• 대한화학회지
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• 제53권2호
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• pp.144-151
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• 2009

카드뮴이온 검출을 위한 optode를 triacetylecelluose 막에 있어 dithizone을 고정에 의하여 디자인 되었다. Optode 막이 카드뮴을 포함하는 611 nm 에서 흡수 변화가 가능한 실제시료에 도입 되었을 때 녹색에서 붉은 색으로 색 변화가 일어났다. $Cd^{2+}$ 이온 검출은 검출한계가 0.025 ${\mu}g\;ml^{-1}$ (25 ng $ml^{-1}$)이고 0.3-3 ${\mu}g\;ml^{-1}$ (2.67-26.67 ${\mu}M$)범위에서 가능하였다. Optode의 반응 시간은 $Cd^{2+}$ 이온에 의존하여 15분 안 에서 일어 났다. 다른 간섭종의 효과에 대해 시험되었고 좋은 선택성을 보였다. 제안된 optode를 사용하 여 오염된 토양과 물시료에서 $Cd^{2+}$ 이온의 검출 결과는 잘 확립된 원자흡수법과 동등하게 얻을 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.362-368
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• 1997

질소레이저, optode 및 광증배관을 사용하여 우라늄 농도를 원격 실시간으로 측정할 수 있는 방법을 연구하였다. 원격 측정에서 보다 효과적으로 우라늄 형광을 집광할 수 있는 optode를 설계하였으며, optode를 이용하여 우라늄 이온으로부터 나온 형광을 광섬유로 전송하여 광증배관으로 검출하였다. 신호처리에서는 온도 변화와 quencher들의 방해효과가 거의 없는 형광의 초기치를 유도하여 사용하므로 보다 정확한 우라늄 농도를 측정할 수 있었다. 측정 결과 우라늄 농도 변화에 따른 형광 강도의 변화를 쉽게 감지할 수 있었으며, 검출한계는 0.06ppm을 얻었고, $0.1{\sim}2ppm$ 범위에서 직선성이 우수하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제15권10호
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• pp.836-841
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• 1994

The polymer matrix effect on the selectivity, response rate and reproducibility for coextraction type anion-selective optode membranes were investigated with DOA-plasticized PVC, PVC/hydroxylated PVC, PU/hydroxylated PVC and DOS-plasticized CTA matrices. Optode membranes were prepared with TDMACl and ETH2412 dissolved in one of the four solvent polymeric matrices. The PU/hydroxylated PVC and PVC-based membranes have almost the same selectivity coefficients, while the CTA-based membrane is more selective toward lipophilic anions. The membrane with PU/hydroxylated PVC adhered strongly to a glass surface, and showed highly reproducible and relatively rapid response. Very poor adhesion of PVC/hydroxylated PVC and CTA-based membranes limited the usability of those membranes as sensor components. Based on these results, and considering the biocompatibility for clinical samples, the optode made with PU/hydroxylated PVC was applied to determine the thiocyanate ion in human saliva. The results obtained with this simple device were comparable to those with rather complicated ISE methods.

• 한국가시화정보학회지
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• 제14권1호
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• pp.51-56
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• 2016

Oxygen is a key factor in aerobic reactions and most biological activities. Visualization of oxygen distribution of a chemical process or biological system has been a very challenging object despite of its significance and potential impact. To monitor and visualize the spatial distribution of oxygen concentration, various techniques such as electro-chemical probe, polarographic electrode, LIF(laser-induced fluorescence) and so on have been introduced. Oxygen planar optode which utilizes the oxygen quenching of fluorescence light is one of the currently available methods for time-resolved visualization of oxygen distribution on a planar surface. In this study, we utilized VisiSens oxygen planar optode system to visualize the spatial distribution of oxygen concentration on leaves of Korean azalea. As a result, temporal variation of oxygen concentration distribution caused by respiratory activity of the leaf could be quantitatively monitored.

• Ocean and Polar Research
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• 제35권3호
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• pp.229-237
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• 2013

We measured two-dimensional (2-D) oxygen distribution in the surface sediment layer of intertidal sediment using a simple and inexpensive planar oxygen optode, which is based on a color ratiometric image approach. The recorded emission intensity of red color luminophore light significantly changed with oxygen concentration by $O_2$ quenching of platinum(II)octaethylporphyrin (PtOEP). The ratios between the intensity of red and green emissions with oxygen concentration variation demonstrated the Stern-Volmer relationship. The 2-D oxygen distribution image showed microtopographic structure, diffusivity boundary layer and burrow in surface sediment layer. The oxygen penetration depth (OPD) was about 2 mm and the one-dimensional vertical diffusive oxygen uptake (DOU) was 12.6 mmol $m^{-2}d^{-1}$ in the undisturbed surface sediment layer. However, those were enhanced near burrow by benthic fauna, and the OPD was two times deeper and DOU was increased by 34%. The simple and inexpensive oxygen planar optode has great application potential in the study of oxygen dynamics with high spatiotemporal resolution, in benthic boundary layers.

