• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권12호
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• pp.4215-4220
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• 2011

This study introduces a new concept for a simple, efficient and cheap sensitivity amplification of a Quartz Crystal Microbalance (QCM) based immunosensor system for the detection of tumor necrosis factor-alpha (TNF-${\alpha}$, TNF) by using an in-built magnetic system. The frequency shift due to the applied magnetic field was successfully observed on magnetic particles labeled detection antibodies, anti-human TNF-${\alpha}$, which were bound to the immunologically captured TNF-${\alpha}$ on the gold coated quartz crystals. In the present system, the magnitude of frequency shift depends on both the strength of magnetic field and the amount of target antigen applied. Significant signal amplification was observed when the additional built-in residual stress generated by the modified magnetic particles under the magnetic field applied. Used in conjunction with a sandwich type non-competitive immunoassay format, the lower detection limit was calculated to be 25 $ngmL^{-1}$ and showed good linearity up to TNF-${\alpha}$ concentrations as high as 2.0 ${\mu}gmL^{-1}$. The sensitivity, most importantly, was improved up to 4.3 times compared with the same QCM system which was used only an antigen-antibody binding without additional magnetic amplification.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.383-387
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• 2023

범용적으로 고진공 성막 장비에서 사용되는 quartz crystal microbalance (QCM)는 두꺼운 필름이 quartz 위에 성막되는 경우, 크리스탈 고유의 진동에 영향을 주어 사용이 어려워진다. 본 논문에서는 실시간 필름 증착 공정 중에 센서의 손상이 없는 광학적 계측 방식을 통해 필름의 성막 속도를 측정하는 방법을 연구하였다. 기체 이동 경로로 지나가는 페럴린 가스 중 다이머에 의한 레이저의 산란 정도를 측정하여, 페럴린 공정의 분해부 온도가 감소할수록 페럴린 가스 중 다이머의 비율이 증가하는 것을 성공적으로 확인하였다. 또한, 성막된 필름의 특성을 확인한 결과, 분해부 온도가 감소할수록 필름의 두께와 haze가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 우리는 연구 결과를 통해 개발한 안정적인 실시간 성막 속도 계측 시스템을 이용함으로써, 진공 공정을 통해 성막하는 페럴린 필름의 정밀한 성막 속도 제어에 활용하고자 한다.

• KSBB Journal
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• 제15권5호
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• pp.497-500
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• 2000

Avidin의 금속표변에 대한 강한 결합력과 avidin-biotin의 강한 결합력을 이용하여 금속 표면 위에 라포좀과 같은 유기 분자막의 다층 형성 과정을 수정진동자를 이용하여 분석하였다. 금속 표변위에 적층되는 유기 분자막에 대한 정보를 수 집하고 그 가능성을 검토하여 바이오 센서에서 감도를 향상 시킬 수 있는 새로운 방법을 제시하고자 하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체재료 기술교육
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• pp.21-23
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• 2002

In this paper, the electrochemical behavior of Viologen self assembly monolayer has been investigated with QCM, which has been known as nano-gram order mass detector. The self assemvly process of Viologen was monitored using resonant frequency $({\Delta}F)$ and resonant resistance(R). QCM measurements indicated a mass adsorption for Viologen assembling on the gold sufrace with a frequency change about 135[Hz] and calculated its surface coverage($\Gamma$) to be $3.5273{\times}10^{-9}[mol/cm^{2}]$. Also reversible redox process was observed and analyzed with ionic interaction at the Viologen/solution interface using ${\Delta}F$.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.2-2
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• 2002

Quartz Crystal Microbalance(QCM)은 표면에 묻은 물질의 미량의 무게변화도 간단히 측정 할 수 있어 반웅기 내에서 일어나는 현상올 in-situ로 즉시 알 수 있는 장점을 가진 장치이 다. 이 장치를 이용하면 초엄계 이산화탄소 내에서 용해도를 알 수 있고, 대상물질이 녹아냐 가는 속도를 측정하면 확산계수를 구할 수 있다. 그리고, 초음파 혼을 반응용기 내에 설치하 고, 초음파 효과를 알아보았다. 먼저 static system에서 초음파 효과를 알아보았다. Cu(acac)2를 대상으로, 밀폐된 용기에서 수행한 실험에서, 액체와 초임계 이산화탄소 내에서 용해속도를 QCM으로 구할 수 있었다. 용해속도로부터 Cu(acac)2의 확산계수를 측정할 수 있었다. 액체 내에선 $10^{-4}{\;}cm2/sec$, 초임계상태에서 $10^{-2}{\;}cm2/sec$의 값을 갖는 것으로 나타 났다. 그리고, 초음파를 사용할 경우 이 확산계수값이 4-5배정도 증가하는 것으로 냐타났다. 이어서 dynamic system에서 반응을 알아보았다. Cyanex를 함유한 C02를 반응용기에 흘리 면서 QCM표면에 묻은 Co이온의 용해속도를 측정하였다. 초음파는 용해도에 아무 역활을 안하는 것으로 나타났다. 주어진 조건에서 13 microgram/gram-cyanex의 용해도를 갖는 것 으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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• pp.176-179
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• 2000

