• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제48권3호
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• pp.164-173
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• 2018

Purpose: The aim of this study was to evaluate the antimicrobial effect of a newly devised toothbrush with light-emitting diodes (LEDs) on Porphyromonas gingivalis attached to sandblasted and acid-etched titanium surfaces. Methods: The study included a control group, a commercial photodynamic therapy (PDT) group, and 3 test groups (B, BL, and BLE). The disks in the PDT group were placed in methylene blue and then irradiated with a diode laser. The B disks were only brushed, the BL disks were brushed with an LED toothbrush, and the BLE disks were placed into erythrosine and then brushed with an LED toothbrush. After the different treatments, bacteria were detached from the disks and spread on selective agar. The number of viable bacteria and percentage of bacterial reduction were determined from colony counts. Scanning electron microscopy was performed to visualize bacterial alterations. Results: The number of viable bacteria in the BLE group was significantly lower than that in the other groups (P<0.05). Scanning electron microscopy showed that bacterial cell walls were intact in the control and B groups, but changed after commercial PDT and LED exposure. Conclusions: The findings suggest that an LED toothbrush with erythrosine treatment was more effective than a commercial PDT kit in reducing the number of P. gingivalis cells attached to surface-modified titanium in vitro.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.249-249
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• 1999

GaN과 같은 III-nitride 반도체 관한 식각 기술의 연구는 blue-emitting laser diode(LD)를 위한 경면(mirror facet)의 형성뿐만아니라 새로운 display 용도의 light emitting diodes (LED), 고온에서 작동되는 광전소자 제조 등에도 그 중요성이 증대되고 있다. 최근에는 III-nitride 물질의 높은 식각속도와 미려하고 수직한 식각형상을 이루기 위하여 ECR(Electron Cyclotron Resonance)이나 ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 고밀도 플라즈마 식각과 CAIBE(Chemically assisted ion beam etching)를 이용한 연구가 진행되고 있다. 현재 제조되어 지고 있는 LED 및 LD와 같은 광소자의 구조의 대부분은 p-GaN/AlGaN/InGaN(Q.W)/AlGaN/n-GaN 와 같은 여러 층의 형태로 이루어져 있다. 이중 InGaN는 광소자나 전자소자의 특성에 영향을 주는 가장 중요한 부분으로써 현재까지 보고된 식각연구는 undoped GaN에 대부분 집중되고 있고 이에 비해 소자 특성에 핵심을 이루는 InGaN의 식각특성에 관한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구에서는 고밀도 플라즈마원인 ICP 장비를 이용하여 InGaN를 식각하였고, 식각에는 Cl2/CH4, Cl2/Ar 플라즈마를 사용하였다. InGaN의 식각특성에 영향을 미치는 플라즈마의 특성을 관찰하기 위하여 quadrupole mass spectrometry(QMS)와 optical emission spectroscopy(PES)를 사용하였다. 기판 온도는 5$0^{\circ}C$, 공정 압력은 5,Torr에서 30mTorr로 변화시켰고 inductive power는 200~800watt, bias voltage는 0~-200voltage로 변화시켰으며 식각마스크로는 SiO2를 patterning 하여 사용하였다. n-GaN, p-GaN 층 이외에 광소자 제조시 필수적인 InGaN 층을 100% Cl2로 식각한 경우에 InGaN의 식각속도가 GaN에 비해 매우 낮은 식각속도를 보였다. Cl2 gas에 소량의 CH4나 Ar gas를 첨가하는 경우와 공정압력을 감소시키는 경우 식각속도는 증가하였고, Cl2/10%Ar 플라즈마에서 공정 압력을 감소시키는 경우 식각속도는 증가하였고, Cl2/10%CHF3 와 Cl2/10%Ar 플라즈마에서 공정압력을 15mTorr로 감소시키는 경우 InGaN과 GaNrks의 선택적인 식각이 가능하였다. InGaN의 식각속도는 Cl2/Ar 플라즈마의 이온에 의한 Cl2/CHF3(CH4) 플라즈마에서의 CHx radical 형성에 의하여 증가하는 것으로 사료되어 진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1237-1242
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• 2018

광 역학 치료법은 그 효과가 특정 위치의 암세포에 국한되어있어 주변의 정상 세포에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 다양한 부작용이 존재하는 현재의 암 치료법의 대안으로 제안되어 왔다. 이러한 광 역학 치료에는 광감응제를 선택적으로 자극시키기 위해 레이저를 이용하고 있으나, 고가의 치료비용과 높은 발열현상으로 사용에 제한적이다. 그러나 다양한 파장의 빛을 발할 수 있는 소형 발광 다이오드가 저가로 개발됨에 따라 대체가 가능하며, 이는 광 역학 치료 장비의 소형화 및 저가의 치료 장비 개발에 큰 영향을 미치고 있다. 현재 활발하게 연구되는 광 역학 치료법은 다양한 광감응제를 이용하여 암세포의 사멸을 유도하는데 목적이 있으나, 특정한 파장을 중심으로 진행된 연구는 상대적으로 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 저렴하며, 발열현상이 작고, 다양한 파장대의 광원지원이 가능한 발광 다이오드를 사용하고 이를 아두이노로 제어하여 새로운 저가의 암세포 증식 억제 모듈을 개발함으로써, 그 효과를 정량적으로 분석하고 새로운 항암치료법을 제시하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.157-157
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• 2010

