• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권3호
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• pp.552-559
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• 2008

Ethyl (S)-4-chloro-3-hydroxybutyrate is an intermediate for the synthesis of Atorvastatin, a chiral drug used for hypercholesterolemia. A Rhodococcus erythropolisstrain (No.7) able to convert 4-chloro-3-hydroxybutyronitrile into 4-chloro-3-hydroxybutyric acid has recently been isolated from soil. This activity has been regarded as having been caused by the successive actions of the nitrile hydratase and amidase. In this instance, the corresponding amidase gene was cloned from the R. erythropolis strain and expressed in Escherichia coli cells. A soluble active form of amidase enzyme was obtained at $18^{\circ}C$. The Ni column-purified recombinant amidase was found to have a specific activity of 3.89 U/mg toward the substrate isobutyramide. The amidase was found to exhibit a higher degree of activity when used with mid-chain substrates than with short-chain ones. Put differently, amongst the various amides tested, isobutyramide and butyramide were found to be hydrolyzed the most rapidly. In addition to amidase activity, the enzyme was found to exhibit acyltransferase activity when hydroxyl amine was present. This dual activity has also been observed in other enzymes belonging to the same amidase group (E.C. 3.5.1.4). Moreover, the purified enzyme was proven to be able to enantioselectively hydrolyze 4-chloro-3-hydroxybutyramide into the corresponding acid. The e.e. value was measured to be 52% when the conversion yield was 57%. Although this e.e. value is low for direct commercial use, molecular evolution could eventually result in this amidase being used as a biocatalyst for the production of ethyl (S)-4-chloro-3-hydroxybutyrate.

• 전기화학회지
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• 제13권4호
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• pp.270-276
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• 2010

기공 경사화된 마이크론 단위의 구조 틀 및 나노 수지상 구조 벽을 가지는 니켈-구리 거품 전극을 전기화학적인 방법으로 합성하였다. 전해 도금 시 순수한 니켈은 치밀한 층으로 성장하는 양상을 보였으나, 구리와 함께 도금시키는 경우 그 성장 양상이 순수한 니켈과는 매우 다르게 관찰되었다. 특히, 첨가제로써 염소 이온의 농도가 증가함에 따라 니켈-구리 도금 층의 수지상 성장이 뚜렷해지는 모습을 보였다. 또한, 기재와 먼 부분일수록 도금 층 내 구리 대비 니켈의 상대적인 양이 감소하였으며, 염소 이온 농도가 높아짐에 따라 전 도금 층에 걸쳐 니켈의 양이 증가하였다. 수지상 구조 벽의 가지 내부 조성을 분석한 결과, 중심부로 갈수록 구리 함량이 점차 높아지는 조성 구배를 확인하였으며, 적절한 열처리를 통해 상호 확산을 유도하여 균일한 조성의 니켈-구리 합금을 얻어낼 수 있었다. 본 연구를 통해 제작된 재료는 기능성 전기 화학 장치용 고성능 전극에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.293.1-293.1
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• 2016

Various materials including conductive, dielectric, and semi-conductive materials, constitute suitable candidates for printed electronics. Metal nanoparticles (e.g. Ag, Cu, Ni, Au) are typically used in conductive ink. However, easily oxidized metals, such as Cu, must be processed at low temperatures and as such, photonic sintering has gained significant attention as a new low-temperature processing method. This method is based on the principle of selective heating of a strongly absorbent film, without light-source-induced damage to the transparent substrate. However, Cu nanoparticles used in inks are susceptible to the growth of a native copper-oxide layer on their surface. Copper-oxide-nanoparticle ink subjected to a reduction mechanism has therefore been introduced in an attempt to achieve long-term stability and reliability. In this work, a flash-light sintering process was used for the reduction of an inkjet-printed Cu(II)O thin film to a Cu film. Using a photographic lighting instrument, the intensity of the light (or intense pulse light) was controlled by the charged power (Ws). The resulting changes in the structure, as well as the optical and electrical properties of the light-irradiated Cu(II)O films, were investigated. A Cu thin film was obtained from Cu(II)O via photo-thermal reduction at 2500 Ws. More importantly, at one shot of 3000 Ws, a low sheet resistance value ($0.2527{\Omega}/sq.$) and a high resistivity (${\sim}5.05-6.32{\times}10^{-8}{\Omega}m$), which was ~3.0-3.8 times that of bulk Cu was achieved for the ~200-250-nm-thick film.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.257-257
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• 2016

