• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.381.1-381.1
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• 2016

분석 방법의 간편함과 용이함의 장점은 물론, 시료 전처리 과정이 적어 시료물질의 임의 파괴나 훼손을 방지한다는 이유에서 최근 10년 간 많은 연구가 이루어지고 있는 대기압 질량분석 기술은 기압차이가 없는 대기압 분위기에서 질량분석이 이루어지기 때문에 시료를 질량분석기 입구 바로 앞에 스테이지를 설치하고서 시료를 이온화하는 경우가 대부분이다. 이 때문에 균질하지 않은 시료의 관심 영역을 모니터링하면서 질량분석을 하기에는 어려움이 있으며, 공간 정보를 추가한 질량분석 이미징에 한계가 있었다. 이에 본 연구팀은 질량분석기 입구에 챔버와 보조 펌프를 장착하여 강제로 기체 흐름 일으켜 시료로부터 발생한 이온을 질량분석기 입구로 유도하여, 원거리에서 시료를 이온화해도 질량분석기 입구까지 이온을 성공적으로 전달시키는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 분석하고자 하는 시료를 현미경 스테이지 위에 위치시켜 분석하고자하는 부분을 현미경으로 확인하면서 질량분석을 할 수 있으며, 나아가 대기압 질량 분석 이미징 기술을 구현할 수 있다. 대기압 탈착/이온화원은시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯과 펨토초 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 이온 전달관은 1/4" (6.35 mm) 외경의 60 cm 길이의 스테인리스 스틸관을 사용하여 질량분석기에서 약 60 cm 떨어진 현미경 위의 시료의 질량분석이 가능하게 했다. 보조 펌프의 계기압과 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯의 헬륨 기체의 유속을 변화시키면서 시료인 PDMS (polydimethylsiloxane) 의 질량 스펙트럼 (m/z 270.314) 세기를 관찰하여 최적의 이온 전달 조건을 찾았다. 추가로 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.229.1-229.1
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• 2015

생체 시료인 세포나 조직을 분석을 위해 임의로 파괴하거나 훼손하지 않은 본래의 상태에서 세포에 존재하는 다양한 생체분자 물질의 질량과 조성을 분석하고 영상화할 수 있는 대기압 표면 질량분석 이미징 기술을 개발했다. 생체 시료의 표면을 질량 분석을 하기 위해서는 대기압 분위기에서 시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 탈착/이온화원으로 저온대기압 플라즈마 젯과 펨토초 적외선 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 기존에 잘 알려진 저온 대기압 플라즈마 젯 소자는 유리관에 방전기체를 흘려주고 전극에 고전압을 인가하는 방식으로 제작했으며, 또 다른 대기압 이온화원으로서 근적외선 대역의 고출력 펨토초 레이저 빔을 현미경용 대물렌즈로 집속하여 생체시료에 조사시켰다. 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 수준으로 빔을 집속할 수 있는 펨토초 레이저는 금나노로드의 도움으로 생체 시료를 매우 작은 수준으로 탈착하는 데 주로 사용하며, 수십 마이크로미터에서 수 밀리미터 정도의 크기를 가지는 저온 대기압 플라즈마 젯은 탈착된 물질을 이온화시키는데 사용하여, 이 두 가지 이온화원을 결합하여 이온화원으로 사용한다. 시료에서 발생한 이온을 질량분석기 입구까지 잘 끌고 갈 수 있도록 이온 전달관을 설계하고 보조펌프를 장착 사용한다. 이렇게 자체 개발한 대기압 이온화원을 상용 질량분석기기와 결합하여 대기압 분위기에서 시료의 표면을 질량분석할 수 있는 시스템과 측정 기술을 개발했다. 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다. 수분을 포함하는 생채시료로부터 단백질, 지질, 대사물질을 직접 분리하여 분석하는 이 새로운 질량분석법은 기존의 분석법에 비해 훨씬 더 많은 생체분자 정보를 얻을 수 있으며 공간정보를 더해 영상화할 수 있는 큰 장점이 있다. 대기압 표면 질량분석 기술은 생체시료를 파괴해서 용액화할 필요도 없으며, 진공 챔버에 넣기 위해 필요한 복잡한 전처리 과정 단계를 간략화 할 수 있으며 최종적으로는 살아있는 세포나 생체 조직도 정량 분석이 가능하여 생명과학 및 의료진단 분야에서 응용할 수 있는 분야는 무궁무진할 것이다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.05b
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• pp.295-296
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• 2003

최근 환경오염에 대한 인식과 규제가 증가하고 쾌적한 주변환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 대기, 물, 토양, 생물 등과 같은 여러가지 환경시료의 분석을 통하여 오염의 정도를 파악하고 오염원을 규명하여 환경관리정책에 반영하려는 노력이 추진되고 있다. 여러 가지 환경시료중 대기분진은 자연적 또는 인위적 발생원에 따라 다양한 원소들을 함유하고 있기 때문에 대기환경지표시료로 이용되고 있다. 오염원의 규명을 위한 소량의 휠터상 분진시료로부터 원소의 정확한 분석은 필수적이고 중요한 선행작업이며 적합한 측정분석법의 이용이 요구된다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.288-289
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• 2002