Vertical-structure light-emitting diodes (V-LEDs) by laser lift-off (LLO) have been exploited for high-efficiency GaN-based LEDs of solid-state lightings. In V-LEDs, emitted light from active regions is reflected-up from reflective ohmic contacts on p-GaN. Therefore, silver (Ag) is very suitable for reflective contacts due to its high reflectance (>95%) and surface plasmon coupling to visible light emissions. In addition, low contact resistivity has been obtained from Ag-based ohmic contacts annealed in oxygen ambient. However, annealing in oxygen ambient causes Ag to be oxidized and/or agglomerated, leading to degradation in both electrical and optical properties. Therefore, preventing Ag from oxidation and/or agglomeration is a key aspect for high-performance V-LEDs. In this work, we demonstrate the enhanced thermal stability of Ag-based Ohmic contact to p-GaN by reducing the thermal compressive stress. The thermal compressive stress due to the large difference in CTE between GaN ($5.6{\times}10^{-6}/^{\circ}C$) and Ag ($18.9{\times}10^{-6}/^{\circ}C$) accelerate the diffusion of Ag atoms, leading to Ag agglomeration. Therefore, by increasing the additional residual tensile stress in Ag film, the thermal compressive stress could be reduced, resulting in the enhancement of Ag agglomeration resistance. We employ the thin Ni layer in Ag film to form Ni/Ag mutli-layer structure, because the lattice constant of NiO ($4.176\;{\AA}$ is larger than that of Ag ($4.086\;{\AA}$). High-resolution symmetric and asymmetric X-ray diffraction was used to measure the in-plane strain of Ag films. Due to the expansion of lattice constant by oxidation of Ni into NiO layer, Ag layer in Ni/Ag multi-layer structure was tensilely strained after annealing. Based on experimental results, it could be concluded that the reduction of thermal compressive stress by additional tensile stress in Ag film plays a critical role to enhance the thermal stability of Ag-based Ohmic contact to p-GaN.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.23-29
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• 2016

육방정계 우르자이츠형의 산화아연은 n형 반도체로써 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 큰 엑시톤 바인딩 에너지를 가진 물질이다. 가스센서, 발광 다이오드, 염료 감응 태양 전지, 염료오염의 분해 등의 넓은 범위에서 활용이 가능하다. 합성 시 마이크로파 수열합성법을 사용하게 되면 높은 수율, 빠른 반응속도, 에너지 절약의 장점이 있다. 아민첨가제는 수산이온 생성 및 킬레이트 효과로 인해 산화아연 입자 형상을 조정하는 역할을 한다. 본 논문에서는 전구체로는 질산아연육수화물을 사용하였고, 형상조정제로는 에탄올아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 헥사메틸렌테트라민을 사용하였다. 수산화소듐을 사용하여 용액을 pH 11로 조정하였다. 합성된 산화아연은 별모양, 막대형, 꽃모양, 원추형의 다양한 형상을 확인할 수 있었다. 아민첨가제에 의한 물리 화학적 특성과 광학적 특성을 분석하기 위해 XRD, SEM, EDS, FT-IR, UV-vis 스펙트럼, PL 스펙트럼을 사용하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2426-2438
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• 1994

본 논문에서는 DFB 반도체 레이저의 직접 주파수변조 응답특성에 대한 새로운 전기적 회로모델을 제시하였다. 특히 본 논문에서는 캐리어농도의 변조효과뿐만 아니고 온도변조효과에 따른 DFB 반도체 레이저의 변조특성을 동시에 고려함으로써 DC에서 수 GHz의 변조주파수 범위에 이르는 주파수응답특성을 얻을 수 있었다. 온도변조효과에 의한 주파수응답특성은 레이저 다이오드의 구조로부터 회로모델링하여 기존의 실험치와 비교하였으며, 캐리어농도변조효과에 이한 회로모델링은 DFB 레이저의 율방정식(rate equations)을 선형화함으로써 소신호 회로모델을 구하고 이를 기존의 수치해석에 의해 제시된 결과치와 비교하여 전체적인 주파수응답특성이 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제18권2호
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• pp.162-166
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• 2007

