• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.476-482
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• 2012

황사입자들은 수 나노미터에서 수 마이크론 사이의 크기를 가지는 것으로 알려져 있다. 황사가 환경 및 인체 건강에 미치는 영향은 황사 입자의 크기에 의존한다. 입자가 작을수록 멀리까지 이동하며, 인체의 호흡기관 깊숙이 침투한다. 침강장-흐름 분획법(sedimentation field-flow fractionation, SdFFF)은 채널 내 포물선형태의 흐름(parabolic flow profile)과 외부에서 가해지는 원심력의 상호작용을 이용하여 나노 및 마이크론 크기의 입자들의 분리를 제공한다. 본 연구에서는 황사입자의 크기별 분리와 특성분석을 위한 steric 모드 침강장-흐름 분획법(Sd/StFFF)의 응용 가능성을 테스트하였다. 이를 위하여 다양한 Sd/StFFF 파라미터들을(유속, stop-flow time, 원심력의 세기, 등) 최적화 하였다. Sd/StFFF 보정곡선의 $R^2$값은 0.9983으로 높은 직선성을 보였으며, 실험결과는 Sd/StFFF가 마이크론 입자의 크기별 분리에 우수함을 보여주었다. 광학현미경(optical microscopy, OM)을 이용하여 황사입자들의 크기와 모양을 조사하였다. 황사가 진할 때에는 약할 때보다 입자크기가 증가함을 보여주었다. 또한 비가 올 때에는 건조할 때보다 입자크기가 감소하였는데, 이는 입자 표면에 흡착되어 있는 성분들이 빗물에 의해 제거되었기 때문인 것으로 보여진다. 본 연구의 결과는 Sd/StFFF가 황사와 같이 환경입자의 크기특성분석에 유용함을 보여준다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2009

2006년 5월부터 9월까지 아산만의 유기인계 농약의 분포특성에 대해 조사하였다, 조사기간 중 표층수와 부유입자 시료에서 28개의 유기인계 농약이 검출되었다. 조사해역의 표층수에서 가장 많이 존재하는 유기인계 농약은 IBP와 DDVP로 각각 N.D.${\sim}$014.4, 3.2${\sim}$696.3 ng/L의 농도로 측정되었다. 유기인계 농약은 아산만에서 7월과 8월에 가장 높은 농도분포를 보였으며, 이는 농약의 사용 및 강수와 관계가 있었다. 조사 해역에서 유기인계 농약은 상류에서 하류로 갈수록 농도가 뚜렷이 감소하여 육상기원 잔류농약이 연안의 해양환경내로 유입된 후 분해 희석됨을 보여주었다. 조사기간 중의 아산만 해역의 유기인계 농약의 분포는 다른 지역에서 조사된 것 보다 높은 농도를 보였다, 검출된 유기인계 농약의 농도는 우리나라 해역의 수질기준 중 유기인계 농약의 잔류 허용치를 넘지 않았다. 분석된 유기인계 농약 중 DDVP, IBP, Diazinon, Phorate, Azinphos ethyl, Chlorfenvinfos는 부유입자에 흡착하는 성질이 다른 농약보다 큰 것으로 나타났고 흡착계수 $(K_d)$는 Log $K_ow$와 밀접한 관계가 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권2호
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• pp.57-62
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• 2011

염료 감응 태양 전지(Dye-Sensitized Solar Cells: DSSCs)의 에너지 변환효율은 $TiO_2$ 전극의 입자 크기, 구조 및 표면 형태에 의존한다. 높은 비표면적을 갖는 나노 크기의 아나타제 $TiO_2$는 많은 염료를 흡착할 수 있어 변환효율을 증가 시킨다. 또한 전극 내부에서 태양광의 산란을 증가 시키면, 염료가 태양광을 흡수하는 양이 증가하여 효율이 증가할 수 있다. 수열 합성법으로 합성한 $TiO_2$ 분말의 크기는 15-25 nm이고, 결정상은 구형의 anatase 상이다. 0.4 ${\mu}m$의 $TiO_2$ 산란입자를 합성한 나노 크기의 $TiO_2$ 분말에 혼합하여 전극을 제조하고, DSSCs를 제작한 후 변환효율을 측정하였다. 10% 의 산란 입자가 포함된 DSSCs는 단락전류 3.51 mA, 개방전압 0.79 V, 곡선인자 0.619로 6.86%의 변환 효율을 나타 내었다. 산란 입자의 영향으로 단락전류밀도는 11% 증가하였고, 효율은 0.77% 증가하였다. 산란 입자가 포함되지 않은 DSSCs 보다 산란 입자가 전극으로 들어온 태양광을 산란시켜 전자-홀 쌍의 생성을 증가 시키고, 전자가 전극을 따라 이동하는 경로가 감소하여 효율이 증가하였다. 10% 이상의 산란 입자는 전극 내부에 입자 크기의 큰 기공을 증가 시켜 효율이 감소하였다.