In the recognition of the gases using the quartz crystal microbalance (QCM) coated with the film materials, it is important to obtain the recognition ability of gases, and the stability of film coated above the QCM. Especially, the thickness of film coated above the QCM is decreased according with the using circumstance and time of QCM gas sensor. Therefore, the sensing chararcteristics of film is changed with these. In this paper, we coated the lipid PC (Phosphatidyl Choline) materials varing with the blended amount of PVC(Poly Vinyl Chloride) and solution (Tetra Hydrofan:THF) above QCM to obtain the stability of lipid PC film. QCM gas sensors coated with film materials were measured the frequency change in the chamber of stationary gas sensing system injected 1-hexane, ethyl acetate, ethanol and benzene of $20{\mu}{\ell}$, respectively. We obtained the principal component analysis (PCA) from the frequency change due to the absorption of gas. Also, we measured the degradation characteristics of QCM gas sensor to show the properties of stability.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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• pp.218-222
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• 2002

In the recognition of the gases using the quartz crystal microbalance (QCM) coated with the PEG film materials, it is important to obtain the recognition ability of gases, and the stability of PEG film coated above the QCM. Especially, the thickness of PEG film coated above the QCM is decreased according with the using circumstance and time of QCM gas sensor. Therefore, the sensing characteristics of PEG film is changed with these. In this paper, we coated the PEG materials varing with the blended amount of PVC(Poly Vinyl Chloride) and chloroform above QCM to obtain the sensitive and the stability of PEG film. We measured the degradation characteristics of QCM gas sensor in the ethyle acetate 50[%] concentration to show the properties of stability.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제22권3호
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• pp.276-280
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• 2001

The self-assembled formation of octadecanethiol (CH3(CH2)17SH) on a gold substrate was studied using a quartz crystal microbalance (QCM) and a scanning tunneling microscope (STM). From the QCM measurements at vario us concentrations of octadecanethiol solutions in hexane and alcohol, the adsorption process of octadecanethiol onto Au was confirmed to consist of two steps as follows: (i) fast but disordered adsorption and (ii) a thermodynamically controlled rearrangement for uniform packing of octadecanethiol. Also, it was revealed that the adsorption rate became faster in ethanol than in hexane since less solubility of octadecanethiol in ethanol could help the formation of the monolayers. At 5 ${\times}$10-7 M solution, the monolayer formation was monitored by STM. The morphology of monolayer region was initially circular (diameter size: 7.26 $\pm$ 2.1 nm) and gradually changed to a stripe type after several minutes. At higher concentration, the self-assembled monolayer was formed immediately after the solution was introduced to a substrate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.103-110
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• 2015

본 연구에서는 가스 하이드레이트 기술을 이용하여 철강 공정 배기가스로부터 $CO_2$를 분리하는데 사용하는 여러 촉진제의 성능을 조사하였다. 이 실험에서는 $CO_2/N_2$ 혼합가스 ($CO_2/N_2$=20/80, 40/60)와 $CO_2/N_2$ 이외에 CO, $H_2$가 첨가된 Blast furnace gas (BFG) 모델 가스를 대상 가스로 사용하였다. 촉진제로는 구조 II 하이드레이트를 형성한다고 알려진 tetrahydrofuran (THF), propylene oxide, 1,4-dioxane 를 사용하였으며, 각 가스에 대하여 촉진제를 농도별로 첨가했을 때 상평형점의 변화를 측정하였다. 상평형점은 "연속" Quartz crystal microbalance (QCM) 방식을 이용하였다. 또한, Powder X-ray diffraction (PXRD) 분석을 통하여 촉진제의 첨가가 가스 하이드레이트 구조에 미치는 영향을 알아보았다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.112-118
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• 2012

본 연구에서는 합성한 DE7-OSA82-AO와 DEP52-OSA82-AOQ82 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 결정한 DE7-OSA82-AO 계면활성제의 등전점은 각각 7.2와 7.4이며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 등전점은 각각 10.4와 11.0으로서 제타전위 측정과 QCM 측정 결과가 거의 일치하였다. 표면 마찰 시험기를 사용하여 DE7-OSA82-AO 계면활성제로 세정한 섬유의 평균 마찰계수 값을 측정한 결과, 계면활성제 수용액의 pH가 산성 조건 혹은 중성 조건에서 섬유 유연 효과가 크며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 유연력은 등전점보다 낮은 pH 11 이하의 조건에서 우수함을 확인하였다.