• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1255-1260
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• 2018

In this work, a green and simple one-pot route was developed for the synthesis of highly fluorescent aminofunctionalized graphene quantum dots (a-GQDs) via hydrothermal process without any further modification or surface passivation. We synthesized the a-GQDs using glucose as the carbon source and ammonium as a functionalizing agent without the use of a strong acid, oxidant, or other toxic chemical reagent. The as-obtained aGQDs have a uniform size of 3-4 nm, high contents of amino groups, and show a bright green emission with high quantum yield of 32.8%. Furthermore, the a-GQDs show effective fluorescence quenching for $Cu^{2+}$ ions which can serve as effective fluorescent probe for the detection of $Cu^{2+}$. The fluorescent probe using the obtained aGQDs exhibits high sensitivity and selectivity toward $Cu^{2+}$ with the limit of detection as low as 5.6 nM. The mechanism of the $Cu^{2+}$ induced fluorescence quenching of a-GQDs can be attributed to the electron transfer by the formation of metal complex between $Cu^{2+}$ and the amino groups on the surface of a-GQDs. These results suggest great potential for the simple and green synthesis of functionalized GQDs and a practical sensing platform for $Cu^{2+}$ detection in environmental and biological applications.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.109-114
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• 2024

결합된 플라즈몬-도파관 공진 (PWR) 구조에서 전파하는 TE, TM 전송 모드들의 바이오 센싱 특성을 조사하였다. 수치해석을 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용되었다. 기존의 Ag-기반 표면 플라즈몬 공명 바이오센서의 감도를 향상시키기 위하여, 제안된 PWR 바이오센서는 N쌍의 MgF2-Si3N4 층으로 구성된 다층구조로 설계하였다. 그 바이오센서의 각도 감도가 광범위한 생물학적 용액 (굴절률 1.33~1.37)에 대하여 수치적으로 분석되었다. 더욱이, 암세포와 혈장 농도를 감지하는 센서의 가용성을 조사하였다. 결국, 그 결과들은 제안된 바이오센서가 소변에서 다양한 종류의 암 세포와 다양한 포도당 농도를 효율적으로 감지할 수 있음을 보여주었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권7호
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• pp.433-441
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• 2007

바이오센서는 생명공학 또는 의학 분야에서 사용되는 인간의 생체 신호를 감지할 수 있는 센서들로 의료기기에 주로 사용되는데, 최근 MEMS 기술의 발달로 작은 크기의 하드웨어에 센서 인터페이스, 프로세서, 무선통신, 배터리 등을 포함한 모듈을 센서노드(모트 : Mote)들로 구성된 센서기반 네트워크에서 바이오센서 네트워크로 응용분야를 확장하고 있다. 이에 본 논문에서는 바이오센서 기술과 센서네트워크 기술을 융합한 기술인 바이오 센서네트워크를 활용한 응급 구조 시스템의 설계 및 구현을 제안한다. 제안된 시스템에 사용된 바이오센서는 근전도(EKG), 혈압(Blood Pressure), 맥박(Heart Rate), 산소포화도(Pulse Oximeter), 혈당(Glucose)센서들로, 바이오센서에서 측정된 생체 신호를 센서네트워크 모트를 통해 데이타를 수집하고, 수집된 데이타를 이용하여 건강관리 측정 데이타로 활용하였으며 측정된 데이터는 무선단말기(PDA, 휴대폰), 전자액자 디스플레이장치 등에서 확인 가능하도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u- 응급 구조 시스템의 유효성을 실험하기 위해서 사용자의 바이탈사인 정보와 주변 환경정보를 고려한 실험을 수행하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.233-237
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• 2024

본 연구는 유/무기 나노복합체를 이용한 PAN계 탄소섬유 토우(PAN-based carbon fibers tow) 기반의 유연 전극 제작 및 이를 활용한 비효소 전기화학 센서 개발에 대한 것으로, 전도성 고분자 polyaniline (PANI)와 금속 산화물 CuO을 유/무기 나노복합체 소재로 사용하였으며 글루코스를 전기화학 센서 타겟으로 적용하였다. 전극 제작을 위해 시판된 CFT는 열처리를 통한 사이징(sizing) 제거와 전기화학적 산화에 의한 표면 활성화의 전처리 공정을 거쳐 사용되었다. 유/무기 나노복합체는 전기화학적 중합 및 증착법을 통해 전처리된 CFT 표면 위에 순차적으로 합성되어 최종 CFT/PANI/CuO NPs 전극이 제작되었다. CFT/PANI/CuO NPs 전극의 전기화학적 특성 및 센싱 성능은 시간대전류법와 순환전압 전류법, 전기화학 임피던스 분광법을 이용하여 분석되었다. CFT/PANI/CuO NPs 전극은 전도성 고분자과 금속 산화물의 접목에 의해 전기 전도도 향상 및 우수한 전자 전달, 감응시간 단축, 비표면적 증가 등 개선된 전기화학적 특성과 증가된 감도, 넓은 선형 농도 구간, 높은 선택도 등 향상된 글루코스 센싱 성능을 보였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권2호
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• pp.415-424
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• 2010

