• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.153-153
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• 2012

자연계에는 다양한 생물체들의 표면 구조가 특수한 기능을 갖는 형태로 되어 있다. 이와 같이 특수한 기능을 갖는 생물체들의 표면 구조는 일반적으로 화학적 조성과 표면의 더불어 나노와 마이크로 구조가 혼합되어 있는, 이른바 hierarchical 구조를 보인다. 그 중에서도 표면 초소수성 특성을 보이는 연잎의 표면과 같은 hierarchical 구조는 self-cleaning effect 등의 기능성 표면 제작에 활용이 가능하여 이를 모사하기 위한 연구가 활발히 진행중에 있다. 이에 본 연구에서는 연잎과 같은 초소수성을 띄는 ZnO nano-in-micro hierarchical 구조를 저온 공정을 통하여 다양한 기판에 제작하였다. 이를 위하여 ZnO 나노 입자 분산 레진을 제작하였고 UV imprinting 과 수열합성법을 통하여 마이크로 패턴 상부에 ZnO 나노 입자가 형성된 ZnO nano-in-micro hierarchical 구조를 형성하였다. 제작된 ZnO hierarchical 구조의 젖음 특성은 표면 접촉각이 $160^{\circ}C$이상인 초소수성을 보였으며, 제작 공정에는 고온의 열처리가 수반되지 않아 PET film 등 다양한 기판에 ZnO hierarchical 구조를 제작할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.178-185
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• 2012

본 연구에서는 기능성 나노복합재를 제작하는 방법이 제시되었다. 미소 입자들을 포함하고 있는 점성을 가진 유체에 전기장을 가하여 유체속에 포함된 입자들을 전기장의 방향에 따라 규칙적으로 배열을 하였다. FAiMTa 기술이라고 불리는 이 방법은 마이크로 혹은 나노 사이즈의 입자들을 체인의 형태로 배열하여 직교이방성 폴리머 나노복합재의 제작을 가능하게 하였다. 알루미나($Al_2O_3$), 탄소나노튜브(CNT), 탄소(Graphite), 텅스텐(W) 등의 마이크로 혹은 나노 사이즈 입자 분말을 사용하여 FAiMTa기술의 유효성을 확인하는 시험을 수행하였다. 이러한 입자들을 전기장을 사용하여 일정한 방향으로 배열하여 직교이방성 폴리머 복합재를 만들었고, 시험시편의 물리적 특성 즉 기계적 열적 특성을 측정하여 방향성을 확인하였다. 이렇게 제작된 첨단 나노복합재는 각종 산업분야에서 큰 효과가 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1309-1316
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• 2011

본 논문에서는 올리고-dT 자성입자와 측면방향 자기영동 기술을 기반으로 하는 초고속 RNA 추출칩을 소개한다. 센자성 와이어에 유도된 고구배자장에 의해 RNA가 결합된 올리고-dT 자성입자를 분리함으로써 용해된 혈액으로부터 고속으로 RNA를 추출하였다. 유속이 20 ml/h까지 자성입자를 80% 이상의 효율로 분리할 수 있었으며, 분리시간은 총 1분 이내였다. 추출된 시료로부터 단백질에 대한 RNA 흡광비율(absorbance ratio of RNA to protein: A260/A280)이 1.7 이상임을 확인하였고, 따라서 추출된 RNA가 매우 순수함을 보였다. 추출된 RNA를 사용하여 cDNA 합성과 PCR을 수행하였으며, 이로부터 개발된 초고속 RNA 추출칩이 적은 양의 시료만으로 간편하며 빠르고 정교한 RT-PCR을 수행하는데 실용적임을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.51-57
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• 2021

이 연구에서는 에폭시 수지에 포함된 나노 실리카 입자의 농도가 재료의 열/기계적 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 나노 입자를 에폭시 수지에 다섯가지 무게비로 섞은 나노복합소재를 제작하였다. DMA와 TMA 방법을 이용하여 유리전이온도, 응력이완, 열팽창 거동을 측정하였다. 이를 통해 나노입자가 재료의 점탄성 거동에 어떠한 영향을 미치는지 보였다. 실리카 입자의 함량이 증가할수록 순수 에폭시 재료 대비 탄성 물성은 증가하였고, 유리전이온도는 감소하였다. FTIR 결과는 분자구조의 관점에서 충진제 함량에 따른 물성변화의 원인을 찾고 나노입자가 에폭시 분자 구조에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하는데 중요한 역할을 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.248-250
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• 2019

입자가속기는 물질의 미세 구조를 밝히기 위해 기본 입자를 가속, 충돌시키는 장치로 최근 암치료 등 의학적 용도로도 이용되고 있다. 그러나 고속으로 고압을 인가시켜야 하는 장치인 만큼 기존에 명확히 설립된 회로가 없다. 이에 본 논문에서는 Ion gate를 등가회로로 구성하여 Fast Switch 장치의 기본 회로를 제안 및 분석, 실험하였다. 또한 기본 회로에서 발생하는 문제들을 개선하고자 RC Input filter와 기타 파라미터들의 설계와 Fast switch와 Ion gate를 잇는 wire 내의 기생성분을 고찰하였고 Ion gate 구동을 위해 기준이 되는 명확한 Fast switch 회로를 제안한다.