• 한국재료학회지
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• 제8권9호
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• pp.837-842
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• 1998

ULSI급 소자의 집적도가 높아짐에 따라 공정의 신뢰도 및 수율 향상을 위한 세정 방법에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 그중 가장 관심을 집중시키는 분야는 구리나 철과 같은 금속불순물의 제거에 관한 것이다. 본 연구에서는 금속 불순물 중 실제 공정에서 잘 오염되는 것으로 알려진 구리와 철 불순물을 인위적으로 오염시킨 후 $\textrm{H}_2\textrm{O}_2$와 HF의 혼합용액과 UV/$\textrm{O}_3$과 HF처리의 조합을 이용한 세정 방법을 이용하여 금속불순물을 제거하였다. 세정후 제정효과는 TXRF를 이용하여 측정하였고 Si 기판의 표면 거칠기를 AFM을 이용하여 측정하였다. 또한 금속 불순물의 흡착형태와 흡착기구 등을 SEM을 이용해 관찰하였고 AES를 이용하여 화학적 성분 분석을 실시하였다. 실험 결과 인위적 오염 후 구리의 오염도는 $\textrm{10}^{14}$ atoms/$\textrm{cm}^2$이었으며 각각의 세정을 통하여 $\textrm{10}^{10}$ atoms/$\textrm{cm}^2$으로 감소되었으며 반복된 세정으로 더욱 우수한 세정효과와 표면 거칠기의 개선 효과를 얻을 수 있었다. 구리는 박막의 형태가 아닌 구형의 입자 형태로 화학적 흡착에 의해 오염되는 것으로 관찰되었다. 철의 경우는 오염도가 $\textrm{10}^{13}$ atoms/$\textrm{cm}^2$ 이며 세정효과는 구리의 경우와 유사한 결과를 보여주었다. 철 불순물은 물리적 흡착에 의해 Si 표면에 오염되는 것으로 보이며 역시 구형의 입자형태로 표면에 흡착하는 것으로 관찰되었다.

• 공업화학
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• 제17권1호
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• pp.106-110
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• 2006

약물입자들을 나노크기로 만들어 이용하면 기존 제형에 비해 효과적일 수 있다. 특히 생체 내 낮은 흡수율을 가진 난용성 약물들은 그 입자의 크기가 감소함에 따라 흡수율과 생체이용률이 높아질 수 있다. 본 연구에서는 난용성 약물인 이트라코나졸의 나노입자를 안정화시키기 위하여 폴리비닐피롤리돈(PVP)과 다양한 당을 안정화제로 사용하였다. 당으로 안정화된 이트라코나졸 나노입자는 5일 동안의 습식분쇄 공정으로 성공적으로 제조되었다. 그 후 얻어진 액상의 입자를 분무 건조하고 그 건조분말의 재분산성을 알아보았다. 분무 건조 시 가공 변수의 효과를 알아보기 위해 온도, 압력, 유속 등을 변화시켰다. 입자크기 분석을 통해 당을 함유한 나노입자 건조분산체가 그렇지 않은 경우보다 재분산도가 더 좋은 것을 알 수 있었다. 또한 주사전자현미경(SEM)과 원자현미경(AFM)을 이용하여 나노 결정입자들이 구형에 가까운 모양인 것을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.203-215
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• 2011