최근에 메모리의 초고속화, 고집적화 및 초절전화가 요구되면서 resistive random access memory (ReRAM), ferroelectric RAM (FeRAM), phase change RAM (PRAM)등과 같은 차세대 메모리 기술이 활발히 연구되고 있다. 다양한 메모리 중에서 특히 resistive random access memory (ReRAM)는 빠른 동작 속도, 낮은 동작 전압, 대용량화와 비휘발성 등의 장점을 가진다. ReRAM 소자는 절연막의 저항 스위칭(resistance switching) 현상을 이용하여 동작하기 때문에 SiOx, AlOx, TaOx, ZrOx, NiOx, TiOx, 그리고 HfOx 등과 같은 금속 산화물에 대한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이와 같이 다양한 산화물 중에서 AlOx는 ReRAM의 절연막으로 적용되었을 때, 우수한 저항변화특성과 안정성을 가진다. 하지만, AlOx 박막을 형성하기 위하여 기존에 많이 사용되어지던 PVD (physical vapour deposition) 또는 CVD (chemical vapour deposition) 방법에서는 두께가 균일하고 막질이 우수한 박막을 얻을 수 있지만 고가의 진공장비 사용 및 대면적 공정이 곤란하다는 문제점이 있다. 한편, 용액 공정 방법은 공정과정이 간단하여 경제적이고 대면적화가 가능하며 저온에서 공정이 이루어지는 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 sputtering 방법과 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서 메모리 특성을 비교 및 평가하였다. 먼저, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 SiO2 300 nm를 성장시킨 후, electron beam evaporation으로 하부 전극을 형성하기 위하여 Ti와 Pt를 각각 10 nm와 100 nm의 두께로 증착하였다. 이후, 제작된 AlOx 용액을 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30 초의 조건으로 증착하였다. Solvent 및 불순물 제거를 위하여 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였고, 상부 전극을 형성하기 위해 shadow mask를 이용하여 각각 50 nm, 100 nm 두께의 Ti와 Al을 electron beam evaporation 방법으로 증착하였다. 측정 결과, 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서는 기존의 sputtering 방법으로 제작된 ReRAM에 비해서 저항 분포가 균일하지는 않았지만, 103 cycle 이상의 우수한 endurance 특성을 나타냈다. 또한, 1 V 내외로 동작 전압이 낮았으며 104 초 동안의 retention 측정에서도 메모리 특성이 일정하게 유지되었다. 결론적으로, 간단한 용액 공정 방법은 ReRAM 소자 제작에 많이 이용될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.245-245
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• 2015

