• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.12 no.2
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• pp.167-172
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• 2018

This study evaluated absorbed dose of brachytherapy according to the nanoparticle in prostate cancer which many occurred in Korean man and provided basic data. Absorbed dose evaluation was using MCNPX program which was applied Monte Carlo simulation. Source was applied $^{192}Ir$ which was many using in Korean HDR machine and gold, ferric oxide, gadolinium and iodine nanoparticle were applied. Prostate absorbed dose result was increased when using nanoparticle, in particular gold nanoparticle was the highest result as $3.13E-03J/kg{\cdot}e$. Absorbed dose of surrounding organs and distance was similar between using nanoparticle and non-using nanoparticle. Therefore, brachytherapy was used nanoparticle was increased therapeutic ratio and efficiency of radiation therapy.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.126-127
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• 2004

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.250-250
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• 2013

단일벽 탄소나노튜브(Single-walled nanotubes, SWNTs)는 나노스케일의 크기와 우수한 물성으로 인하여, 전자, 에너지, 바이오 분야로의 응용이 기대되고 있다. 특히 SWNTs의 직경을 제어하게 되면 튜브의 전도성 제어가 훨씬 수월하게 되어, 차세대 나노전자소자의 실현을 앞당길 수 있으며 이러한 이유로 많은 연구들이 현재 행해지고 있다. SWNTs의 직경제어 합성을 위해서는 현재 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; TCVD)이 가장 일반적으로 이용되고 있으며, 합성 촉매와 합성되는 튜브의 직경과의 크기 연관성이 알려진 후로는, 촉매의 크기를 제어하여 SWNTs의 직경을 제어하고자 하는 연구들이 활발하게 보고되고 있다. 특히, 촉매 나노입자의 직경이 1~2 nm 이하로 감소될 경우, SWNTs의 직경 분포가 어떻게 변화할 것인지가 최근 가장 중요한 관심사로 남아 있으나, 이러한 크기의 금속입자는 나노입자의 융점저하 현상이 발현되는 영역이므로, SWNTs의 합성온도 영역에서 촉매 금속입자는 반액체(Semi-liquid) 상태로 존재할 것으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 고온의 SWNTs 합성환경에서 금속나노촉매의 유동성을 제한하기 위하여 나노사이즈의 기공이 규칙적으로 정렬된 다공성 물질인 제올라이트를 촉매담지체로 이용하였고, 이 때 다양한 합성변수가 SWNTs의 직경에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. SWNTs의 합성을 위해 실리콘 산화막 기판 위에 제올라이트를 도포한 후, 합성 촉매로서 전자빔증발법을 통하여 수 ${\AA}$에서 수 nm 두께의 철 박막을 증착하였다. 합성은 메탄을 원료가스로 하여 TCVD법으로 실시하였다. 주요변수로는 제올라이트 종류, 증착하는 철 박막의 두께, 합성온도를 설정하였으며, 이에 따라 합성된 SWNTs의 합성수율 및 직경분포의 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs의 전체적인 합성수율의 변화는 SEM 관찰결과를 이용하였으며, SWNTs의 직경은 AFM 관찰 및 Raman 스펙트럼의 분석에서 도출하였다. 실험결과, 제올라이트 종류에 따라서는 명확한 튜브직경 분포의 변화 없이 비교적 좁은 직경분포를 갖는 SWNTs가 합성되었으며, 합성온도가 $850^{\circ}C$ 이하로 감소되면 합성수율이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다. 촉매박막의 두께가 1 nm 이상인 경우에서는 직경 5 nm 전후의 나노입자가 형성되었으며, 이때 SWNTs의 합성수율은 높았으나 다양한 직경의 튜브가 합성이 된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 촉매입자의 크기가 2 nm 이하에서는 합성수율은 다소 저하되었으나, SWNTs의 직경분포의 폭이 상대적으로 훨씬 좁아지는 것을 알 수 있었다. 추후, 극미세 촉매와 저온합성 환경에서의 합성수율 향상을 위한 합성공정의 개량이 지속적으로 요구된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.33 no.5
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• pp.332-339
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• 2011

