• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.49.2-49.2
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• 2009

최근, 플루이딕스칩 제작에 있어서 가격이 저렴하며 구조물 형성이 쉽다는 장점으로 인하여 유리 기판을 플라스틱 기판으로 대체하려는 연구가 많이 진행하고 있다. 하지만 플라스틱 기판은 유리 기판에 비하여 많은 장점을 갖고 있음에도 불구하고, 기판 표면이 소수성이기 때문에 유체의 흐름을 저하시키는 문제점이 있다. 기존의 플라스틱 기판을 친수성으로 개질하는 방법으로는 화학적처리, 자외선 조사, 산소플라즈마 처리 등의 방법이 있었으나, 화학적처리 방법은 공정의 민감성과 폐기물로 인한 양산적용의 한계가 있고, 자외선 조사법 및 산소 플라즈마 처리는 친수성이 영구적이지 않다는 결정적인 문제점이 있다. 이는 플라스틱 플루이딕스칩의 신뢰도를 크게 저해하여 상용화에 큰 문제점으로 작용한다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 새로운 방법의 친수성 표면처리가 요구되어 지고 있다. 본 연구에서는, 기존 플라스틱 기판의 친수성 표면처리 방법들의 문제점들을 개선하고자 플라스틱 기판의 변형을 야기하지 않는 저온 PE-CVD 방식을 이용하여 균질한 두께의 $SiO_2$박막을 형성 하였으며, 형성된 박막을 liquid self-assembled monolayer(L-SAM)방식을 이용하여 아민 표면으로 개질하였다. 이를 통해, 플라스틱 채널 상에서 유체의 원활한 흐름, 형성된 아민 표면에 단백질 및 DNA와 같은 생체 물질 고정화의 용이성 및 영구적 표면개질의 특성을 얻을 수 있었다. 이뿐만 아니라, 플라스틱 기판 외에도 재료에 관계없이 모든 물질의 표면을 생체 안정성이 뛰어난 친수성 표면으로 개질 할 수 있으며, 알데히드 및 카르복시산 등의 다양한 작용기로 변형이 쉽다는 장점이 있다. 개질된 친수성 표면의 평가를 위하여 시간에 따른 접 촉각 및 형광 스캐너(Fluorescence Scanner)를 이용하여 영구적인 친수성 특성 및 생체물질 적합성을 파악하였다. 또한, L-SAM 조건에 따른 아민의 형성정도를 측정하기 위하여 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 실시 하였다. 최적화된 표면처리를 실제 플라스틱 플루이딕스칩에 적용하여, 유체의 흐름을 관찰 하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.33 no.2
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• pp.311-319
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• 2003

치주조직재생을 도모하기 위한 전통적인 시술방법으로는 여러 가지 골이식재를 이용한 골이식술이 오래 전부터 이용되고 있다. 이번 실험의 목적은 장,단기간의 신생골의 형성과 CPP의 흡수를 비교하여 골이식재로서 Calcium Polyphosphate(CPP)를 평가하는 것이다. 이번 실험에 사용된 CPP는 무수 $Ca(H_2PO_4)$를 condensation하여 무결정의 $Ca(PO_3)_2$를 얻고 이를 용융하고 냉각시킨후 분쇄하여 얻은 것으로 키토산이나 $Na_2O$를 첨가한 후 3세된 비글견에 이식하여 관찰하였다. 양성 대조군으로 동결탈회건조골을 이용하였다. 조직학적으로 3개월 소견과 같이 섬유조직의 게재없이 신생골의 형성이 관찰되었다. 12개월 후의 신생골의 형성은 3개월 결과에 비해서 동결탈회건조골이나 키토산, $Na_2O$를 넣은 CPP 과립에서 더 많은 비율로 나타났다. 음성 대조군과 이식재를 넣은 군간에는 유의성이 있는 것으로 나타났고(p<0.05), 또한 키토산을 첨가한 CPP 과립과 $Na_2O$를 첨가한 CPP 과립 사이에는 신생골의 형성에 유의성이 없었다. 이식한 CPP 과립의 경우 흡수소견이 3개월 결과에 비해 크게 증가하지 않았다. 이번 실험에서는 첨가물에 상관없이 CPP 과립은 골유도성과 생체적합성을 보였다. 그러나 흡수속도가 매우 느려 신생골로 대체되는 여부를 알 수 없었다. 향후 연구에서는 흡수속도를 증가시킬 수 있는 적당한 CPP 형태와 첨가물을 밝혀내어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.110-110
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• 2017