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막 태양전지는 높은 효율과 낮은 제조비용, 높은 신뢰성으로 인해 박막 태양전지 중 가장 각광받고 있다. 특히 유리기판 대신 가볍고 유연한 철강소재나 플라스틱 소재를 이용하여 발전분야 외에 건물일체형, 수송용, 휴대용등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 이러한 유연 기판을 이용한 CIGS 태양전지의 개발을 위해서는 기판의 특성에 따른 다양한 공정개발이 선행되어야 한다. 특히 CIGS 태양전지에서는 Na의 역할이 매우 중요한데 유연기판의 경우 이러한 Na이 없을 뿐만 아니라 철강기판의 경우 Fe, Ni, Cr등의 불순물이 확산되어 흡수층의 특성을 저하시켜 효율을 감소시킨다. 따라서 이러한 철강 기판의 경우 불순물의 확산을 방지하는 확산방지막이 필수적이다. 또한 플라스틱기판의 경우 내열성이 낮아 저온에서 공정을 진행해야하는 단점이 있다. 이러한 유연기판의 특성을 고려하여 본 연구에서는 유연기판으로 STS 430 stainless steel과 poly-imide를 이용하여 특성 개선을 진행하였다. 먼저 stainless steel과 Poly-imide, soda-lime glass, coning glass의 기판을 이용하여 기판에 따른 흡수층의 특성을 비교 분석하였으며 stainless steel 기판을 이용하여 확산 방지막의 유무 및 두께에 따른 흡수층 및 소자의 특성을 분석하였다. 이때 확산 방지막은 기존 TCO 공정에서 사용되는 i-ZnO를 사용하였으며 RF sputter를 이용하여 50~200nm로 두께를 달리하며 특성 비교를 실시하였다. 이때 효율은 확산방지막을 적용하지 않았을 때 약 5.9%에서 확산 방지막 적용시 약 10.6%로 증가하였다. 또한 poly-imide 기판을 이용하여 $400^{\circ}C$이하에서 흡수층을 제조하여 특성평가를 진행하였으며 소자 제조 후 효율은 약 12.2%를 달성하였다. 모든 흡수층은 Co-Evaporation 방법을 이용하여 제조하였으며 제조된 흡수층은 SEM, XRF, XRD, GD-OES, PL, Raman등을 이용하여 분석하였으며 그 외 일반적인 방법을 이용하여 Mo, CdS, TCO, Al grid를 제조하였다. AR 코팅은 제외 하였으며 제조된 소자는 솔라 시뮬레이터를 이용하여 효율 특성 분석을 실시하였으며 Q.E. 분석을 실시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.86.2-86.2
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• 2015

Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cells have been fabricated using sputtered Cu/Sn/Zn metallic precursors on Mo coated sodalime glass substrate without using a toxic H2Se and H2S atmosphere. Cu/Sn/Zn metallic precursors with various thicknesses were prepared using DC magnetron sputtering process at room temperature. As-deposited metallic precursors were sulfo-selenized inside a graphite box containing S and Se pellets using rapid thermal processing furnace at various sulfur to selenium (S/Se) compositional ratio. Thin film solar cells were fabricated after sulfo-selenization process using a 65 nm CdS buffer, a 40 nm intrinsic ZnO, a 400 nm Al doped ZnO, and Al/Ni top metal contact. Effects of sulfur to selenium (S/Se) compositional ratio on the microstructure, crystallinity, electrical properties, and cell efficiencies have been studied using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscope, I-V measurement system, solar simulator, quantum efficiency measurement system, and time resolved photoluminescence spectrometer. Our fabricated Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cell shows the best conversion efficiency of 9.24 % (Voc : 454.6 mV, Jsc : 32.14 mA/cm2, FF : 63.29 %, and active area : 0.433 cm2), which is the highest efficiency among Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cells prepared using sputter deposited metallic precursors and without using a toxic H2Se gas. Details about other experimental results will be discussed during the presentation.

• 한국진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.187-191
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• 2007

본 연구에서는 실리콘 웨이퍼 위에 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 Ni 촉매 층을 증착시키고, $NH_3$와 $C_2H_2$ gas를 이용하여 탄소나노튜브를 성장시켰다. Hot-filament 플라즈마 화학기상 증착법으로 탄소나노튜브의 성장 온도는 350, 450, 550, $650^{\circ}C$로 변화시켰으며, 성장되어진 탄소나노튜브는 field emission scanning electron microscope(FESEM) 분석을 하여 관찰하였고, 접촉각 측정법을 이용하여 탄소나노튜브 층의 특성을 분석하였다. 결과적으로 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다.