The purpose of this study was to investigate the relationship between the global regulatory mechanism known as quorum sensing and expression of virulence factors in Escherichia coli O157:87. A nonpolar luxS deletion was introduced into the chromosome of strain CI03J, a human clinical isolate from South Korea, to create the ${\Delta}luxS$ mutant strain ML03J. Phenotypic characterization of wild-type and mutant strains demonstrated that ML03J had no obvious growth or metabolic defects on 0.2% glucose LB medium, produced a functionally defective flagellum, and could not utilize sorbose; the biological significance of sorbose utilization is unknown. Omics-based analysis revealed the involvement of LuxS in the transcriptional activation of several flagella/chemotaxisrelated genes (flhD; fliA, C, D, S, Z; and cheA, Y, Z), repression of glutamate-dependent acid resistance genes (gadAB), and expression of virulence factors including Shiga toxin, hemolysin, and SepD within the LEE pathogenicity island.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.904-911
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• 2015

전통주는 성장할 수 있는 전기를 맞이하고 있으나 전통적인 생산방식으로 인한 표준화, 품질관리의 문제점을 안고 있다. 이에 sensor 기술과 RFID 기술을 이용하여 품질관리와 표준화문제에 접근하고자 하였다. RFID 기술은 원거리 Sensing과 즉각적인 제어로서 표준화와 품질의 고급화를 이룰 수 있는 최적화 기술이다. 본 실험에서 3차에 걸친 발효과정을 측정하였는데 발효조의 내부온도에 따라 발효종말점이 14, 17, 20일까지 달랐다. pH의 경우 발효 초기 pH가 7.89, 7.95, 7.68에서 최종 pH 3.31에서 2.96까지 급격한 pH의 강하가 이뤄졌고 이후 서서히 상승으로 진행하다 최종에 pH 3.34에 도달하였다. 총산의 경우 발효 초기 0.1, 0.2, 0.1%에서 3~4일까지 급격히 총산이 증가하였고 이후 완만한 상승이 이어지다 최종에 pH 2.3~2까지 낮아졌다. 이는 발효 기간 중에 생성된 유기산과 밀접한 관계가 있다. 당도의 측정은 발효기에 부착한 sensor를 통하여 자료를 얻었는데 발효에서 당도의 변화는 초기 급격한 상승을 이룬 다음 중간 발효에서는 점차 낮아졌고 발효 후기에 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 알코올의 측정과 총당의 측정은 아직까지 자동으로 검출이 어려워 manual 방식으로 측정하였는데, 알코올 함량은 초기에 급격히 증가하다가 발효 5일째서부터 대부분 완만한 증가를 보였고 1차 발효에서는 17.3%, 2차 발효에서는 16.7%, 3차 발효에서는 17.1%에서 발효가 완료되었다. 유리당은 1일째 4,171.44 mg%를 나타내다 초기에 급격한 감소를 보였고 10일을 전후하여 증가폭의 변화가 둔화되었다. 전체 중에 glucose가 제일 많은 함량이었고, 다음으로 sucrose, fructose 순이었다. 유기산의 경우 초기에 전체 61.48 mg%를 보이면서 발효 11일째까지 88.09 mg%를 보여 아주 완만한 상승이었는데, 이후 급격한 상승을 보였고 14일째 266.21 mg%에서 정점을 찍고 이후 완만한 진행을 보였다. 전통주의 발효에서 품질관리를 통한 전통주의 고급화 방법의 하나로 RFID 기술을 도입하여 이상발효의 차단과 적정한 sensor를 이용하여 지표로 활용, 정확한 발효과정을 판단할 필요가 있다. pH, 총산, 알코올 그리고 총당은 전통주 품질관리의 지표로 활용 가능한 바, 전통주 발효 전 과정을 monitering 하여 이상발효 유무의 중요한 지표로 활용이 가능할 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1318-1324
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• 2010

