 특성을 확인하였다. 전자주개 물질로는 benzodithiophene 유도체를 도입하였고, 전자받개물질은 benzothiadiazole 유도체를 사용하여 Stille coupling 반응으로 poly{4,8-didodecyloxybenzo[1,2-b;3,4-b]dithiophene-alt-5,6-bis(octyloxy)-4,7-di(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]-thiadiazole} (PDBDT-TBTD)를 합성하였다. 각 합성 단계별 단량체의 확인은 $^1H-NMR$과 GC-MS를 통해 이루어졌으며, 합성된 conjugated polymer는 GPC, TGA, UV-Vis, cyclic voltammetry를 이용하여 물리적, 광학적 및 전기화학적 특성을 확인하였다. PDBDT-TBTD의 수평균 분자량은 6200이였으며, 초기 분해온도(5% weight loss temperature, $T_d$)값은 $323^{\circ}C$로 측정 되었다. 박막형태에서의 최대 흡수파장은 599 nm이며, 광학적 밴드갭(${E_g}^{opt}$)은 1.70 eV으로 확인되었다. 유기박막태양전지 소자는 ITO/PEDOT : PSS/PDBDT-TBTD : $PC_{71}BM/BaF_2/Ba/Al$ 구조로 제작하였으며, PDBDT-TBTD와 $PC_{71}BM$를 1 : 2 (w/w)의 비율로 블렌딩하여 광활성층으로 사용하였다. 제작된 소자는 solar simulator으로 광전변환효율을 확인하였고, 최대 광전변환효율은 2.1%이었다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.140-147
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• 2009

경기도 김포 지역과 인천 서구 지역공단 주변에 위치한 소하천의 저니(sediment)에서 난분해성 염소화합물인 PCE (tetrachloroethylene)의 혐기성 탈염소화 능력이 있는 군집을 선별하고, 탈염소화에 관여하는 미생물을 탐색하였다. 혐기성 탈염소화 능력을 조사하기 위해 전자공여체로 lactate를 사용하여 혐기성 회분식 실험을 실시하였으며, 탈염소화 능력을 가진 군집을 선별하였다. 선발된 미생물군집은 분자생물학적 기법인 16S rRNA gene의 Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) 기법과 탈염소화 미생물을 선택적으로 탐색할 수 있는 species-specific primer를 이용하여 분석하였다. 총 16개의 시료 중에서 접종 8주 만에 3개의 시료에서 ethene까지 탈염소화시켰으며, 4개의 시료에서 cis-1,2-dichloroethene (cis-DCE)까지 탈염소화시켰다. 또한, 16S rRNA gene을 이용한 PCR-DGGE와 탈염소화 species-specific primer를 이용하여 분석한 결과, PCE 탈염소화 시료 내에는 Dehalococcoides sp.와 Geobacter sp.가 주로 존재하였으며, Dehalobacter sp.도 일부 시료에서 검출되었다.

• 자원환경지질
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• 제47권1호
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• pp.61-69
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• 2014

중금속류나 방사성 물질로 오염된 지하수를 원위치에서 처리(정화 혹은 고정화)하고자 할 때, 반드시 고려해야 할 지화학적 요소 중의 하나는 지하수의 산화/환원전위 값이다. 우리는 생지화학적 작용에 의한 현장 지하수의 산화/환원전위 변화 특성을 알아보기 위해 실험실 조건에서 한국원자력연구원의 심부지하수를 대상으로 전자공여체(젖산), 전자수용체(황산염) 및 토착미생물을 주입하여 시간별로 산화/환원전위 변화를 관찰하였다. 질소가스-충전 글로브박스에 있는 순수 지하수는 시간이 경과함에 따라 미약한 Eh 상승(약산화)이 있었다. 하지만, 젖산, 황산염 혹은 미생물이 주입된 지하수 대부분의 Eh는 감소(환원)하는 특성을 보여주었다. 특히, 국내 토착 황산염환원미생물인 '바쿨라텀'이 주입되었을 때, 지하수의 Eh가 -500 mV 근처까지 감소하여 강환원성 지하수로 바뀌었다. 이처럼 일반 금속환원박테리아에 비해 황산염환원박테리아의 지하수 환원화 능력이 매우 우수함에도 불구하고, 용존 황산철을 필요로 하였고 최종적으로 황화광물(예; 맥키나와이트)이 생성되면서 추후 반응에 관한 예측을 어렵게 하였다. 결과적으로, 미생물 외에도 미량의 영양물질 주입 여하에 따라 지하수의 산화/환원전위가 크게 달라졌으며, 이는 산화/환원전위의 영향을 받는 용존 오염 물질의 산화수, 용해도 및 수착 등의 특성들이 생물자극법에 의해 바뀌거나 조절될 수 있음을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.444-450
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 독립영양방식의 퍼클로레이트-환원세균(PRB)은 기체 수소(H2)를 전자공여체로 사용하여 $ClO_4^-$를 제거한다. 철이 부식되면 $H_2$를 생성할 수 있음에 착안하여 본 연구에서는 하수처리장에서 쉽게 구할 수 있는 활성슬러지를 식종하여 영가철(ZVI)을 이용한 독립 영양방식의 $ClO_4^-$ 제거 가능성을 조사하였다. 회분반응실험을 통해 활성슬러지미생물이 ZVI가 존재할 때 $ClO_4^-$를 분해할 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 이러한 $ClO_4^-$의 생분해는 $ClO_4^-$가 분해됨에 따라 생성되는 $Cl^-$의 몰 농도를 통해 확인 할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 철 입자의 표면에 간균형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 철 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로서도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. ZVI가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석 결과 나타났다. DGGE band 중에서 생물막의 주요밴드는 Clostridia 강과 가장 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제25권4호
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• pp.558-567
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• 2001