Effects of powdered activated carbon impregnated by iron oxide nano particle (Impregnated PAC) on the microfiltration (MF) membrane system performance in NOM removal from water were investigated in this study. A fluidized bed column was employed as a pretreatment of MF membrane process. The Impregnated PAC bed was stably maintained at an upflow rate of 63 m/d without leakage of the Impregnated PAC particles, which provided a contact time of 29 minutes. A magnetic ring at the upper part of the column could effectively hold the overflowing discrete particles. The Impregnated PAC column demonstrated a significant enhancement in the MF membrane performance in terms of fouling prevention and natural organic matter (NOM) removal. Trans-membrane pressure of the MF membrane increased to 41 kPa in 98 hours of operation, while it could be maintained at 12 kPa with the Impregnated PAC pretreatment. Removal of NOM determined by dissolved organic carbon and UV254 was also enhanced from 46% and 51% to 75% and 84%, respectively, by the pretreatment. It was found that the Impregnated PAC effectively removed a wide range of different molecular-sized organic compounds from size exclusion analysis.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.31 no.1
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• pp.13-18
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• 2020

Iron oxide nanoparticles were microencapsulated using fibroin, a protein polymer of silk fiber, for theragnostic applications. The content of iron oxide was determined to be 4.28% by thermogravimetric analysis and 5.11% by magnetometer. A suspension of murine fibroblast 3T3 cells grown in medium supplemented with iron oxide-microcapsules turned clear in response to the magnetic force and the cells aggregated to the magnet direction. Neodymium magnets placed on the top of the culture dish, and attracted cells to the center of the culture surface. The cells collected on the culture surface aggregated to form a rough spheroid of 2 mm in a diameter after 72 h. In the outer layer of the cell aggregate, cells were relatively large and gathered together to form a dense tissue, but the central part was observed to undergo cell death due to the mass transfer restriction. In the outer layer, iron oxide-microcapsules were lined up like chains in the direction of magnetic force. Using microCT, it was demonstrated that the iron oxides inside the cell aggregate were not evenly distributed but biased to the magnetic direction.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.6
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• pp.396-401
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• 2014

Nanomaterials have been widely used in many fields. This study investigates the effects of metal oxide nanoparticles (CuO, NiO, $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$, ZnO) on germination and germination index (G.I.) of seeds, Lactuca and Raphanus. Under aqueous exposure, CuO on Lactuca shows the most significant impacts on activities compared to others, showing $EC_{50s}$ for germination and G.I. as 0.46 mg/L and 0.37%, respectively. The effects of nanoparticle phytotoxicity on seed Lactuca was much higher than that of Raphanus. In general, the toxicities on seed germination and germination index were as following orders : CuO > ZnO > NiO ${\gg}$ $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$. No measurable inhibition was observed at 1,000 mg/L (maximum exposure concentration) of $TiO_2$, $Fe_2O_3$, $Co_3O_4$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.337.1-337.1
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• 2016

단일벽 탄소나노튜브(Single-walled carbon nanotubes, SWNTs)는 나노 스케일의 크기와 우수한 물성을 갖고 있어, 전자, 에너지, 바이오 등 다양한 분야로의 응용이 기대되고 있다. 이러한 응용의 실현을 위해서는 경제적, 산업적인 면에서 보다 손쉬운 합성법이 요구된다. SWNTs의 합성에는 대면적의 균일한 CNTs를 합성할 수 있다는 장점이 있는 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD)이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $900^{\circ}C$ 이상의 고온공정이 요구되며, 이는 경제적, 산업적인 면에서 사용이 제한적이다. 따라서 저결함, 고수율의 SWNTs를 저온합성 할 수 있는 공정의 개발이 지속적으로 필요하다. 본 연구에서는, TCVD법을 이용하여 에틸렌 원료가스로 SWNTs의 저온합성 가능성을 확인하였다. 합성을 위한 기판과 촉매로는 실리콘 산화막 기판(SiO2/Si wafer)에 철 나노입자를 지닌 ferritin을 스핀코팅 후 산화하여 이용하였다. 저온합성 공정의 변수로는 합성온도와 원료가스인 에틸렌의 분율을 설정하여, 변수가 SWNTs의 결정성과 수율에 미치는 영향을 고찰하였다. 합성된 SWNTs의 분석의 용이함과 손지기(Chirality)의 제어 가능성을 확인하기 위하여 나노 다공성 물질인 제올라이트(Zeolite)를 보조 기판으로 사용하였다. 실험결과 에틸렌 원료가스로 합성한 SWNTs는 메탄을 원료가스로 사용한 경우보다 낮은 $700^{\circ}C$ 부근에서도 합성이 가능함을 확인하였다. 또한 에틸렌의 분율과 합성 시간의 정밀한 제어를 통해 SWNTs의 합성온도를 더욱 감소시키는 것도 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.239.1-239.1
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• 2015

