• 한국물환경학회지
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• 제23권5호
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• pp.705-711
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• 2007

Green quantum-dot nanocrystal (QD525) with anti-microcystin monoclonal antibody was applied for detection of microcystin, a monocyclic peptide hepatotoxin, extracted from the culture of Microcystis aeruginosa. The presence of microcystin in the cell lysate was verified by HPLC analysis with UV absorbance at 238 nm. Microcystis cell extract exhibited fluorescence emission spectra, which peak was around 460 nm because of their complex organic substances. When a spherical QD525 antibody conjugates (10~20 nm in diameter) were bound to the microcystins in the Microcystis cell lysate, the fluorescence intensity of the primary peak at 525 nm diminished while the secondary emission peak at 460 nm slightly increased intensities. It is due to energy transfer from the primary (major) to the secondary (minor) peak, resulting from physical deformation of QD525 and different environmental factors. On the other hand, other cell extracts did not show any fluorescence emission change. This study is very available for detecting and monitoring the microcystin because it is one step assay without washing step and portable spectrophotometer makes on-site measurement possible. For health risk assessment of the microcystin, the reliable and rapid system to detect and quantify microcystin is seriously required.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권8호
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• pp.1457-1463
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• 2016

Vibrio anguillarum, a devastating pathogen causing vibriosis among marine fish, is prevailing in worldwide fishery industries and accounts for grievous economic losses. Therefore, a rapid on-site detection and diagnostic technique for this pathogen is in urgent need. In this study, two mouse monoclonal antibodies (MAbs) against V. anguillarum, 6B3-C5 and 8G3-B5, were generated by using hybridoma technology and their isotypes were characterized. MAb 6B3-C5 was chosen as the detector antibody and conjugated with quantum dots. Based on MAb 6B3-C5 labeled with quantum dots, a modified dot blot assay was developed for the on-site determination of V. anguillarum. It was found that the method had no cross-reactivity with other than V. anguillarum bacteria. The detection limit (LOD) for V. anguillarum was 1 × 10³ CFU/ml in cultured bacterial suspension samples, which was a 100-fold higher sensitivity than the reported colloidal gold immunochromatographic test strip. When V. anguillarum was mixed with turbot tissue homogenates, the LOD was 1 × 10³ CFU/ml, suggesting that tissue homogenates did not influence the detection capabilities. Preenrichment with the tissue homogenates for 12 h could raise the LOD up to 1 × 10² CFU/ml, confirming the reliability of the method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.110-110
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• 2010

본 실험에서는 Silicon (001) 기판을 사용하여 silicon 기판상에 modified Stranski-Krastanow(S-K) 방식으로 InAs quantum dot (QD) 을 성장하고 그 위에 InSb layer를 형성하였다. 기판온도 $390^{\circ}$에서 In injection period를 4번 반복하여 제작된 InAs quantum dot layer를 buffer로 사용하였으며, QD layer의 밀도는 $1{\mu}m^2$ 당 600개, height가 $6.2\;{\pm}\;2.0\;nm$, width가 $36.1\;{\pm}\;9.2\;nm$ 정도이다. 성장된 $2.8{\mu}m$ 두께의 InSb film의 특성을 분석해 보면 AFM 상에서의 root mean square (rms) roughness는 5.142nm정도이며, electron mobility는 340 K 에서 $41,352cm^2/Vs$, 1.8 K에서는 $4,215cm^2/Vs$ 정도를 나타내었다. 본 실험에서는 다른 실험과는 달리 InAs QD 을 buffer layer로 사용하였으며, silicon기판도 아무런 처리가 되지 않은 (001)기판을 사용하였으므로 기존의 다른 연구 결과와는 차별성을 가진다. 또한 buffer로 사용된 InAs quantum dot layer의 종류를 한 가지로 고정하고 실험을 하였지만 추후 더욱 다양한 밀도와 크기의 quantum dot layer를 적용시키고, 기존의 다른 논문에서 적용된 방법들을 추가로 적용시켜 본다면 mobility값은 더욱 증가할 것으로 생각된다. 이러한 연구를 통해 값이 싸고 구하기 쉬운 silicon기판상에 silicon에 비하여 더 좋은 특성을 갖는 III-V족 화합물 반도체 소자를 구현 할 수 있을 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권3호
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• pp.450-454
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• 2021