• 공업화학
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• 제21권5호
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• pp.514-521
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• 2010

Solvent-casting 공정을 통해서 제조되는 전형적인 Proton Exchange Membrane (PEM)과는 달리, 일종의 Bulk-Molding Compounds (BMC) Process와 유사한 공정을 사용하여서 실리카 나노 입자들이 나노 크기로 분산된 PEM을 제조하였다. 즉, 반응성 분산제인 Urethane Acrylate Nonionomer (UAN)와 Styrene, Styrene Sulfonic Acid (NaSS), 실리카 나노입자를 Dimethyl Sulfoxide (DMSO) 단일 용매에 혼합시키고 라디칼 개시제 존재 하에서 Mold내에서 공중합을 수행하면, 표면 특성이 각기 다른 실리카 나노 입자들이 나노 크기로 분산된 Poly(urethane acrylate-styrene-styrene sulfonic acid) random copolymer Membrane 즉 일종의 실리카/고분자 Nanocomposite Membrane이 제조될 수 있었다. 실리카 나노 입자들의 Membrane에서의 분산성은 TEM을 이용하여서 확인할 수 있었다. 제조된 Membrane은 분산된 실리카 나노입자들의 표면 특성에 따라서 각기 다른 수팽윤도 및 수소이온전도도 변화 거동을 나타내었다. Membrane에 친수성 실리카 나노 입자들이 분산된 경우에는, Membrane의 수팽윤도가 다소 증가되었지만 거의 일정한 수소 이온 전도도를 나타내었다. 그러나 Membrane의 메탄올 투과도는 상대적으로 크게 감소되었다. 반면에 Membrane에 분산된 소수성 실리카 나노 입자들이 분산된 경우에는, 수팽윤도는 크게 감소되었지만 수소 이온전도도는 거의 변화하지 않았다. 즉 소수성 실리카 나노입자들은 소수성 도메인에 분산되어서 친수성 도메인이 팽윤되는 것을 억제시키지만 수소 이온전도성에는 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서 membrane의 수팽윤도와 수소이온전도성을 실리카 나노 입자들의 표면 특성을 이용하여서 자유로이 조절이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 흥미로운 것은 실리카 나노 입자를 membrane에 분산시키는 것만으로도 수소 이온 전도성을 유지시키면서 수팽윤도를 현저하게 저하시킬 수 있다는 것이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권10호
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• pp.788-791
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• 2004

입자크기가 수 nm인 고농도 은 나노 졸을 이용하여 잉크젯 기법으로 은 미세라인을 형성하고자 하였다. 고분자전해질을 사용하여 합성한 $10wt\%$ 농도의 은 나노 졸의 입자크기는 10nm 이하였으며, 은 나노 졸을 이용한 미세 라인의 인쇄특성은 은 나노 졸의 접촉각에 매우 깊은 관계를 갖고 있었다. 순수한 ITO 기판에서 은 나노 졸은 높은 접촉각을 나타내었으며, dot 형상이 나타났다. 그러나 100ppm의 Polyethylenimine(PEI)을 코팅한 ITO 기판은 젖음성이 크게 개선되었으며, 잉크젯 기법을 이용하여 $60\~100{\mu}m$의 선폭을 갖는 은 나노 졸의 미세라인 형성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권3호
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• pp.179-191
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• 2009

