• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2005년도 하계학술발표회
• /
• pp.28-29
• /
• 2005

본 논문에서는 MEH-PPV와 DFPP의 폴리머 물질을 이용하여 photovoltaic device가 제작되었고, 그림 1에 두 물질의 분자 구조가 보여진다. Photovoltaic cell의 전기-광학적 특성은 활성층의 폴리머 물질에 의해 결정된다. 이러한 특성을 알아보기 위해서 홉수 스펙트럼이 측정되었다. DFPP는 chloroform, chlorobenzen, THF, acetone에 잘 녹았으며, 본 논문에서는 chloroform이 용매로 사용되었다. 제작 공정은 다음과 같다. 인듐 주석 산화물 (ITO)이 증착된 유리기판은 photolithography 공정을 거친 후, 왕수(HNO$_{3}$ + HCL)로 식각됨으로서 전극의 패턴이 제작되었다. 그리고 ITO 전극 패턴 된 유리기판 위에 PEDOT (CH8000, Baytron)이 코팅된 후 Ar이 주입되는 Convection Oven을 이용하여 120$^{\circ}$C에서 2시간 동안 열처리되어 수분이 제거되었다. 활성층에는 MEH-PPV와 DFPP가 9:1과 2.33:1로 혼합된 폴리머가 사용되었고, 이것은 0.3 %w.t.가 되도록 chloroform에 넣어 5시간 동안 스핀바를 돌려서 용해되었다. 이 용액은 ITO 전극 패턴이 형성된 글라스 위에 3000 rpm으로 45 초간 스핀코팅 되었다. 이 때 얻어진 유기물 박막층은 80$^{\circ}$C의 Ar이 주입되는 convection oven에서 3시간 동안 경화되었다. 경화된 단층 유기물 박막층 위에 Li-Al이 1000 ${\AA}$의 두께로 증착되어 전극이 형성되었고, 이후 질소가 채워진 globe box에서 소자는 encapsulation되어 산소와 수분에 대한 영향으로부터 차단되었다. 상기의 공정으로 제작된 소자의 박막구조는 그림 2에서 보여진다. 그림 3은 MEH-PPV와 DFPP를 혼합했을 때의 흡수 스펙트럼이다. 최대 흡수 파장은 511 nm였다. 그리고 photovoltaic cell의 V-I 특성 결과가 그림 4와 같이 측정되었다. 측정에서는 300${\sim}$700 nm의 파장대를 갖는 태양광 모사계가 사용되었고, 셀의 면적은 10 mm$^{2}$였다. 그림 5의 I-V 특성으로부터 MEH-PPV와 DFPP가 9:1 로 혼합했을 때보다 2.33:1 로 혼합했을 때, photovoltaic device의 효율이 향상됨을 확인할 수 있다. 빛이 75 mW/cm$^{2}$ 의 세기로 조사될 때 9:1과 2.33:1로 혼합된 소자의 open circuit voltage (V$_{oc}$)는 비슷하지만, short circuit current Density (J$_{sc}$)는 각각 -1.39 ${\mu}$A/cm$^{2}$ 와 -3.72${\mu}$A/cm$^{2}$ 로 약 2.7배 정도 증가되었음을 볼 수 있다. 이러한 결과를 통해 electron acceptor인 DFPP의 비율이 높아질수록 photovoltaic cell의 conversion efficiency가 더 크게 됨을 확인할 수 있다. 그러므로 효율이 최대가 되는 두 폴리머의 혼합 비율이 최적화되는 조건을 찾는 것은 매우 중요한 연구가 될 것이다.

• 폴리머
• /
• 제29권6호
• /
• pp.613-616
• /
• 2005

본 연구에서는 한 개의 세포와 같은 미세한 생체시료 내부의 분석 대상물질을 감지하는데 사용할 수 있는 광바이오센서를 개발하기 위한 첫 단계로서 효소가 함유된 고분자 수화젤 구형입자를 나노크기로 중합하는 방법을 확립하고 센서로서의 사용 가능성을 확인하였다. 현탁 광중합을 통하여 305 nm의 평균크기를 가지는 horseradish peroxidase(HRP)가 함유된poly(ethylene glycol)(PEG) 수화젤 구형입자를 합성하였으며, 중합반응 이후 입자내부의 효소의 존재 및 활성유지를 HRP와$\H_{2}O_{2}$의 효소반응에 의한 Amplex Red의 형광산화물 생성을 통하여 확인하였다. 합성된 HRP가 함유된 PEG 수화젤 입자는 Amplex Red의 존재하에 $\H_{2}O_{2}$의 농도가 0에서 11 nM로 미량 변화함에 따라서 형광세기가 약 300$\%$ 증가함을 보여 주었다. 이러한 결과는 효소가 함유된 PEG 수화젤 나노입자를 합성하는 본 기술이 향후 미세한 생체시료 내부의 다양한 분석대상물질을 감지할 수 있는 나노크기의 광바이오센서를 개발하는데 이용 될 수 있는 가능성을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권5호
• /
• pp.759-765
• /
• 2012