최근 환경오염에 대한 인식과 규제가 증가하고 쾌적한 주변환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 대기, 물, 토양, 생물 등과 같은 여러 가지 환경시료의 분석을 통하여 오염의 정도를 파악하고 오염원을 규명하여 환경관리정책에 반영하려는 노력이 추진되고 있다. 여러 가지 환경시료 중 대기분진은 자연적 또는 인위적 발생원에 따라 다양한 원소들을 함유하고 있기 때문에 대기관측시료로 이용되고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1995.04a
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• pp.57-59
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• 1995

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.528-528
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• 2013

대기압 플라즈마 처리에 의한 특성 파악은 플라즈마 처리한 표면의 친수성 또는 소수성의 물성변화를 결합각을 측정하거나 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통한 표면 구조의 분석등 고체 표면을 평가하는 방법이 현재 주로 사용되고 있다. 그러나 결합각이나 AFM을 통한 평가법은 고체 표면만을 확인 할 수 있으며 액체 시료의 물성 상태 변화에 따라 정량적 분석을 확인할 수 없다. 이에 액체 시료에 대기압 플라즈마 처리로 미치는 영향을 전기적 특성 평가를 통해 정량적으로 분석하였다. 증류수, 알코올 등 액체 시료로 실험을 진행하였다. 준비된 기판위에 액체시료를 올려 플라즈마 처리를 하였으며, 기판에 양단에 준비된 전극을 통해 Resistance, Capacitance, Inductance 등의 임피던스를 측정하여 액체시료에 인가 된 플라즈마 처리 전과 후의 전기적 특성 변화를 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 1999.10a
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• pp.110-112
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• 1999

최근 환경오염에 대한 인식과 규제가 증가하고 쾌적한 주변환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 대기, 물, 토양, 생물 등과 같은 여러가지 환경시료의 분석을 통하여 오염의 정도를 파악하고 오염원을 규명하여 환경관리정책에 반영하려는 노력이 추진되고 있다. 여러 가지 환경시료중 대기분진은 자연적 또는 인위적 발생원에 따라 다양한 원소들을 함유하고 있기 때문에 대기관측시료로 이용되고 있으며, 특히 인체에 흡입되는 $PM_{10}$ 입자는 장$\cdot$단기적으로 인체보건에 큰 영향을 미칠수도 있음이 알려졌다.(중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2003.11a
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• pp.409-410
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• 2003

최근 환경오염에 대한 인식과 규제가 증가하고 쾌적한 주변환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 대기물, 토양, 생물 등과 같은 여러가지 환경시료의 분석을 통하여 오염의 정도를 파악하고 오염원을 규명하여 환경관리정책에 반영하려는 노력이 추진되고 있다. 여러 가지 환경시료중 대기분진은 자연적 또는 인위적 발생원에 따라 다양한 원소들을 함유하고 있기 때문에 대기환경지표시료로 이용되고 있다. 오염원의 규명을 위한 소량의 휠터상 분진시료로부터 원소의 정확한 분석은 필수적이고 중요한 선행작업이며 적합한 측정분석법의 이용이 요구된다. (중략)

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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• 2002.11a
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• pp.239-240
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• 2002

유해 대기오염물질에 대한 수용 모델링을 위해 대규모의 분진시료에 대한 분석이 필수적이나 현재로서는 미미한 실정이다. 대규모의 분진시료를 대상으로 미량금속을 분석하기 위해 기존 국내 연구에서 사용된 XRF, ICP-AES, PLXE 분석법 대신 검출 한계가 매우 낮고 재현성이 뛰어난 중성자 방사화 분석법(INAA)과 플라스마 분광법(ICP-MS)을 이용하여 대기오염분야에의 적용성을 평가하는 것은 매우 유용한 연구일 것으로 판단된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.671-676
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• 1998

방사성 $\beta$핵종 중의 하나인 $^{14}$ C은 중수로에서 상대적으로 많이 방출된다. 본 연구에서는 국내 유일의 중수로 원전인 월성 원자력발전소에서 배기구를 통해 환경으로 방출된 $^{14}$ C을 감시하기 위한 두 가지 타입의 대기시료 포집기술을 개발하였다. 하나는 전원을 이용하는 능동시료포집법(active air sampling)이며, 다른 하나는 전원을 사용하지 않는 수동시료포집법(passive air sampling)이다. 시료분석의 재현성 측면에서는 능동시료포집법이 보다 나은 것으로 알려져 있으나 시료채취 장소의 제한성 등으로 인해 최근에 들어와 수동시료포집법의 사용을 선호하고 있다. 본 연구를 통해 두가지 시료 채취법에 대한 측정오차의 신뢰성을 검증하기 위해 동위원소 분별효과를 비교 평가해 본 결과, 측정상의 오차가 약 2% 정도로 나타나 시료채취가 간단한 수동시료포집법의 사용타당성 및 활용 가능성을 입증하였다.