• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권1호
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• pp.92-97
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• 2009

As nanomaterials might enter into cells and have high reactivity with intracellular structures, it is necessary to assay possible genotoxic risk of them. One of these approaches, we investigated possible genotoxic potential of gold nanoparticle (AuNP) using L5178Y cells. Four different sizes of AuNP (4, 15, 100 or 200 nm) were synthesized and the sizes and structures of AuNP were analyzed using transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and stability was analyzed by a UV/Vis. Spectrophotometer. Cytotoxicity was assessed by direct cell counting, and cellular location was detected by dark field microscope at 6, 24 and 48 h after treatment of AuNP. Comet assay was conducted to examine DNA damage and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ mRNA level was assay by real-time reverse transcription polymerase chain reaction. Synthetic AuNP (4, 50, 100 and 200 nm size) had constant characteristics and stability confirmed by TEM, SEM and spectrophotometer for 10 days, respectively. Dark field microscope revealed the location of AuNP in the cytoplasm at 6, 24 and 48 h. Treatment of 4 nm AuNP induced dose and time dependent cytotoxicity, while other sizes of AuNP did not. However, Comet assay represented that treatment of 100 nm and 200 nm AuNP significantly increased DNA damage compared to vehicle control (p <0.01). Treatment of 100 nm and 200 nm AuNP significantly increased TNF-${\alpha}$ mRNA expression compared to vehicle control (p<0.05, p<0.01, respectively). Taken together, AuNP induced DNA damage in L5178Y cell, associated with induction of oxidative stress.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.133-140
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• 2015

상수리림 산림토양 각 층위 내 물리 화학적, 미생물학적 환경변수간 상관관계를 확인한 결과, 낙엽 분해 층(F)과 부식층(H)은 각 환경변수와 높은 상관관계를 갖는 특징을 나타내었다. 특히, F층에서는 pH가 C 그리고 N과 높은 상관관계를 나타내었고, 부식층(H)에서는 각종 유기산이 토양 세균 밀도와 높은 상관관계를 나타내었다. 상수리림 산림토양의 층위별 세균군집 구조의 계통해석을 위해 각 층위의 계절별 시료로부터 DNA를 직접 추출하고 DGGE 분석한 결과 낙엽층(L)의 경우 43 bands, F층은 42 bands, H층은 43 bands 그리고 근권 토양층(A)은 47 bands로 총 175 bands가 상수리림 산림토양의 DGGE 주요 bands로 선발되었다. 확보된 총 175 DGGE 주요 bands의 16S rRNA 유전자 염기서열 정보를 바탕으로 세균군집의 계통 해석한 결과, 7개 phylum에 32개 order로 세 분류되었다. 각 order에 속하는 염기서열을 heat map 분석하고 상수리림 산림토양의 각 층위을 clustering 한 결과 F층과 H층이 L층 그리고 A층과 서로 다른 cluster를 형성하는 것이 확인되었다. 또한, 산림토양의 각 층위에 존재하는 세균군집 중 약 50%가 ${\alpha}$-proteobacteria로 우점계통군으로 나타났다. 특히, Rhizobiales, Burkholderiales, 그리고 Actinobacteriales 목은 모든 계절과 모든 층위에서 보여지는 세균군집으로 확인되어 상수리림 산림토양에서 대표적인 토착세균 군집임이 확인되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.142.2-142.2
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• 2018