오염된 토양의 정화방법을 선정은 토양의 지화학적 및 광물학적 특성에 근거하여 선정되어야 오염된 토양을 적절하게 정화할 수 있다. 따라서 이 연구는 비소로 오염된 토양의 적절한 정하방법 선정을 위하여 비소의 존재형태를 알아보기 위하여 토양의 지화학적 및 광물학적 특성을 연구하였다. 이 연구를 위하여 전남 광양지역의 초남 금 광산의 비소로 오염된 토양을 이용하였다. 비소오염 토양의 지화학적 및 광물학적 특성을 알아보기 위하여 입도분리, 연속추출, 그리고 광물학적 분석을 실시하였다. 입도분석 결과에 따르면 비소오염토양의 무게백분율은 모래가 17-36%, 미사가 25-54%, 점토가 9-28%이며, 토성은 사양토(sandy loam), 양토(loam), 미사질 양토 (silt loam)로 나타났다. 토양의 pH는 폐 금광산 갱구 앞 토양이 4.5-6.6.으로 강산성내지 약산성을 띠었다. 비소오염 토양의 각 입도에 비소분포는 모래에 9-81%, 미사에 9-67%, 점토에 7-28% 분포하고 있었다. 연속추출 실험 결과, 비소는 철 산화물을 추출했을 때 1-75%로 검출되었으며, 추출 후 잔여물에 12-91% 잔존하고 있었다. 모래와 미사의 주 구성광물은 고령석, 사장석, 석영, 운모로 나타났으며, 부 구성광물은 철 산화물이다. 점토의 주 구성광물은 고령석, 석영, 운모, 질석이며, 부 구성광물은 철 산화물과 금홍석 은이다. 또한 점토 내 철 산화물과 운모에서 비소가 발견되었다. 이러한 결과는 비소가 철 산화물 또는 점토 광물 등에 흡착 또는 공침하여 존재하는 것으로 사료된다. 이는 비소로 오염된 토양의 지화학적 특성과 광물학적 특성을 통해 오염된 토양을 정화하는데 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권3호
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• pp.237-245
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• 2021

미세먼지와 초미세먼지는 일반적으로 사람 머리카락의 두께에 비하여 각각 1/6 ~ 1/7, 1/20 ~ 1/30 정도로 매우 작은 부유성 먼지를 뜻하며, 다양한 종류의 중금속 이온이 내포되어 있다. 호흡뿐 아니라 피부의 모공 틈새를 통해서 유입된 미세먼지는 체내 조직과 피부 건강에 문제를 유발할 수 있기 때문에 유입을 막거나 깨끗이 씻어내어 제거해야 한다. 본 연구를 통해 Oryza sativa (Rice) bran oil (OSBO, 쌀겨오일)을 이용하면 중금속 이온을 흡착하여 제거할 수 있을 것이라는 가능성을 확인하였다. 또한, 세포독성 실험을 통해 세포 생존율이 곡물 유래 성분과 비교했을 때에도 월등히 높아 외부 자극원에 대한 세포 보호 효과를 기대할 수 있다. COL1A1 mRNA의 발현량이 높아짐을 확인하였고, 이에 따라 미세먼지 속 중금속 이온에 의해 손실된 수분으로 유발될 수 있는 주름을 완화할 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 최종적으로 중금속 제거를 위한 워시-오프 제형의 OSBO 함유 화장품을 제시하고자 하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.159-165
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• 2004