본 연구에서는 poly(oxyethylene) hydrogenated castor oils (HCOs)/오일/에탄올/물로 이루어진 에멀젼에 대한 에탄올의 영향을 연구하였다. 에멀젼은 고에너지법인 균질기(homogenizer)를 병합하여 제조하였다. 에멀젼에 대한 에탄올의 영향을 평가하기 위해 입자 크기와 입자 분포 등의 물리적 특성을 측정하였으며 다른 성분의 조성은 같도록 하였다. HCO-20의 경우 에멀젼의 크기가 마이크로미터 크기에서 에탄올이 증가할수록 입자의 크기가 감소하는 것을 확인하였다. HCO-30의 경우 계면활성제 농도 4.00 %에서 입자 크기가 나노미터 크기로 나타났으며, 에탄올의 농도가 4.25 % 일 때 조성 1에서 입자 크기가 $128.15{\pm}1.06nm$이고 조성 2에서는 $136.10{\pm}0.99nm$로 가장 안정한 나노에멀젼이 생성되었다. 마찬가지로 HCO-40은 계면활성제 농도 4.00 %에서 입자가 나노미터 크기로 나타났으며, 에탄올이 4.50%일 때 조성 1에서 입자 크기가 $115.85{\pm}0.78nm$이고 조성 2는 $121.15{\pm}0.35nm$로 안정한 나노에멀젼이 생성되었다. HCO-60의 경우에서는 계면활성제 농도 4.00 %, 에탄올 농도 2.25 %에서 에멀젼의 크기가 $262.35{\pm}0.64nm$인 안정한 나노에멀젼이 생성되었다. 마이크로 크기의 에멀젼에서는 에탄올의 함량이 증가할수록 입자의 크기가 감소하는 것을 알 수 있었고, 나노에멀젼에서는 에탄올의 특정 농도에서 최저값을 나타냄을 확인하였다. 나노에멀젼의 불안정화 과정은 Ostwald ripening에 의한 것으로 보여진다. 계면활성제 종류에 따른 에멀젼에 대한 에탄올의 영향을 연구함으로써 안정한 에멀젼을 만들기 위한 에탄올의 함량을 계산할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권4호
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• pp.424-430
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• 2010

본 연구는 기존의 불가사리 콜라겐 유래 펩타이드, 저분자화된 펩타이드, 저분자화 된 펩타이드의 젤라틴 나노입자의 비교를 통해 면역 활성의 증진을 확인하였다. 불가사리 펩타이드는 Sephadex G-75 gel 크로마토그래피 분리를 통해 5-7 kDa 범위의 분자량 범위의 시료를 얻었고, MALDI-TOF MS 분석에 의해 펩타이드의 정확한 분자량을 측정하였다. 0.1% collagenase를 처리한 펩타이드의 분자량은 기존의 불가사리 콜라겐 유래 펩타이드에 비해 약 2,000 m/z까지 분자량이 감소되는 효과를 보였다. 이는 2개의 폴리펩티드결합으로 상호 결합되어 감겨있던 콜라겐형구조가 collagenase의 작용으로 풀어진 후 효소의 영향을 받아 가수분해되었기 때문인 것으로 사료된다. 이후 $20^{\circ}C$에서 젤라틴으로 시료를 나노입자화 하여 TEM 및 DLS로 분포와 크기를 각각 확인하였다. 이후 인간섬유아세포에 대한 세포독성 측정 결과, 나노입자화 한 ALPG가 최고 농도인 1.0 mg/mL의 농도에서 11.64%로 가장 낮게 나타났다. 각 시료의 면역물질의 분비 정도를 확인하기 위해 macrophage에서의 $NO^-$ 분비를 측정하였는데 역시 나노 입자화 한 ALPG가 $40\;{\mu}M$로 가장 높은 $NO^-$ 생성량을 보였다. 또한 불가사리 나노 시료가 저분자 추출물과 비교해 B cell 생육도를 10% 이상 향상시켰다. UV 자극에 의해 형성되는 염증물질로 잘 알려진 prostaglandin의 생성을 정량하기 위해 $PGE_2$ 방법을 이용하였는데, 나노입자를 가해준 모든 군에서 농도 의존적으로 $PGE_2$의 생성이 감소하였고 역시 ALPG가 860 pg/mL로 $PGE_2$를 가장 적은 농도로 생성하였다. 마지막으로 confocal 현미경을 이용해 인간 면역 세포에 나노입자가 얼마나 효과적으로 침투하는지를 관찰하였는데 나노 시료의 경우 입자의 크기가 50-200 nm로 분산됨에 따라 일반 불가사리 펩타이드에 비해 세포 침투의 용이성이 크게 증진되는 것을 확인하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2003

1 $\mu\textrm{m}$ 이하의 환경 나노입자는 대표적인 대기오염물질로 알려져 있고, 대기환경뿐만 아니라 호흡기 장애나 암을 유발시키는 등 인체에도 나쁜 영향을 미친다. 그러므로, 공기 중에 부유하는 환경 나노입자의 측정 및 평가는 매우 중요하다. 최근에는 대기 에어로졸의 입경별 질량농도분포 측정에 다단 임팩터가 널리 사용되고 있으며, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위해서는 임팩터의 입자채취 특성을 정확히 파악해야 한다.(지준호 등, 2001) 이러한 임팩터는 입자의 관성을 이용하여 입자크기를 분류하므로 주로 크기가 1 $\mu\textrm{m}$ 이상인 조대입자의 분류에 사용되었으나, 최근 1 $\mu\textrm{m}$ 이하의 나노입자에 대한 관심이 높아짐에 따라 저압이나 미세 오리피스를 사용하여 미세입자를 분류할 수 있는 임팩터가 개발되어 널리 사용되고 있다. (중략)