현재, 감마 핵종 분석은 주로 무기섬광체 또는 반도체 검출기를 활용하여 여러 분야에 사용되고 있다. 이러한 검출기는 분해능이 좋지만 크기가 제한적이며, 가공성이 낮고 경제성이 플라스틱 섬광체보다 낮다. 따라서, 나노물질인 양자점과 플라스틱섬광체의 장점을 이용하여 양자점 나노물질 기반 플라스틱 섬광체를 개발하였다. 가장 많이 활용되고 있는 Cd계열 물질인 CdS/ZnS 양자점을 플라스틱 매트릭스에 교반하여 제작하였으며, 이를 ⁶⁰Co핵종 대상 계측 실험을 하여 상용플라스틱 섬광체의 성능과 비교 분석하였다. 상용플라스틱 섬광체 대비 CdS/ZnS 양자점 기반 플라스틱 섬광체가 20~30% 높은 효율을 보였다. 이는 의료분야뿐만 아니라 원자력 해체분야에서도 방사능 분석기로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제32권4호
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• pp.163-171
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• 2021

조명에 사용되는 일반적인 백색 발광 다이오드는 청색 발광 다이오드 위에 황색 형광체를 입힌 구조가 보편적이나 발광 스펙트럼상 짙은 적색 성분이 부족해서 조명의 연색성이 떨어지는 문제가 있다. 본 연구에서는 백색 발광 다이오드의 연색 특성을 개선하기 위해 적색 양자점 조명을 백색 조명의 확산판에 적용한 후 광학 시뮬레이션을 이용해 광구조를 최적화하고자 하였다. 양자점의 평균 자유 행정 및 확산판 내 TiO₂ 입자의 농도를 조절해 연색지수, 휘도 등 광특성을 조사했다. 대부분의 조건에서 연색지수는 90을 넘었고 이는 적색 양자점 필름의 적용이 일반적인 백색 발광 다이오드의 연색 특성을 개선하는 데 효과적인 방법임을 보여준다. 색좌표의 각도 의존성은 확산판과 조명 하단의 반사판 사이에 형성되는 광학적 공동 구조를 활용함으로써 제거할 수 있었는데 이는 공동 내 위치한 양자점 필름을 통한 빛의 다중 투과가 시야각에 따른 광경로의 차이를 줄였기 때문으로 해석된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.390-390
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• 2011

급속한 산업의 발달은 심각한 환경오염 및 에너지 문제를 가져왔다. 이를 해결하기 위하여 무한한 에너지원인 태양에너지를 원천으로 하는 친환경 정화소재로서의 광촉매(photocatalyst)를 통하여 인류의 에너지를 확보하는 것에 대한 관심이 급격하게 증가하고 있는 추세이다. 현재 광촉매로 가장 많이 사용되는 $TiO_2$의 경우 뛰어난 광활성에도 불구하고, 상대적으로 넓은 밴드갭(band gap) 으로 인한 가시광 응답성의 부재로 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PIII&D (plasma immersion ion implantation & deposition) 장비를 통하여 -60 kV의 펄스 고전압을 인가해 $TiO_2$에 좁은 band gap을 갖는 반도체를 이온주입하여 가시광 응답성을 갖는 양자점 감응(Quantum dot sensitized)형 광촉매를 제작하였다. 이온주입 후 시료의 chemical state와 crystallinity를 확인하기 위하여 X-ray photoelectron spectroscopy와 X-ray diffraction measurement를 이용하여 분석을 수행하였으며, 이러한 공정을 통해 제작된 양자점 감응형 광촉매의 가시광 응답성을 확인하기 위하여 UV/Vis 스펙트럼을 측정하였다. 또한 광촉매의 효율을 확인하기 위해 물 분해 장치(water splitting device) 를 제작하여 수소와 산소를 생성하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.700-704
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• 2013