이 연구는 O/W 에멀젼에서 주성분으로 수소첨가 레시친(이하 HL)을 사용한 액정젤(이하 LCG)을 형성하는 방법에 대하여 기술하였다. 가장 적절한 LCG의 조성에 대한 안정성 시험과는 다음과 같다. 액정을 형성하기 위하여 사용된 조성은 다음과 같다. 유화제로 4.0wt%의 HL과 부스터로 4.0wt%의 세토스테아릴알코올(CA)를 사용하였다. 액정 젤의 형성에 보습제는 글리세린 2.0wt%, 1,3-부틸렌글리콜(1,3-BG) 3.0wt%, 에몰리엔트는 사이크로메치몬 4.0wt%, 이소노닐이소노나노에이트(ININ) 3.0wt%, 카프릭카프릴릭트리글리세라이드(CCTG) 3.0wt%, 마카데미아넛오일(MNO) 3.0wt%을 사용하였다. 최적의 LCG의 형성조건은 pH=4.0-11.0 범위에서 잘 형성되었으며, 피부안전성을 고려하여 6.0$\pm$1.0 범위로 설정하였다. 가장 안정한 경도는 32dyne/$\textrm{cm}^2$이었다. LCG으 입자크기는 1-20$\mu\textrm{m}$ 범위이었으며, 가장 잘 형성되는 입자 크기는 1-6$\mu\textrm{m}$에서 가장 잘 형성되었다. 편광현미경을 통하여 액정의 형성 및 모양을 관찰하였으며, 액정의 둘레 주위에 다중라멜라 구조가 형성되는 것을 확인하였다. 피검자 20명을 대상으로 하여 피부보습효과를 임상측정한 결과 placebo크림에 비하여 36.6%가 증가하였다. 그 이유는 액정의 주위의 친수그룹이 폴리올들을 많이 흡수하고 있기 때문이라고 예측하였다. 이 LEG형성 이론을 근거로 하여 의약 및 화장품 산업에 크게 응용될 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.162-168
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• 2010

최근에 염료감응형 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)의 에너지 변환 효율을 증가시키기 위한 방법으로 흡착된 염료에서 발생되는 광전자가 전해질 속의 산화/환원되는 요오드 이온($I_3^-/I^-$)과의 재결합(recombination)을 방지하기 위하여 발생된 광전자를 효율적으로 $TiO_{2}$ 전극을 통해 이동시키는 방법에 관한 연구가 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 재결합을 방지하기 위하여, 졸-겔(sol-gel)법으로 합성한 보헤마이트(bohemite) 졸을 이용하여 $TiO_{2}$ 전극에 비해 높은 에너지 밴드갭(band-gap)을 가지고 있는 $Al_2O_3$가 코팅된 이중층의 다공질 나노 $TiO_{2}$ 전극을 제조하고 염료감응형 태양전지에 응용하였다. 특히, 다양한 입자의 크기가 조절된 보헤마이트 졸을 통해 최고의 에너지 변환 효율을 가진 $Al_2O_3$가 코팅된 $TiO_{2}$ 광전극 제조 조건을 조사하였다. 입자 크기 100 nm 보헤마이트 졸로부터 제조한 $Al_2O_3$가 코팅된 $TiO_{2}$ 전극이 순수 $TiO_{2}$로 제조한 광전극 층(7.5%)에 비해 높은 에너지 변환 효율(9.0%)을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.1-11
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• 2008

계면활성제를 사용하는 토양 세척공정에서 발생하는 세척수에서 계면활성제를 재사용하고자 활성탄 흡착 공정을 적용하였으며 이때 오염물질의 흡착분배를 평가하기 위해 수학적 모델을 적용하여 해석하였다. 오염물질로는 phenanthrene을 계면활성제로는 Triton X-100을 사용하였다. Phenanthrene을 200 mg/kg으로 오염시킨 토양을 10 g/L의 계면활성제 용액으로 세척을 수행하였으며 이 세척액을 대상으로 다양한 농도의 입상 활성탄을 첨가하여 선택적 흡착을 수행하였다. 활성탄의 주입량이 2.5 g/L에서 99.3%의 phenanthrene이 흡착 제거되었으며 이 때 액상에 존재하여 재이용 가능한 계면활성제의 회수율은 88.9%였다. 활성탄 흡착 평형에서 오염물질의 흡착량은 단일 성분 표준모델에서 예상할 수 있는 양보다 훨씬 많은 양이 선택적으로 흡착되었으며 이는 활성탄에 흡착된 계면활성제 미셀에 의한 표면 용해 현상에 의한 것으로 해석할 수 있었다. 이러한 현상으로 인해 흡착 계면활성제의 흡착 효율 인자는 1보다 매우 큰 값을 나타내었고 흡착 몰 당 오염물질 용해 비가 액상 값보다 훨씬 높은 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 활성탄 흡착에 의한 계면활성제 재이용 시 이론적 분배보다 더 우수한 효율로 오염물질의 선택적 분리가 가능함을 제시한다고 할 수 있다.