최근들어, U-헬스케어는 진료에 있어 인력 및 시간 등 많은 비용을 절감할 수 있는 연구로 주목받고 있다. 그러나, 센싱, 측정 등 헬스케어에 대한 기반 기술들은 충분히 연구된 반면, IT 기술이 의료 기술과 접목된 IT/의료 융합 기술은 아직 초기 단계에 있다. 이에 본 논문에서는 이미 검증된 기술들과 전문가 시스템을 기반으로 개인 병원이나 가정 등의 중소형 의료 환경에 적용 가능한 U-헬스 케어 솔루션으로서의 헬스케어 시스템을 제안한다. 그 동안 IT 분야의 눈부신 발전으로 네트워크 및 데이터베이스 등 타 분야에 융합 가능한 IT 요소 기술들이 충분히 발전해 있고, 헬스케어의 경우 시간보다는 임무 수행이 중요한(Mission-Critical) 환경이므로, 새로운 기술 개발도 중요하지만 이미 검증된 기술들을 활용하는 것이 바람직하다. 제안된 솔루션은 전문가 시스템을 기반으로 체지방, 혈압, 그리고 혈당 등의 측정된 데이터를 이용해 자동화된 의료 서비스를 제공한다. 또한 의사와 간호사, 관계자등에게 편리한 진료 환경을 제공한다. 또한, 필요시 전문 지식이 없는 사람들도 자가 진단이 가능하므로 향 후 다양한 방면에서 의료 서비스 비용 절감이 기대된다. 특히, 각 장비들이 표준화된 블루투스 기술을 통해 통신하므로, 다양한 의료기기로 확장 가능한 솔루션이다. 이로부터, 우리는 전문가 시스템을 통한 비용 절감에 의해 U-헬스케어의 자가 측정 및 진단 서비스가 향상되었다고 말할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.23-30
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• 2007

본 연구에서는 근접장 마이크로파 현미경을 이용하여 NaCl 용액의 농도검출센서로의 응용 가능성에 대해 알아보았다. 근접장 마이크로파 현미경은 높은 Q 인자를 갖는 유전체 공진기를 이용하여 고감도 특성을 갖는다. 측정과정에저 탐침이 액체 시료표면에 근접했을 때 발생할 수 있는 표면장력의 영향을 피하기 위해 튜닝폭 피드백시스템을 이용하여 탐침과 시료 사이의 거리를 $1{\mu}m$로 유지하였다. 측정은 4GHz에서 이루어졌으며 NaCl 용액의 농도 변화, 농도 및 온도 변화, 부피 변화에 따른 마이크로파 반사계수($S_{11}$)을 관측하여 농도를 측정하였다. 또한 선택적 반응 감도 특성을 알아보기 위하여 NaCl과 글루코스의 혼합용액에서 글루코스의 농도 및 NaCl 용액의 농도를 관측하였다.

• 산업식품공학
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• 제15권3호
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• pp.243-249
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• 2011

쌀단백질을 효소분해하여 제조한 배양액으로 천연조미소재로 사용할 효모추출물을 제조하기 위한 최적 공정조건을 조사하였다. 쌀단백질(5%, w/w)을 단백분해효소 인 $Delvolase^{(R)}$로 효소분해한 상등분획에 3%(w/w) 수준으로 포도당을 첨가한 배지 조건이 가장 적절하였으며 이 조건에서 2.3 g/L의 효모를 회수하였다. 회수한 효모에는 RNA가 188.1 mg/g수준으로 함유되어 있었으며 GMP 및 IMP는 각각 $650.33{\pm}48{\mu}g/g$, $69{\pm}21{\mu}g/g$ 함유되어 있었다. 이와 같은 효모추출물에 효모배양액의 제조 후 남은 쌀단백질 잔사의 효소분해물(Rrh)을 혼합하면 감칠맛이 상승하였는데 미각센서 분석기로 측정한 결과 효모추출물의 감칠맛이 4.88에서 Rrh의 첨가 후에는 9.25로 증가하였으며 관능검사에서도 감칠맛의 증가를 확인할 수 있었다. 이와 같이 효모추출물에 쌀단백질 잔사의 효소분해물이 추가되면 효소분해 과정 중 생성된 다양한 맛 성분으로 인해 감칠맛 이 상승되어 전체적인 기호도가 높아지므로 천연조미소재 로서의 활용이 가능함을 알 수 있었다.