피라진염의 치환기를 변화시킨 열잠재성 양이온 촉매를 합성하고, 이관능성 에폭시(diglycidylether of bisphenol-A, DGEBA)에 개시제로서 1 wt% 촉매를 혼합하여 동적 DSC방법을 이용한 경화 거동과 열잠재 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 합성된 촉매들은 에폭시 시스템에서 우수한 열잠재성을 가지고 있음을 확인하였다. 치환기의 염기도(basicity)가 높을수록 경화온도와 활성화 에너지는 높아지고 활성은 낮아졌는데 이는 활성과 경화거동이 링 스트레인(ring strain) 및 도입된 치환기의 염기도(basicity)에 의해 조절되기 때문인 것으로 사료된다. 결론적으로, 전자공여 그룹인 메틸기를 도입한 촉매의 활성은 경화시 개시단계에서 염기도 증가로 인한 피라진의 이탈능과 벤질 양이온의 안정성이 감소되었기 때문에 낮아졌으며, 전자수용 그룹인 시아노기를 도입한 촉매의 활성은 유기효과와 공명에 인해서 벤질 양이온의 안정성이 증가됨으로써 높아졌다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.84-84
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• 2012

소자가 고집적화 됨에 따라, 비저항이 낮고 electro migration (EM), Stress Migration (SM) 특성이 우수한 구리(Cu)를 배선재료로서 사용하고 있다. 그러나, 구리는 Si과 $SiO_2$의 내부로 확산이 빠르게 일어나, Si 소자 내부에 deep donor level을 형성하고, 누설 전류를 증가시키는 등 소자의 성능을 저하시킬 수 있는 문제점을 가지고 있다. 그러나, electroplating 을 이용하여 증착한 Cu 박막은 일반적으로 확산 방지막으로 쓰이는 TiN, TaN, 등의 물질과의 접착 (adhesion) 특성이 나쁘다. 따라서, Cu CMP 에서 증착된 Cu 박막의 벗겨지거나(peeling), EM or SM 저항성 저하 등의 배선에서의 reliability 문제를 야기하게된다. 따라서 Cu 와 접착 특성이 좋은 새로운 확산방지막 또는 adhesion layer의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 이러한 Cu 배선에서의 접착성 문제를 해결하고자 Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 제조한 코발트(Co) 박막을 $Cu/TaN_x$ 사이의 접착력 개선을 위한 adhesion layer로 적용하려는 시도를 하였다. Co는 비저항이 낮고, Cu 와 adhesion이 좋으며, Cu direct electroplating 이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 수소 분위기에서 $C_{12}H_{10}O_6(Co)_2$ (dicobalt hexacarbonyl tert-butylacetylene, CCTBA) 전구체에 의한 MOCVD Co 박막의 경우 탄소, 산소와 같은 불순물이 다량 함유되어 있어, 비저항, surface roughness 가 높아지게 된다. 따라서 구리 전착 초기에 구리의 핵 생성(nucleation)을 저해하고 핵 생성 후에도 응집(agglomeration)이 발생하여 연속적이고 얇은 구리막 형성을 방해한다. 이를 해결하기 위해, MOCVD Co 박막 증착 시 수소 반응 가스에 암모니아를 추가로 주입하여, 수소/암모니아의 분압을 1:1, 1:6, 1:10으로 변화시켜 $Co/TaN_x$ 박막의 특성을 비교 분석하였다. 각각의 수소/암모니아 분압에 따른 $Co/TaN_x$ 박막을 TEM (Transmission electron microscopy), XRD (X-ray diffraction), AES (Auger electron spectroscopy)를 통해 물성 및 조성을 분석하였고, AFM (Atomic force microscopy)를 이용하여, surface roughness를 측정하였다. 실험 결과, $Co/TaN_x$ 박막은 수소/암모니아 분압 1:6에서 90 ${\mu}{\Omega}-cm$의 낮은 비저항과 0.97 nm 의 낮은 surface roughness 를 가졌다. 뿐만 아니라, MOCVD 에 의해 증착된 Co 박막이4-6 % concentration 의 탄소 및 산소 함량을 가지는 것으로 나타났고, 24nm 크기의 trench 기판 위에 약 6nm의 $Co/TaN_x$ 박막이 매우 균일하게 형성된 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들은, 향후 $Co/TaN_x$ 박막이 Cu direct electroplating 공정이 가능한 diffusion barrier로서 성공적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.415-424
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• 2014