One-dimensional metal oxide nanostructures have attracted considerable research activities owing to their strong application potential as components for nanosize electronic or optoelectronic devices utilizing superior optical and electrical properties. In which, semiconducting $SnO_2$ material with wide-bandgap Eg = 3.6 eV at room temperature, is one of the attractive candidates for optoelectronic devices operating at room temperature [1, 2], gas sensor [3, 4], and transparent conducting electrodes [5]. The synthesis and gas sensing properties of semiconducting $SnO_2$ nanomaterials have become one of important research issues since the first synthesis of SnO2 nanowires. In this study, $SnO_2$ nanowire networks were synthesized on a basis of a two-step process. In step 1, Sn spheres (30-800 nm in diameter) embedded in $SiO_2$ on a Si substrate was synthesized by a chemical vapor deposition method at $700^{\circ}C$. In step 2, using the source of these Sn spheres, $SnO_2$ nanowire (20-40 nm in diameter; $1-10{\mu}m$ in length) networks on a spherical Sn surface were synthesized by a thermal oxidation method at $800^{\circ}C$. The Au layers were pre-deposited on the surface of Sn spherical and subsequently oxidized Sn surface of Sn spherical formed SnO2 nanowires networks. Field emission scanning electron microscopy and high-resolution transmission electron microscopy images indicated that $SnO_2$ nanowires are single crystalline. In addition, the $SnO_2$ nanowire is also a tetragonal rutile, with the preferred growth directions along [100] and a lattice spacing of 0.237 nm. Subsequently, the $NO_2$ sensing properties of the $SnO_2$ network nanowires sensor at an operating temperature of $50-250^{\circ}C$ were examined, and showed a reversible response to $NO_2$ at various $NO_2$ concentrations. Finally, details of the growth mechanism and formation of Sn spheres and $SnO_2$ nanowire networks are also discussed.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.227-238
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• 2009

현재까지의 농약 검출용 바이오센서는 화학 센서, immunoassay, 화학 테스트 킷과 같은 다른 잘 알려진 분석 방법들과 경쟁적으로 연구되어 지고 있다. 바이오센서가 농약을 증명하는 간단하고 저렴한 방법으로 chromatography 방법들을 대체할 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 정확한 정량적 분석 방법이 아직도 미비하다. 안정하고 강력한 바이오센서의 발전을 위해서 유전자 조작을 이용한 효소 개량을 통해 좀 더 민감하고 반응속도가 빠른 생촉매와 특이성이 높은 항체의 개발이 요구되고 있다. 바이오센서의 안정성 개선과 transducer 표면으로부터의 빠른 신호 전달을 위해 새로운 고정화 방법이 탐구되어져야 한다. 비록 약간의 방법들이 시료의 전처리를 필요로 하지 않을 지라도 센서의 안정성은 또 다른 개념으로 접근해야 한다. 그래서 현장 적용을 위해, 보다 간편한 시료의 전처리과정 혹은 직접적인 분석 방식이 동일시되어 개선되어야 한다. 향상된 fabrication 기술을 이용한 소형화 센서 혹은 일회용 킷의 개발은 개인용 및 산업용, 의약용 등의 여러 분야에서 실시간으로 분석이 가능하게 할 것이다. 실제 샘플의 빠르고 자동화 및 소형화된 분석 시스템의 구축을 위해 장차 매우 선택적인 다중 검출 바이오센서의 설계에 더 많은 중점을 둘 필요가 있다. 앞으로 잔류농약 검출을 위한 휴대형 바이오센서의 개발과 상용화를 위해서, 무엇보다 현재의 GC, LC (혹은 GC/MS, LC/MS) 분석을 위해 이루어지고 있는 샘플 전처리 방법의 경우, 다량의 샘플로부터 유기용매 등을 이용한 추출방법으로 진행되고 있기 때문에 샘플 전처리를 간소화하고 간단한 측정방법으로 전체의 측정결과를 대변할 수 있는 방안을 구축하고 잔류농약의 법적 허용기준과 적용이 가능한 방법을 찾아내는 노력이 절실히 요구되는 상황이다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권12호
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• pp.3011-3015
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• 2009

Structural and thermo-analytical studies were carried out to understand the phase formation kinetics of the single phase $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ (BTFO) nanocrystals in $Bi_2O_3-Fe_2O_3-TiO_2$, during the polymerized complex (PC) synthesis method. The crystallization of Aurivillius phase $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ layered perovskite was found to be initiated and achieved under the temperature conditions in the range of ${\sim}$800 to 1050$^{\circ}C$. The activation energy for grain growth of $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ nanocrystals (NCs) was very low in case of NCs formed by PC (2.61 kJ/mol) than that formed by the solid state reaction (SSR) method (10.9 kJ/mol). The energy involved in the phase transformation of Aurivillius phase $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ from $Bi_2O_3-Fe_2O_3-TiO_2$ system was ${\sim}$ 69.8 kJ/mol. The formation kinetics study of $Bi_5Ti_3FeO_{15}$ synthesized by SSR and PC methods would not only render a large impact in the nanocrystalline material development but also in achieving highly efficient visible photocatalysts.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.175-182
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• 2016