• 분석과학
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• 제9권3호
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• pp.270-278
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• 1996

5, 10, 15, 20-tetraphenyl(porphyrinato)manganase(III) chloride(Mn(TPP)Cl)를 감응성 물질로 사용하는 염화이온 선택성 전극의 감응 메카니즘을 동일한 막 조성을 갖는 optode의 가시광선 스펙트럼 변화를 관찰하여 연구하였다. 고분자막 내에서 망간포르피린의 리간드인 염화이온은 물분자와 치환되며, 시료 용액의 할로겐족 음이온들은 고분자막으로 들어와 망간포르피린에 치환된 물분자 리간드를 다시 치환함으로써, 그리고 살리실산과 같은 지용성 음이온들은 포르피린 주변의 염화이온들과 이온 교환을 함으로써 감응전위를 발생하는 것으로 보인다. 또한 각 음이온들에 대한 선택성을 결정하는 중요한 요소는 망간포르피린-음이온 리간드의 결합상수와 음이온의 수화엔탈피의 균형에 의하여 결정되는 것임을 확인할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제13권4호
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• pp.466-473
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• 2000

용매고분자막 상에 칼륨과 다양한 나트륨이온 선택성 중성 운반체의 착물형성상수(${\beta}_{MLn}$)를 고분자막형 광센서(optode)와 이온선택성 전극(ISE)을 이용하여 결정하였다. 수소이온선택성 발색물질(chromoionophore : ETH 5294)에 가장 널리 쓰이는 나트륨 이온선택성 물질들(4-tert-butylcalix[4]arenetetraacetic acid tetraethyl ester, ETH 2120, bis[(12-crown-4)methyl] dodecyl-methylmalonate 및 monensin methyl ester)을 첨가한 막과 첨가하지 않은 막으로 두 가지 다른 조성의 PVC 막을 제작하여, 일정 pH(0.05 M Tris-HCl, pH7.2)에서 알칼리금속 양이온(나트륨과 칼륨)의 농도 변화에 따른 광학적 감응을 측정하고, 또 일정한 알칼리금속 양이온 농도(0.1M)에서 pH변화에 따른 광학적 감응을 측정하였다. 또한 유사한 조성의 막을 각각 재래식 전극체에 장착하고 일정한 알칼리금속 양이온의 농도(0.1M)에서 pH 변화에 따른 전위치를 측정하였다. 양이온/수소이온의 활동도 비($a_{M^+}/a_{H^+}$)와 상대흡광도로 도시한 광센서 감응곡선과 수소이온농도에 따른 전위차 감응곡선으로부터 나트륨 이온선택성 리간드들의 착물형성상수를 결정하였다. 목적이온과 방해이온에 대한 착물형성상수들의 비로부터 얻어진 값은 실험적으로 얻어진 이온선택성 전극의 선택계수와 근접함을 확인하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권2호
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• pp.145-164
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• 2015

Bridge scour is the predominant cause of overwater bridge failures in North America and around the world. Several sensing systems have been developed over the years to detect the extent of scour so that preventative actions can be performed in a timely manner. These sensing systems have drawbacks, such as signal inaccuracy and discontinuity, installation difficulty, and high cost. Therefore, attempts to develop more efficient monitoring schemes continue. In this study, the viability of using optical dissolved oxygen (DO) probes for monitoring scour depths was explored. DO levels are very low in streambed sediments, as compared to the standard level of oxygen in flowing water. Therefore, scour depths can be determined by installing sensors to monitor DO levels at various depths along the buried length of a bridge pier or abutment. The measured DO is negligible when a sensor is buried but would increase significantly once scour occurs and exposes the sensor to flowing water. A set of experiments was conducted in which four dissolved oxygen probes were embedded at different soil depths in the vicinity of a mock bridge pier inside a laboratory flume simulating scour conditions. The results confirmed that DO levels jumped drastically when sensors became exposed during scour hole evolution, thereby providing discrete measurements of the maximum scour depth. Moreover, the DO probes could detect any subsequent refilling of the scour hole through the deposition of sediments. The effect of soil permeability on the sensing response time was also investigated.

• Ocean and Polar Research
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• 제45권2호
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• pp.33-42
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• 2023

Dissolved oxygen (DO) is a crucial parameter for assessing environmental conditions in aquatic ecosystems. However, commercial in situ dataloggers for oxygen optodes can be relatively expensive and limited in their specifications. In this paper, we present a novel design for a DO datalogger system based on the control boards family with RP2040 MCU chipset. Our design includes two types of dataloggers: a simple logging system and a programmable system for sampling rates via magnetic switches underwater for divers. We provide detailed descriptions of the system, including the MicroPython source code and drawings to aid in construction. We also discuss the various applications of our DO datalogger system in monitoring dissolved oxygen concentration in coastal waters and assessing the benthic metabolism of aquatic ecosystems. Our DO datalogger system provides an affordable and flexible option for researchers to accurately monitor DO concentrations in aquatic environments, and thereby improve our understanding of these complex ecosystems.

• 분석과학
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• 제11권4호
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• pp.305-310
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• 1998

아민기를 함유한 Eriochrome Black T 유사체 염료에 cynauric chloride를 반응시켜 합성한 반응성 염료를 셀룰로오스 막(cellulose membrane)에 화학적으로 고정시켜서 2가 전이금속을 검출할 수 있는 광센서를 구성하였다. 이 광센서는 용액상 Eriochrome Black T와 마찬가지로 전이금속의 농도에 민감하게 감응한다. 이 광센서는 대표적으로 $Zn^{2+}$와 $Co^{2+}$에 대해서 각각 $6.3{\times}10^{-5}mol/l$와 $2.5{\times}10^{-4}mol/l$의 검출한계를 나타냈다. 이 광센서는 또한 흐름용액의 pH가 계속해서 변하는 조건하에서도 상당 시간 동안 그 감응성이 감소하지 않았다.