1차원 탄소나노재료이며 한 겹의 흑연을 말아 놓은 형태인 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled carbon nanotubes, SWNTs)는 감긴 형태에 따라 반도체성, 금속성 성질을 나타내는 특이성과 우수한 기계적 성질을 지니고 있어 광범위한 분야로 응용이 기대되어왔다. 이러한 SWNTs의 응용가능성을 실현시키기 위해서는 보다 경제적, 산업적인 면에서 손쉬운 합성방법의 개발이 필요한 실정이다. SWNTs의 합성 방법들로는 아크방전법과 레이저 증발법, 그리고 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD) 등이 이용되었다. 이 중 TCVD법은 대면적의 균일한 CNTs를 합성할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 공정이 요구되며, 이는 경제적, 산업적인 면에서 사용이 제한적이다. 따라서 저결함, 고수율의 SWNTs를 저온합성 할 수 있는 공정의 개발이 지속적으로 필요하다. 본 연구에서는, TCVD법을 이용하여 에틸렌 원료가스로 SWNTs의 저온합성 가능성을 확인하였다. 합성을 위한 기판과 촉매로는 실리콘 산화막 기판(SiO2/Si wafer)에 철 나노입자를 지닌 ferritin을 스핀코팅 후 산화하여 이용하였다. 저온합성 공정의 변수로는 합성온도와 원료가스인 에틸렌의 분율을 설정하여, 변수가 SWNTs의 결정성과 수율에 미치는 영향을 고찰하였다. 합성된 SWNTs의 분석의 용이함과 손지기(Chirality)의 제어를 위하여 나노 다공성 물질인 제올라이트(Zeolite)를 보조 기판으로 사용하였다. 실험결과 에틸렌 원료가스로 합성한 SWNTs는 $700^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 합성이 가능함을 확인하였다. 또한 에틸렌 원료가스의 분율과 합성시간의 정밀한 제어를 통해 SWNTs의 합성온도를 더욱 감소시키는 것도 가능할 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.6 no.6
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• pp.507-513
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• 2012

This research was performed to evaluate the superparamagnetic iron oxide nanoparticles'(SPIONs) cell toxicity and to measure the radiation cell survival curve changes of SPIONs-uptake glioblastoma multiforme cells. The results could be practically used as the fundamental data to ameliorate proton beam cancer therapy, for example, providing necessary GBM treatment dose in the proton beam therapy when the therapy takes advantage of SPIONs. The assessment of the toxicological evaluation of synthesized SPIONs was accomplished by MTT assay as an in vitro experiment. The results showed no meaningful differences in the cell survival rate at the $1-100{\mu}g/ml$ SPIONs concentrations, but the cell toxicity was shown as the cell survival rate decreased up to 74.2% at the $200{\mu}g/ml$ SPIONs concentration. Then, we measured each radiation cell survival curve for U373MG cells and SPIONs-uptake U373MG cells with 0~5 Gy of proton beam irradiations. It is learned from the analysis of the experimental results that the SPION-uptake cells' radiation survival rate was more rapidly decreased as the irradiation dose increased. In conclusion we confirmed that SPIONs-uptake in U373MG cells induces cell death at the much less dose than the lethal dose of SPION-non-uptake cell. This research shows that the therapeutic efficacy of glioblastoma multiforme treatment in proton beam therapy can be improved by SPIONs targeting to the GBM cells.

• Elastomers and Composites
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• v.44 no.1
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• pp.22-33
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• 2009

Recently, elastomer-nanocomposites reinforced with low volume fraction of nanofillers have attracted great interest due to their fascinating properties. The incorporation of nanofillers, such as, layered silicate clays, carbon nanotubes, nanofibers, calcium carbonate, metal oxides or silica nanoparticles into elastomers improves significantly their mechanical, thermal, dynamic mechanical, barrier properties, flame retardancy, etc. The properties of nanocomposites depend greatly on the chemistry of polymer matrices, nature of nanofillers, and the method in which they are prepared. The uniform dispersion of nanofillers in elastomer matrices is a general prerequisite for achieving desired mechanical and physical characteristics. In this paper, current developments in the field of elastomer nanocomposites reinforced with layered silicates, silica, carbon nanotubes, nanofibers and various other nanoparticles have been addressed.