• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.90-93
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• 2008

암 치료의 보조요법의 하나로 제시될 수 있는 전자파를 이용한 온열치료법의 기초연구를 수행하였다. 폴리에틸렌, 탈이온수, 그리고 염화나트륨 등으로 구성되는 젤리형의 인체 뇌 팬텀을 제작하고 이들 팬텀 재료의 다양한 구성비에 따른 팬텀의 전기적 특성을 유전율상수와 전도도를 측정하여 평가하였다. 그 결과, 염화나트륨의 양이 증가함에 따라 팬텀의 도전율이 증가하는 것을 제외하고는 팬텀 재조에 사용한 재료의 함량이 증가할수록 팬텀의 전기적 특성 값들은 대체로 감소함을 확인하였다. 또한 시간 경과에 따른 무게비로 측정한 팬텀의 장기안정성은 6개월이 경과한 시점까지도 양호하게 유지됨을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 향후 각종 인체장기에 대응하는 자성유체가 혼입된 젤리팬텀의 전자기적 특성과 온도 상승을 관찰함으로써 암 치료에 있어서의 새로운 방법론을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권5호
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• pp.688-700
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• 2022

A composite bionic soft gripper integrated with electromagnets and magneto-active elastomers is designed by combining the structure of the human hand and the snake's behavior of enhancing friction by actively adjusting the scales. A silicon-based polymer containing magnetized hard magnetic particles is proposed as a soft finger, and it can be reversibly bent by adjusting the magnetic field. Experiments show that the length, width, and height of rectangular soft fingers and the volume ratio of neodymium-iron-boron have different effects on bending angle. The flexible fingers with 20 vol% are the most efficient, which can bend to 90° when the magnetic field is 22 mT. The flexible gripper with four fingers can pick up 10.51 g of objects at the magnetic field of 105 mT. In addition, this composite bionic soft gripper has excellent magnetron performance, and it can change surface like snakes and operate like human hands. This research may help develop soft devices for magnetic field control and try to provide new solutions for soft grasping.

• 분석과학
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• 제29권5호
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• pp.225-233
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• 2016

입자 표면에 고분자를 화학적으로 접목하는 것은 수용성 액체 이상 시스템(ATPS)과 같이 분리된 액체 층에서 마이크로/나노입자를 선택적으로 분배시키는데 중요한 구실을 한다. 본 연구에서는 덱스트란, 폴리에틸렌 글리콜, 알부민을 화학적으로 폴리스티렌 자성 마이크로입자 표면에 화학적으로 부착시켰다. 분배 현상을 역전시킬 수 있는 긴 고분자 사슬의 부착은 일차 아민 작용기를 가진 다양한 고분자를 p-톨루엔술폰산(토실)기를 부착시킨 폴리스티렌 자성 마이크로입자와의 S_N2 치환에 의해 간단히 수행될 수 있었다. 이 후 적외선 현미경을 사용하여 마이크로입자의 표면 변화의 유무를 검사하였다. 반응 후 입자들은 세 가지 폴리머 모두 N-H 신축 진동 피크를 보였으며 대부분의 주요 피크들의 위치는 반응 전후에 유사하였으나 지문 영역에서 구별 가능한 차이를 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권2호
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• pp.407-414
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• 2014

Polyacrylonitrile (PAN) copolymers with different methyl acrylate (MA) contents were synthesized via solution polymerization and used as precursors for high-performance PAN ultrafine fibrids. The chemical structures of the copolymers were characterized using Fourier-transform infrared spectroscopy and $^{13}C$ nuclear magnetic resonance spectroscopy. Their particle sizes and aspect ratios increased with increasing viscosity, and the degree of crystallinity increased with decreasing concentration of copolymer solution. In contrast, their peak temperature and heat of exotherm increased with decreasing concentration of the copolymer solution. The aromatization indices (AIs) of the fibrids increased with increasing heat-treatment time; however, the AIs decreased when the heat-treatment temperature was higher than the onset temperature of the copolymers. On the other hand, the crystal sizes of the fibrids decreased with increasing concentration of the copolymer solution when the MA content was held constant.

• 폴리머
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• 제26권1호
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• pp.98-104
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• 2002

본 연구는 압축성형으로 제조되는 고특성 등방성 $Nd_2Fe_{14}B$/에폭시 본드자석을 개발하기 위하여 수행되었다. 본드자석의 자기특성은 본드자석의 밀도에 직접적으로 비례하였으며, 평균입도가 $200mu{m}$인 $Nd_2Fe_{14}B$ 자성분말을 분쇄공정 없이 그대로 사용할 때 고특성을 나타내었다. 본드자석은 자성분말 기준으로 2.0 wt%의 에폭시 수지, 0.8 wt%의 실란 커플링제, 0.7 wt%의 고온 경화제를 첨가하고, $150 ^{\circ}C$/3시간의 경화조건에서 높은 특성을 나타내었다. 적정조건에서 제조된 고특성 본드자석은 $6.1 g/cm^3$의 밀도, 7.1 kG의 잔류자속밀도, 9.7 MGOe의 최대자기에너지적, 그리고 17 kg/$mm^2$의 압축강도를 나타내었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권1호
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• pp.39-46
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• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.542-548
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• 2003