본 연구는 전자주개 물질인 phenothiazine 유도체와 전자받개 물질로 quinoxaline 유도체를 Suzuki coupling reaction으로 push-pull 구조의 고분자(PPQX-2hdPTZ (P1), POPQX-2hdPTZ (P2))를 합성하였다. 용해도 향상을 위해 기본 골격에 alkoxy 사슬을 도입하였고, 반응시간을 단축시키고 중합도를 높이기 위해 마이크로웨이브 합성 반응기를 이용하여 중합시켰다. 합성된 고분자는 물리적, 열적, 광학적 및 전기화학적 특성을 확인하였다. 두 고분자의 초기분해온도는 $323-328^{\circ}C$로서 열 안정성이 우수함을 확인하였고, 추가로 alkoxy 사슬을 도입한 P2의 중합도가 더 높았다. 전기화학적 특성을 분석한 결과 두 고분자의 HOMO에너지 레벨은 유사하였다. 합성된 고분자는 ITO/PEDOT:PSS/active layer/$BaF_2$/Al 구조로 소자를 제작하여 유기박막태양전지로의 특성을 확인하였다. 각 소자는 박막의 두께를 다르게 하여 이에 따른 효율의 변화를 확인하였고, 박막의 두께가 얇아질수록 높은 효율을 나타내었다($PCE_{max}:P1=1.0%$, P2 = 1.1%).

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.105-119
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• 2012

오염환경에 서식하는 토착미생물은 환경정화에 중요한 역할을 담당하며 이 연구는 6가 크롬 오염 지하수에서 분리한 미생물을 이용해 반응성, 이동성, 발암성 높은 6가 크롬을 당대사 조효소인 3가 크롬으로 환원/침전시켜 경제적, 친환경적, 생지화학적 정화의 효율성을 알아보았다. 미생물 농화배양과 조성분석, 호기와 혐기환경의 6가 크롬 환원과 내성, 전자공여체별 6가 크롬 환원, 지화학적 변화, 미생물 외형과 Cr((III) 침전물의 광물특성을 연구한 결과, 분리한 MMPH-0(Enterobacter aerogenes)는 혐기/호기환경에서 6가 크롬 내성과 환원능(유기산 주입 1주 후 70%, 주입 안한 경우 4주 후 10 ~ 20%)이 있고, Eh는 미생물의 유기산 산화로 생성된 전자에 의해 산화에서 환원환경, pH는 중성에서 약산성으로 변화되어 $Cr(OH)_3$/Cr(III)침전물이 형성되었다. SEM/TEM-EDS 결과 $2{\sim}5{\mu}m$ 막대형 미생물과 세포 밖 Cr(III) 침전물은 지화학적 환경변화와 유기산 산화에 따른 전자공여에 의한 환원의 근거가 된다. 지화학적 촉매제 토착미생물의 활성화로 산화환원에 민감한 중금속 오염 지하수 정화에 효율적 기술 응용이 기대된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.189-198
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• 2000

수평전기로에서 $CuGaSe_2$다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy) 방법으로 $CuGaSe_2$단결정 박막을 반절연 성 GaAs(100)기판 위에 성장하였다. $CuGaSe_2$단결정박막은 증발원의 온도를 $610^{\circ}C$, 기판의 온도를 $450^{\circ}C$로 성장하였다. 이때 성장된 단결정 박막의 두께는 2.1$\mu\textrm{m}$였다. 단결정 박막의 결정성의 조사에서 20K에서 광발광(photoluminescence) 스펙트럼이 672.6nm(1.8432 eV)에서 exciton emission 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 138 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293 K에서 각각 $4.87{\times}10^{23}$ electron/$m^{23}$ , $1.29{\times}10^{-2}$$\m^2$/v-s였다. $CuGaSe_2$ 단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 20K에서 측정된 $\Delta$Cr(crystal field splitting)은 약 0.0900 eV $\Delta$So(spin orbit coupling)는0.2493 eV였다. 20K에서 광발광 봉우리의 667.6nm(1.8571 eV)는 free exciton($E_x$), 672.6nm(1.8432 eV)는 acceptor-bound exciton 인 $I_2$와 679.3nm(1.8251 eV)는 donor-bound exciton인 $I_1$였다. 또한 690.9nm(1.7945 eV)는 donor-acceptor pair(DAP) 발광 $P_0$이고 702.4nm(1.7651 eV)는 DAP-replica $P_1$, 715.0nm(1.7340 eV)는 DAP-replica $P_2$, 728.9nm(1.7009 eV)는 DAP-replica $P_3$, 741.9nm(1.6711 eV)는 DAP-replica $P_4$로 고찰된다. 912.4nm(1.3589 eV)는 self activated(SA)에 기인하는 광발광 봉우리로 고찰되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권10호
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• pp.949-960
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• 1997