바이오 디젤 생산량 증가에 따라 공정 중에 부산물로 발생하는 글리세린의 과잉공급 및 가격 하락이 이루어지고 있다. 이에 따라 글리세린에 기반한 다양한 화학제품생산과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있으며 글리세린을 탄소원으로 한 1,3-프로판디올의 생물학적 생산은 그 중 하나이다. 1,3-프로판디올은 지금까지 화학적인 방법을 통해 생산되어 왔으나 생물학적인 방법을 통해 생산될 경우 공정의 친환경성 및 경제성 확보와 더불어 1,3-프로판디올을 중합원료로 하는 PTT (Poly(trimethylene terephthalate))의 바이오폴리머로서의 활용을 가능하게 한다. 그럼에도 글리세린 유래 1,3-프로판디올의 생물학적 생산의 경제성에 있어 핵심은 경제적인 분리공정의 수립에 있다. 본 총설에서는 1,3-프로판디올을 분리하기 위한 공정들에 대한 연구 동향을 소개하고 최근 에너지 절감과 더불어 1,3-프로판디올 분리와 부산물 제거를 동시에 달성할 있는 공정으로 주목받고 있는 수상이성분계 추출에 대한 연구개발 동향 및 전망을 제시하고자 한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.363-370
• /
• 2015

인공폐수로 연속회분식 하수처리시스템에서 바이오플라스틱인 PHAs의 생산에 대하여 연구하였다. 실험은 하수처리장에서 식종슬러지를 채취하고, 실험실 내에서 제작된 인공하수를 이용하여 4 L 규모의 2조의 연속회분식반응기로 수행하였다. 인공하수의 영양조건(C/N/P)은 42:10:1로 운전되었으며, 연속회분식반응기는 호기상태에서 Feast/Famine 조건을 부여하는 ADF (aerobic dynamic feeding)의 SBR 1과 혐기/호기조건에서 Feast/Famine 조건을 부여하는 AODF (anaerobic/oxic dynamic feeding)의 SBR 2로 운전하였다. PHAs의 생산은 AODF가 ADF 보다 우수하였으며, ADOF 에서 바이오매스 대비 최대 40.0%(w/w)로 높게 생산되었으며, 구조적 및 열적 물성도 우수한 것으로 나타났다.

• 폴리머
• /
• 제38권6호
• /
• pp.809-814
• /
• 2014

전류 감응형 바이오센서에 응용하기 위해 전도성 고분자 마이크로튜브 어레이를 제작하였다. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonic acid)(PEDOT/PSS) composite을 전도성 접착제로 하여 템플릿을 전극에 고정한 후 EDOT을 전기화학적으로 중합하였다. 마이크로튜브 어레이는 자체의 넓은 표면적으로 인해 감도 높은 바이오센서로 응용될 수 있으나, 주요 표적물질 중의 하나인 과산화수소에 대한 전기화학적 반응이 느렸다. 과산화수소 산화에 대한 감도를 향상시키기 위해 어레이 전극에 금을 도포하였다. 증착법과 전기화학적 석출법 두 가지 방법을 시도하여 금을 처리하였는데, 이렇게 처리한 전극은 모두 과산화수소에 대한 반응이 크게 향상되었다. 따라서 전도성 고분자 마이크로튜브 어레이에 금을 도포함으로써 과산화수소를 표적물질로 하는 감도 높은 바이오센서 제작이 가능할 것으로 기대된다.

• 폴리머
• /
• 제38권6호
• /
• pp.714-719
• /
• 2014

라이신과 글루코오스에서부터 제조된 카프로락탐과 모폴리논을 음이온 개환중합법을 이용하여 나일론 6-모폴리논 랜덤 공중합체를 합성함으로써 바이오매스 기반의 새로운 나일론을 제조할 수 있었으며 또한 친수성이 향상된 나일론 6을 제조할 수 있었다. 중합 조건을 적절하게 조절함으로써, 점도평균분자량 30000 g/mol과 수율 80%의 공중합체를 제조할 수 있었다. 모폴리논을 공중합 단량체로 사용함으로써 나일론 6의 친수성을 높게 향상시킬 수 있었다. 제조된 나일론 6-모폴리논 랜덤공중합체를 시차주사 열량계(DSC), 열중량 분석기(TGA), X-선 회절분석기(XRD), 점도계, 접촉각 측정기와 같은 분석방법으로 그 특성을 분석하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제25권2호
• /
• pp.31-36
• /
• 2007