미생물을 배양하여 불포화 폴리히드록시알칸오에이트 (PHAs)를 생합성하고 이 고분자를 유화상태에서 자발적인 용매 확산방법을 이용한 나노입자의 제조와 다양한 실험적 변수가 입자형성에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다. 생합성된 고분자의 물리화학적 특성은 핵 자기 공명 분광계, ATR 적외선 분광분석, 시차 주사 열분석, 젤 투과크로마토그래피로 확인하였으며, 나노입자의 형태는 주사 전자 현미경을 통하여 관찰하였고 입자크기 및 분포는 전기영동 광산란 광도계를 사용하여 확인하였다. 초음파의 강도와 시간이 증가함에 따라 나노입자의 평균 입자직경은 감소하였고 고분자용액의 농도, 유화제의 검화도와 중합도의 증가에 따라서 나노입자의 평균 입자직경은 증가하였고 유화제의 농도 2∼4%에서 평균 입자직경이 최소였으며, 비용매인 에탄올의 첨가가 양용매인 클로로포름만 첨가하였을 때보다 평균 입자직경이 감소하는 것을 관찰하였다.

• 한국자기학회지
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• 제13권2호
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• pp.59-63
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• 2003

고분자 재료인 이온교환수지 박막 안에서의 이온교환반응과 전기화학적 환원반응을 이용하여 코발트 나노 입자를 제조하였다. 코발트 나노 입자의 구조와 자기특성을 투과전자현미경과 초전도양자간섭기를 이용하여 고찰하였다. 투과전자현미경 결과로부터 고분자 박막(MF-4SK) 1 gram에 코발트가 $7.8{\times}10^{19}$ atoms 포함된 시편에서 코발트가 나노 크기로 입자를 형성하고 있음을 확인하였으며, 자기측정 결과로부터 코발트 나노 입자가 blocking temperature($T_{B}$) 이상에서 초상자성을 나타내는 것을 확인하였다. 온도에 따른 자화 측정 곡선으로부터 500 Oe 자기장 하에서 $T_{B}$가 대략 185 K인 결과를 얻었으며, 300 K에서의 자화곡선(M-H곡선) 결과를 이용하여 Langevin function fit하여 계산한 코발트 입자의 평균 반경은 4.0 nm로, 투과전자현미경으로 관찰한 크기와 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 고분자 박막 내에서 코발트 나노 입자가 자성 단상(single domain) 구조를 이루고 있음을 보여주는 것으로, 강자성 나노 입자들의 초상자성 거동을 고찰하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3362-3366
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• 2013

A simple and quick separation technique for selenite in natural water was developed using $TiO_2$@$SiO_2/Fe_3O_4$ nanoparticles. For the synthesis of nanoparticles, a polymer-assisted sol-gel method using hydroxypropyl cellulose (HPC) was developed to control particle dispersion in the synthetic procedure. In addition, titanium butoxide (TBT) precursor, instead of the typical titanium tetra isopropoxide, was used for the formation of the $TiO_2$ shell. The synthesized nanoparticles were used to separate selenite ($Se^{4+}$) in the presence of $Se^{6+}$ or selenium anions for the photocatalytic reduction to $Se^0$ atom on the $TiO_2$ shell, followed by magnetic separation using $Fe_3O_4$ nanoparticles. The reduction efficiency of the photocatalytic reaction was 81.4% at a UV power of 6W for 3 h with a dark adsorption of 17.5% to the nanoparticles, as determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The developed separation method can be used for the speciation and preconcentration of selenium cations in environmental and biological analysis.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권5호
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• pp.621-627
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• 2022

Background: Panax ginseng (ginseng) is a traditional medicine that is reported to have cardioprotective effects; ginsenosides are the major bioactive compounds in the ginseng root. Methods: Magnetic molecularly imprinted polymer (MMIP) nanoparticles might be useful for both the extraction of the targeted (imprinted) molecules, and for the delivery of those molecules to cells. In this work, plant growth regulators were used to enhance the adventitious rooting of ginseng root callus; imprinted polymeric particles were synthesized for the extraction of ginsenoside Rb₁ from root extracts, and then employed for subsequent particle-mediated delivery to cardiomyocytes to mitigate hypoxia/reoxygenation injury. Results: These synthesized composite nanoparticles were first characterized by their specific surface area, adsorption capacity, and magnetization, and then used for the extraction of ginsenoside Rb₁ from a crude extract of ginseng roots. The ginsenoside-loaded MMIPs were then shown to have protective effects on mitochondrial membrane potential and cellular viability for H9c2 cells treated with CoCl₂ to mimic hypoxia injury. The protective effect of the ginsenosides was assessed by staining with JC-1 dye to monitor the mitochondrial membrane potential. Conclusion: MMIPs can play a dual role in both the extraction and cellular delivery of therapeutic ginsenosides.