연구배경. 폐이식 분야에서 이식받아야 할 공여폐의 부족은 많은 문제점으로 되어 있다. 따라서 이상적인 폐관류-보존액인 세포내액성 용액이나 세포외액성 용액의 개발을 위하여 안전하고 장기간의 폐보존이 가능 한 많은 동물실험 연구가 시행되어 지고 있다. 연구자들은 세포외액성 용액인 LPDG용액을 이용하여 20시간 이상 폐보존의 효과를 연구하기 위하여 대조군으로 세포내액성 용액인 modified Euro-Collins(MEQ용액을 사 용하였다. 방법. 실험은 평균 20 Kg 이상의 한국산 잡종견 34마리를 구하여 17마리씩 공여견과 수용 견으로 암수 구 분없이 나누어 LPDG-꽁액군이 9례 MEC용액군이 8례로써 좌측 일측폐이식술을 시행하였다. 공여폐의 보존은 1$0^{\circ}C$에서 20시간 이상 저장하였으며 각 폐관류-보존용액에 prostaglandinEl(PGEI)을 공여폐획득시에 례동맥을 통해 주입하였다. 이식폐기능의 평가는 이식폐의 재관류후에 30분, 1시간, 2시간후 그리고 술후 3일째와 7일 째 폐동맥 clef를 이용하여 혈역동학적 검사와 동맥혈액가스분석을 시행하였다. 또한 재관류 3시간후와 술후 3일, 7일째에 단순흉부 X-선 촬영, 전산화 흉부 단층촬영 및 99mTc폐관류 스캔\ulcorner 실시하였다. 전 례에서 부검 을 실시하여 병리조직학적 소견을 얻었으며 20시간 이상 폐보존후에 각 용액별 전자현미경적 폐포구조와 폐 동맥내피세포의 소견을 비교하여 보았다. 결과 이식폐의 동맥혈가스분석에서 동맥혈산소분압은 두 용액 모두에서 재관류직후 현저히 감소되었으나 재관류 2시간까지 서서히 회복이 되었으며 이는 LPDG군에서 더 증가되었으나 통계학적 의의는 없었다. 재 관류 1시간후 MEC군이 LPDG군보다 평균폐동맥압이 상승하였고(p<0.05) 재관류 1시간과 2시간에서 LPDG군 이 심박출량이 더 높았다똘<0.05). 그리고 케혈관저항도는 양군 모두 재관류 2시간까지는 감소되거나 큰 변 화가 없다가 3일과 7일까지 점차 상승되었다. 전산화 흉부단층촬영에서 LPDG군이 MEC군보다 폐음영이 재 관류직후와 술후 3일, 7일째에 비교적 나쁘게 나왔으며 폐관류 스캔에서는 재관류직후, 3일후 및 7일후에서 LPDG군이 상대적으로 높게 나왔으나 전반적으로 감소되었으며 통계적 유의성은 얼었다. 병리조직검사에서 양 군모두 82%에서 이식폐의 폐렴소견이 있었고 MEC에서 8례에서 염증소견과 그중 5례는 이식폐치 부전소 견을 보였으며 20시간 이상 폐보존후 \ulcorner자현미경검사에서 양군에서 경증의 폐동맥내피세포의 부종과 불규칙 한 돌출이 관찰되었다. 내피세포의 불규칙한 돌출은 MEC군에서 더 심하게 관찰되었다. 결론: 두 용액 모두에서 재관류직후 폐기능은 급격히 감소하였으나 2시간까지 LPDG용액은 MEC용액보다 비교적 나은 회복을 보였고 재관류 3일과 7일의 폐기능 평가에서 두 용액 모두에서 폐기능의 점차적 소실을 보였으며 이는 병리조직검사에서 보듯이 폐혐에 의한 외적인 요소라고 생각되며 따라서 LPDG용액은 허혈재관류손상 방지 및 급성폐렴 등 염증을 잘 관리한다면 20시간 이상 LPDG용액의 안전한 폐보존의 가능성 을 얻을 수 있었다.