양자 셀룰라 오토마타(QCA)는 CMOS의 기술을 상속받을 차세대 나노 전자 소자 중 하나이다. QCA는 원자규모 및 초저전력화로 이목이 집중되고 있으며 다양한 QCA 회로들이 제안되었다. 십진 출력을 요하는 전자회로와 마이크로프로세서에서 주로 사용되는 이진화 십진법(BCD)은 연산을 위한 변환은 편하지만 데이터 낭비가 심하다. 본 논문에서는 QCA 회로에서 감산 및 반올림에 효과적으로 이용될 수 있는 BCD-3초과 코드를 제안한다. 제안된 구조는 잡음을 최소화하고 공간 및 시간 복잡도를 고려하여 효율적으로 설계되었으며 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.656-662
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• 2021

For the high efficiencies of quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs), it is important to control the severe electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte. In this work, we optimize the surface passivation process of ZnS/SiO₂ double overlayers for the enhanced photovoltaic performances of QDSCs. The overlayers of zinc sulfide (ZnS) and SiO₂ are coated on the surface of QD-sensitized photoanode by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method, and sol-gel reaction, respectively. In particular, for the sol-gel reaction of SiO₂, the influences of temperature of precursor solution are investigated. By application of SiO₂ overlayers on the ZnS-coated photoanode, the conversion efficiency of QDSCs is increased from 5.04% to 7.35%. The impedance analysis reveals that the electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte is obviously reduced by the SiO₂ overlayers.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.663-668
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• 2021

For the development of highly efficient quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs), it is important to enhance the electrocatalytic activity of the counter electrodes (CEs). Herein, a fabrication process of Cu₂S CEs are optimized for the development highly efficient QDSCs. The surface of brass film is treated with HCl solution to prepare the Cu₂S CEs, and the concentraion as well as the temperature of HCl solution are controlled. It is found that the uniformity for the thickness of prepared Cu₂S CEs is enhanced when the diluted HCl solution is used, compared to the HCl solution of standard concentration. In addition, the electrocatalytic activity of the Cu₂S CEs is also increased with the modificed process, which is confirmed by impedance data and Tafel polarization curves. As a result, the photoconversion efficiency of QDSCs is improved from 4.49% up to 5.73%, when the concentraion and temperature of the HCl treatment are efficiently optimized.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.444-444
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• 2011

Recently, patterned magnetic films and elements attract a wide interest due to their technological potentials in ultrahigh-density magnetic recording and spintronic devices. Among those patterned magnetic structures, magnetic anti-dot patterning induces a strong shape anisotropy in the film, which can control the magnetic properties such as coercivity, permeability, magnetization reversal process, and magneto-resistance. While majority of the previous works have been concentrated on anti-dot arrays with a single magnetic layer, there has been little work on multilayered anti-dot arrays. In this work, we report on study of the magnetic properties of bilayered anti-dot system consisting of upper perforated Co layer of 40 nm and lower continuous Ni layer of 5 nm thick, fabricated by photolithography and wet-etching processes. The magnetic hysteresis (M-H) loops were measured with a superconducting-quantum-interference-device (SQUID) magnetometer (Quantum Design: MPMS). For comparison, investigations on continuous Co thin film and single-layer Co anti-dot arrays were also performed. The magnetic-domain configuration has been measured by using a magnetic force microscope (PSIA: XE-100) equipped with magnetic tips (Nanosensors). An external electromagnet was employed while obtaining the MFM images. The MFM images revealed well-defined periodic domain networks which arise owing to the anisotropies such as magnetic uniaxial anisotropy, configurational anisotropy, etc. The inclusion of holes in a uniform magnetic film and the insertion of a uniform thin Ni layer, drastically affected the coercivity as compared with single Co anti-dot array, without severely affecting the saturation magnetization ($M_s$). The observed changes in the magnetic properties are closely related to the patterning that hinders the domain-wall motion as well as to the magneto-anisotropic bilayer structure.