도전성 접착제는 많은 잠재적인 우수한 특성으로 응용범위가 점차로 확대되어 가고 그 시장 규모가 증가하는 추세에 있다. 본 논문에서는 전자패키징에서 널리 사용되어 오던 기존의 솔더를 대체하는 재료로서 도전성 접착제의 기술 동향에 대해 살펴보았다. 최근, 기존의 ECAs의 도전메커니즘(도전입자의 기계적/물리적 접촉)에 기인한 문제점을 극복하기 위한 나노입자를 사용한 여러형태의 ECAs와 접속 기술들이 활발히 개발 되고 있다. 앞서 언급한 바와 같이, ECAs가 가지는 낮은 전기도도와 불안정한 전기적 특성을 향상시키기 위한 개선하기 위한 도전입자 및 폴리머 주재의 성능향상을 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만 이러한 문제점을 극복할 새로운 재료의 개발 및 공정에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다. 또한, 최근 급속하게 전개되고 있는 전자 패키징 분야의 경박단소화, 고기능화, 다기능화 추세에 따른 미세피치화, 고전력/고주파 대응, 발열 문제 등의 해결할 수 있는 새로운 재료 및 공정에 대한 연구 개발은 가속화 될 것으로 보인다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물환경조절학회 2000년도 학술발표논문집
• /
• pp.62-66
• /
• 2000

비닐하우스내 연질피복자재의 표면에 온도차이와 다습한 조건으로 물방울이 부착되어 광투과율이 떨어지고, 물방울끼리 결합된 커다란 물방울은 작물체에 직접 떨어져서 물리적인 손상과 냉해 및 병해를 유발하게된다. 이러한 문제점을 해결하게 위하여 폴리머로 구성된 플라스틱 피복자재의 표면에 계면활성제을 첨가하여 방적성을 높이는 제품이 보급되고 있으나, 연질필름 종류별 방적성에 대한 기준 제시가 미흡하여 농가의 구입혼란을 초래하고 있는 바, 간편하고 용이한 방적성 검정기술이 필요하여 수적직경을 측정함으로서 방적성에 대한 간이측정기술을 개발하였다. (중략)

• 과학과기술
• /
• 제32권7호통권362호
• /
• pp.71-75
• /
• 1999

몇해 전만 해도 대부분의 과학자들은 신장이나 심장과 같은 인간의 조직은 장기제공자로부터 직접 이식을 받거나 또는 플라스틱, 금속 그리고 컴퓨터칩으로 만든 완전 인공부붚므오만 대체할 수 있다고 믿고 있었다. 또 많은 사람들은 생세포와 인공폴리머의 혼성물인 바이오인공장기는 결코 제작할 수 없으며 이식용 인간장기의 부족을 충당할 수 있는 유일한 길은 동물의 장기를 사용하는 것 뿐이라고 생각했다. 그러나 앞으로는 조직공학이라는 새로운 생명과학기술의 진보로 간질환 환자가 자기의 간세포와 플라스틱섬유로 만든 '네오(신)장기' 이식으로 병을 치유할 수 있고 인슐린에 의존하던 당뇨병환자가 대체용 췌장 덕에 인슐린주사를 자주 맞을 필요가 없게 되며 신장병환자는 누구든지 자기의 세포로 키운 새로운 신장을 이식할 수 있게 되어 신장투석기의 모습이 세상에서 사라지게 되는 시대를 기대할 수 있게 되었다. 또 우리 몸을 형성하는 육체의 '부품'을 사고 팔 수 있는 시대가 뜻밖에도 빨리 다가올지 모른다고 생각하고 있는 과학자들도 있다.

• KSBB Journal
• /
• 제25권5호
• /
• pp.409-420
• /
• 2010

Biopolymer-based materials recently have garnered considerable interest as they can decrease dependency on fossil fuel. Biopolymers are naturally obtainable macromolecules including polysaccharides, polyphenols, polyesters, polyamides, and proteins, that play an important role in biomedical applications such as tissue engineering, regenerative medicine, drug-delivery systems, and biosensors, because of their inherent biocompatibility and biodegradability. However, the insolubility of unmodified biopolymers in most organic solvents has limited the applications of biopolymer-based materials and composites. Ionic liquids (ILs) are good solvents for polar organic, nonpolar organic, inorganic and polymeric compounds. Biopolymers such as cellulose, chitin/chitiosan, silk, and DNA can be fabricated from ILs into films, membranes, fibers, spheres, and molded shapes. Various biopolymer/biopolymer and biopolymer/synthetic polymer composites also can be prepared by co-dissolution of polymers into IL mixtures. Heparin/biopolymer composites are especially of interest in preparing materials with enhanced blood compatibility.