본 논문에서는 여러 개의 DFB LD로 구성된 다파장 광원을 이용하여 선형 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna; PAA)를 위한 WDM 광 실시간 지연선로(Optical True Time-Delay; OTTD) 빔 성형기를 제안하였다. X-밴드용 3-비트 선형 PAA 구동을 위해, 4개의 DFB LD로 이루어진 다파장 광원과 단위 시간 지연이 12 ps인 광섬유 지연선로 행렬로 구성된 WDM-OTTD를 구현하여 모든 방사각에서 시간 지연을 측정하였다. 최대 시간지연 오차는 인접 안테나 소자간 시간지연이 36 ps인 경우에 -1.74 ps와 +1.14 ps로 나타나, 방사각 오차는 주 빔의 방향이 $46.05^{\circ}$일 때 $-2.87^{\circ}\sim+1.88^{\circ}$이내가 될 것으로 예상된다. 5-GHz부터 10-GHz까지 6개의 서로 다른 RF 주파수에 대하여 시간지연 특성을 조사한 결과, 모든 주파수에서 동일한 시간 지연이 발생되는 것을 확인하였다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제51권2호
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• pp.107-115
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• 2021

Purpose: This study aimed to demonstrate the presence of dental caries through a photoacoustic imaging system with visible and near-infrared wavelengths, highlighting the differences between the 2 spectral regions. The depth at which carious tissue could be detected was also verified. Materials and Methods: Fifteen permanent molars were selected and classified as being sound or having incipient or advanced caries by visual inspection, radiography, and optical coherence tomography analysis prior to photoacoustic scanning. A photoacoustic imaging system operating with a nanosecond pulsed laser as the light excitation source at either 532 nm or 1064 nm and an acoustic transducer at 5 MHz was developed, characterized, and used. En-face and lateral(depth) photoacoustic signals were detected. Results: The results confirmed the potential of the photoacoustic method to detect caries. At both wavelengths, photoacoustic imaging effectively detected incipient and advanced caries. The reconstructed photoacoustic images confirmed that a higher intensity of the photoacoustic signal could be observed in regions with lesions, while sound surfaces showed much less photoacoustic signal. Photoacoustic signals at depths up to 4 mm at both 532 nm and 1064 nm were measured. Conclusion: The results presented here are promising and corroborate that photoacoustic imaging can be applied as a diagnostic tool in caries research. New studies should focus on developing a clinical model of photoacoustic imaging applications in dentistry, including soft tissues. The use of inexpensive light-emitting diodes together with a miniaturized detector will make photoacoustic imaging systems more flexible, user-friendly, and technologically viable.

• 패션비즈니스
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• 제25권1호
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• pp.51-64
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• 2021

The purpose of this study was to develop smart bags that combining fashion-specific trends and smart information technologies such as light-emitting diodes(LED) and optic fibers by grafting marquage techniques that have recently become popular as part of eco-fashion. We applied e-textiles by designing leather tote bags that could show off LED luminescence. A total of two tote bags, a white-colored peacock design and a black-colored paisley design, divided the LED's light-emitting method into two types, incremental lighting and random light-emission to suit each design, and the locations of the optical fibers were also reversed depending upon the design. The production of circuits for the LEDs and optical fibers was based on the design, and a flexible conductive fabric was laser-cut instead of wire line and attached to the circuit-line location. A separate connector was underwent three-dimensional(3D)-modeling and was connected to high-luminosity LEDs and optic fiber bundles. The optical fiber logo part expressed a subtle image using a white-colored LED, which did not offset the LED's sharp luminous effects, suggesting that using LEDs with fiber optics allowed for the expression of each in harmony without being heterogeneous. Overall, the LEDs and fiber optic fabric were well-harmonized in the fashion bag using marquage techniques, and there was no sense of it being a mechanical device. Also, the circuit part was made of conductive fabric, which is an e-textile product that feels the same as a thin, flexible fabric. The study confirmed that the bag was developed as a smart wearable product that could be used in everyday life.

• Medical Lasers
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• 제10권2호
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• pp.96-105
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• 2021

Background and Objectives Skin aging is reportedly associated with regulation in collagen and elastin synthesis. This study investigated the potential of combining light-emitting diode (LED) treatments using a 630-nm and 850-nm LED with simultaneous microcurrent application. Materials and Methods The dorsal skin of female pigs was treated with a home-use device. We examined the treatment effects using photography, thermocamera, microscopic pathology, and histological examination to determine the mechanism of action, efficacy, and safety of the procedure. A histological observation was performed using hematoxylin and eosin, Masson's trichrome, Victoria blue, and immunohistochemical staining. We also used the Sircol soluble collagen and elastin assay kit to measure the amounts of collagen and elastin in the porcine back skin tissue after 2 and 6 weeks. Results Evaluation by visual inspection and devices showed no skin damage or heat-induced injury at the treatment site. Histological staining revealed that accurate treatment of the targeted dermis layer effectively enhanced collagen and elastin deposition. Collagen type I, a protein defined by immunohistochemical staining, was overexpressed in the early stages of weeks 2 and 6. Combined therapy findings showed the superior capability of the 630-nm and 850-nm LED procedures to induce collagen; in contrast, elastin induction was more pronounced after microcurrent treatments. Conclusion The home-use LED device, comprising a combination of 630-nm and 850-nm LEDs and microcurrent, is safe and can be used as an adjunctive treatment for self-administered facial rejuvenation.