본 연구에서는 상수리림 부식층으로부터 방향족 화합물(리그닌 polymers) 분해세균을 분리하여 계통학적 특성을 밝히고, pyrosequencing 계통분석을 통해 부식층 내 주요 세균군집과의 상관관계를 검토하고자 하였다. 방향족 화합물(p-anisic acid, benzoic acid, ferulic acid 및 p-coumaric acid)을 이용하는 세균 42균주를 분리하여 16S rRNA 계통해석한 결과, Rhizobium, Sphingomonas, Burkhorlderia, Pseudomonas 계통군으로 확인되었다. 이들 방향족화합물 분해세균 중 Burkhorlderia 계통군은 전체 분리균주의 83%로 높은 비율을 차지하였다. 차세대 염기서열 분석법(pyrosequencing)을 이용하여 부식층시료로부터 7,862개의 16S rRNA 유전자 염기서열을 얻었으며, 유의성 97% 수준에서 1,821 OTUs와 다양성 지수 6.76가 확인되었다. 상수리림 부식층 내 세균군집은 총 22개 문(phylum)으로 구성되었으며, 주요 세균군집으로 확인된 ${\beta}$-proteobacteria 계통군은 Burkholderia, Polaromonas, Ralstoria, Zoogloea, Variovorax를 포함하는 15개 속으로 세분류 되었다. 이들 세균 중 약 50%가 Burkholderia 속으로 확인되었다. 상수리림 부식층 내 우점군집으로 밝혀진 Burkholderia 계통군은 산림 생태계에서 리그닌 분해 대사 과정에 중요한 미생물생태학적 역할을 수행하는 것으로 판단되었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2010년도 제3회 국제학회
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• pp.40-40
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• 2010

Studies on attractive color changing property of dye chromophore and fluorophore have been greatly enjoyed in the related industrial and research fields such as optoelectronics, chemosensor, biosensor and so on. The optical property based on D-$\Pi$-A intramolecular charge transfer (ICT) system of chromophore molecules can be utilized as suitable sensing probes for checking media polarity and determining colorimetric chemosensing effect, especially heavy metal detection. These finding are obtained by absorption and emission properties. In this work, donor-acceptor D-$\Pi$-A type fluorescent dyes were designed and synthesized with the corresponding donor and acceptor groups. The selected donor moieties might be provided prominent amorphous properties which are very useful in designing and synthesizing functional polymers and in fabricating devices. Another reasons to choose are commercial availabilities in high purity and low price. Donor-bridge-acceptor (D-A) type dyes can produce impressive optical-physical properties, yielding them potentially suitable for applications in the synthesis of small functional organic molecules. Small organic functional molecules have unique advantages, such as better solubility, amorphous character, and represent an area of research which needs to be explored and developed. Currently, their applications in metalorganic compounds is rapidly expanding and becoming widespread in self-assembly processes, photoluminescence applications, chiral organocatalysts, and ingrafts with nanomaterials. Colloidal nanoparticles have received great attentions in recent years. The photophysical properties of nanoparticles, particularly in terms of brightness, photostability, emission color purity and broad adsorption range, are very attractive functions in many applications. To our knowledge background, colloidal nanoparticles have been enjoyed their applications in bio-probe research fields. This research interest can be raised by the advantages of the materials such as high photoluminescence quantum yields, sharp emission band, long-term photostability and broad excitation spectra. In recent, the uses of nanoparticles being embedded in a polymer matrix and binded on polymer surface have been explored and their properties such as photo-activation and strong photoluminescence have been proposed. The prepared chromophores and nanoparticles were investigated with absorption and emission properties, solvatochromic behaviors, pH induced color switching effects, chemosensing effects and HOMO/LUMO energy potentials with computer simulation. In addition, synthesized fluorophore dyes and particles were applied onto PE/Aramid fiber fluorescing colorations. And the related details were then discussed.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.501-507
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• 2009