• BMB Reports
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• 제33권2호
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• pp.172-178
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• 2000

The lipoxygenase was purified 35 fold to homogeneity from the Korean red potato by an ammonium sulfate precipitation and DEAE-cellulose column chromatography. The simple purification method is useful for the preparation of pure lipoxygenase. The molecular weight of the enzyme was estimated to be 38,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoreses and Sepharose 6B column chromatography. The purified enzyme with 2 M $(NH_4)_2SO_4$ in a potassium phosphate buffer, pH 7.0, was very stable for 5 months at $-20^{\circ}C$. Because the purified lipoxygenase is very stable, it could be useful for the screening of a lipoxygenase inhibitor. The optimal pH and temperature for lipoxygenase purified from the red potato were found to be pH 9.0. and $30^{\circ}C$, respectively. The Km and Vmax values for linoleic acid of the lipoxygenase purified from the red potato were $48\;{\mu}M$ and $0.03\;{\mu}M$ per minute per milligram of protein, respectively. The enzyme was insensitive to the metal chelating agents tested (2 mM KCN, 1 and 10mM EDTA, and 1 mM $NaN_3$), but was inhibited by several divalent cations, such as $Cu^{++}$, $Co^{++}$ and $Ni^{++}$. The essential amino acids that were involved in the catalytic mechanism of the 5-lipoxygenase from the Korean red potato were determined by chemical modification studies. The catalytic activity of lipoxygenase from the red potato was seriously reduced after treatment with a diethylpyrocarbonate (DEPC) modifying histidine residue and Woodward's reagent (WRK) modifying aspartic/glutamic acid. The inactivation reaction of DEPC (WRK) processed in the form of pseudo-first-order kinetics. The double-logarithmic plot of the observed pseudo-first-order rate constant against the modifier concentration yielded a reaction order 2, indicating that two histidine residues (carboxylic acids) were essential for the lipoxygenase activity from the red potato. The linoleic acid protected the enzyme against inactivation by DEPC(WRK), revealing that histidine and carboxylic amino acids residues were present at the substrate binding site of the enzyme molecules.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.495-501
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• 2013

곤충을 비롯한 많은 생물은 매질의 진동을 감지할 수 있는 다양한 감각기관을 이용하여 외부 교란을 감지하고 서로 통신하며 생명 유지활동을 하고 있다. 가장 가까이 접하는 진동유동의 대표적인 예로는 인체의 호흡을 들 수 있다. 본 연구에서는 마이크로제조 공정을 통해 메소스케일 저항식 감지소자, 특히 외팔보 형상의 유연 감지소자를 이용한 유량측정법을 제안하고, 무선통신을 이용한 유동측정 시스템화 및 휴대화의 가능성을 고찰하였다. 탄성계수가 낮은 기질재료를 사용함으로써 온 습도에 영향을 받지 않는 건강 진단용 호흡센서로서의 가능성 및 확장성을 확인하였다. 또한 유동감지 센서의 측정 데이터를 분석한 결과, 정밀성과 신뢰성은 마이크로 컨트롤러의 분해능, 노이즈 제거기술에도 의존하는 것으로 나타났다. 이 시스템에서 패킷 간의 최소 전송소요 시간은 약 16 ms로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권6호
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• pp.995-1000
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• 2010

A novel deoC gene was identified from Paenibacillus sp. EA001 isolated from soil. The gene had an open reading frame (ORF) of 663 base pairs encoding a protein of 220 amino acids with a molecular mass of 24.5 kDa. The amino acid sequence was 79% identical to that of deoxyribose 5-phosphate aldolase (DERA) from Geobacillus sp. Y412MC10. The deoC gene encoding DERA was cloned into an expression vector and the protein was expressed in Escherichia coli. The recombinant DERA was purified using Ni-NTA affinity chromatography and then characterized. The optimum temperature and pH of the enzyme were $50^{\circ}C$ and 6.0, respectively. The specific activity for the substrate deoxyribose 5-phosphate (DR5P) was $62\;{\mu}mol/min/mg$. The $K_m$ value for DR5P was determined to be 145 mM with the $k_{cat}$ value of $3.2{\times}10^2/s$ from Lineweaver-Burk plots. The EA001 DERA showed stability toward a high concentration of acetaldehyde (100 mM).