본 연구에서는 단일 벽(Single-wall) 구조를 갖는 나노크기의 속이 빈(hollow) 볼(Ball)형(NBs; Nano-balls), 짧은 길이 튜브(S-NTs; Short-fiber Nano-tubes)형 및 긴 길이 튜브(L-NTs; Long-fiber Nano-tubes) 물질을 동일한 조성 Al/Ge=1.33을 갖는 Aluminogermanate(ALGE) Precursor 최초 혼합용액의 단순한 pH 조절 과정에서 자기조합(Self-assembly)을 통해 성공적으로 합성하였다. 먼저 pH=13으로의 염기성화(Na/Al=28~30) 및 최종 pH=9 조건에서 5 nm의 균질한 크기를 갖으며, 화학조성인 Al/Ge=1.5~1.6인 속이 빈 구조의 NBs가 합성되었다. pH=13으로의 염기성화 및 최종 pH=4 조건에서는 3.3 nm 지름, 길이 15~20 nm, Al/Ge=2.6~2.8의 S-NTs가 합성되었다. 그러나 pH=9로 염기성화(Na/Al=3.8) 시킨 후 최종 pH=4조건에서는 나노-튜브의 길이가 100 nm 이상인 L-NTs가 처음으로 합성되었다. 이러한 결과는 ALGE Precursor로부터 -Ge-OH 표면에서의 $H^+$-dissociation 정도 차이, 즉, $Na^+$ 양 및 최종 pH 조건을 달리함으로써 의도하는 형태의 ALGE 나노물질 유도가 가능함을 시사한다.

• 한국진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.442-452
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• 2010

본 연구의 목적은 나노기술에 대한 일반인의 인식과 참여를 제고하기 위해 '소비자 모니터링'이라는 대중참여모델을 고안하고 그 실행결과를 검토하는데 있다. 모니터 요원은 서울과 부산 지역에 거주하는 30~40대 여성 22명이었다. 이들은 모두 대학 시절 이공계를 전공했기 때문에 과학기술에 대한 일반 지식을 갖추고 있었다. 모니터 대상은 일상생활에 사용되는 나노제품 167개였고, 모니터 기간은 약 1개월이었다. 주요 결과는 다음과 같다. 제품에 '나노'라는 용어의 정의와 나노물질의 크기를 적시한 수는 2개(1.2%)였다. 제품에 적용된 나노기술의 내용을 충분히 설명한 수는 15개(9/0%)였다. 제품의 기능이 향상된 이유를 충분히 설명한 수는 14개(8.4%)였으며, 과장이나 잘못된 지식이 표현됐다고 의심되는 수는 27개(16.2%)였다. 또한 인체와 환경에 대한 위해 가능성이 의심되는 수가 88개(52.7%)였으며, 안전성과 관련한 설명을 명시해야 한다고 지적된 수는 84개(50.3%)였다. 모니터 요원들은 이번 경험을 토대로, 정부가 나노제품의 안전성을 입증해주는 인증제도를 조속히 도입할 것을 촉구했으며, 기업이 나노제품의 설명서에 상세하고 신뢰감 있는 내용을 담을 것을 요구했다.

• 한국진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.423-431
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• 2010

나노과학, 나노공학, 및 나노기술의 축적된 지식을 대중참여라는 관점을 첨가하여 대학원생이나 젊은 과학자들에게 가르치기 위하여, 오사카 대학은 2004년부터 다양한 교육 및 훈련 프로그램을 제공하고 있는데, 교학문적(交學問的) 대학원 부전공 과목, 야간 강좌, 단기 국제훈련 프로그램 등이다. 연속강의는 위성통신을 이용하여 교실에 전달되기도 한다. 또한 학생들은 현대시설을 활용한 실습을 통하여 직접, 나노소재와 나노소자를 설계, 제작, 측정, 특성분석 및 기능화 할 수 있다. 그리고 특별히 사회적, 법적, 윤리적 관계를 포함하는 나노소통에 관한 연구훈련 프로그램과 강좌 시리즈가 네 개 개설되어 있으니, "나노기술 경력 건설 강좌", "나노기술의 대중 참여", "나노기술 지도 설계", "목적과제 학습 및 훈련 프로그램(PAL)"이다. 전체 프로그램의 윤곽이 나노소통 특별 프로그램과 함께 소개되어 있다.