마이크로 플루이딕 디바이스는 화학, 생물학 실험 및 생체 의학 진단을 위한 플랫폼으로 지난 20년간 그 사용 및 연구가 증가되어 왔다. 마이크로 플루이딕 디바이스를 제작하는 데 있어 가장 일반적으로 사용되는 재료는 실리콘이지만 비용이 많이 들고 불투명하므로 광학 검출이 필요한 곳에 적용이 제한된다. 이러한 측면에서 열가소성 플라스틱은 상업화의 중요한 요소인 대량 생산에 있어 큰 잠재력을 가지고 있으며 저렴하고, 가공이 쉽고, 유연하고, 광학적으로 투명하고, 화학적으로 불활성이며, 생체적합성을 가진다. 본 연구에서는 열가소성 플라스틱의 일종인 PMMA Poly(methylmethacrylate)를 효율적으로 접합하기 위해 비교적 낮은 온도와 낮은 압력에서 에탄올을 활용한 접착방식을 개발하였다. 먼저, PMMA 기판의 전체 표면을 $80^{\circ}C$에서 20 분 동안 에탄올로 처리한 후, $60^{\circ}C$에서 20 분간 열 압착하는 방식으로 영구적인 결합이 이루어졌다. 결합 강도 및 채널의 sealing 정도를 확인하기 위해, 인장 강도, 누수 및 파열 테스트를 수행하였다. 결합강도는 약 12.4 MPa로 타 연구와 비교할 때 매우 높았으며 마이크로 채널의 전체 내부 체적보다 거의 450 배 높은 강한 액체 흐름을 견딜 정도로 견고한 결합이 유지되었다. 열가소성 플라스틱의 본딩에 사용되는 유기 용매는 광학 특성을 희생시키지 않으면서 결합 속도를 높일 수 있지만, 결합 공정 중에 용매로 인해 마이크로 채널이 막히는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 견고한 본딩을 유지하면서 채널 막힘을 방지하기 위해 마이크로 채널을 소수성으로 선택적으로 처리하여 내벽의 표면 특성을 튜닝해 주는 기법을 추가로 적용하였다. 본 연구에서 사용한 방법은 아민-PDMS (polydimethylsiloxane) 링커를 적용하여 기판 표면의 극성을 변경시켜 주었다. 아민-PDMS 링커는 PC (polycarbonate), PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride) 및 PI (polyimide)와 같은 다양한 열가소성 플라스틱의 표면 소수성을 현저히 증가시키며 화학적, 열적 안정성이 뛰어나다. 아민-PDMS 링커는 PMMA의 카보닐 그룹과 반응할 수 있는 아민 사이드 그룹을 포함하는 PDMS 백본으로 구성되며 처리된 대상표면을 소수성으로 만든다. 아민-PDMS 링커 처리 이후 채널은 소수성으로 변화되었으며 이는 접촉각(contact angle)의 증가로 확인되었다. 코팅된 채널을 에탄올로 30분간 80도에서 처리하여도 소수성은 그대로 유지되어 마이크로 채널의 선택적인 소수성 코팅이 성공적으로 수행되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.10a
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• pp.1000-1002
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• 2012

The material with superior biocompatibility and physical-chemical stability is required to fabricate high sensitive biosensors. Many kinds of biomaterials have been evaluated to apply for bioindustry. Recently, carbon based diamond and graphene thin films have been focal pointed as bio applications and their possibility is partially evaluated. Diamond thin film has many advantages for electrochemical and biological applications, such as wide potential window (3.0~3.5V), low background current and chemical-physical stability. And graphene film has many advantages as biomaterial, chemical-physical stability and conductivity. In this work, we have cultured human nerve cell (SH-SY5Y) on the nanocrystalline diamond, mirocrystalline diamond, graphene film and cell culture dish. We use MTT assay to evaluate the characteristics of cell culture on the substrates. As a result, nerve cell is well cultured on the carbon based diamond and graphene films as similar as cell culture dish. We expect that carbon materials have been applied for bioindustry such as biosensors.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.05a
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• pp.63-66
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• 2009

본 연구의 목표는 사용자에게 적합한 매트리스를 선택하는데 도움을 주는 신체적, 심리적 지표를 개발하고, 이를 분석하여 개인의 주관적 만족도와의 상관성을 알아보는 것이다. 시중에 판매되고 있는 5개의 매트리스의 강도를 2개씩 짝지어진 매트리스별 pared t-test를 통하여 강도별 순위를 5등급으로 분류하였다. 10명의 실험 참가자들의 신체적 지표(근전도, 심박수, 산소포화도 측정), 심리적 지표(개인 특성 설문 조사), 체압 및 주관적 만족도 측정을 실시하고, 상관분석을 통해서 이 측정결과와 개인간 주관적 만족도(선호하는 침대의 탄성)와도 일관성이 있는지 조사하였다. 연구 결과, 압력집중도(r=0.818)과 허리근육이완도(r=0.766) 그리고 심박수(r=0.670)가 주관적 만족도와 유의한 상관관계를 가지는 것으로 나타났다.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.30 no.3 s.47
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• pp.295-305
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• 2004

Colloid and surface chemistry have been focused on surface area and surface energy. Local surface properties such as surface density, interaction, molecular orientation and reactivity have been one of interesting subjects. Systems of such surface energy being important would be listed as association colloid, emulsion, particle dispersion, foam, and 2-D surface and film. Such nanoparticle systems would be applied to drug delivery systems and functional cosmetics with biocompatible and degradable materials, while nanoparticles having its size of several nm to micron, and wide surface area, have been accepted as a possible drug carrier because their preparation, characteristics and drug loading have been inves-tigated. The biocompatible carriers were also used for the solubilization of insoluble drugs, the enhancement of skin absorption, the block out of UV radiation, the chemical stabilization and controlled release. Nano/micro emulstion system is classified into nano/microsphere, nano/microcapsule, nano/microemulsion, polymeric micelle, liposome according to its prep-aration method and size. Specially, the preparation method and industrial applications have been introduced for polymeric micelles self-assembled in aqueous solution, nano/microapsules controlling the concentration and activity of high concen-tration and activity materials, and monolayer or multilayer liposomes carrying bioactive ingredients.

• Polymer(Korea)
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• v.30 no.6
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• pp.512-518
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• 2006

A biodegradable polymer poly((R) -3-hydroxybutyric acid) (PHB) was conjugated with a hydrophilic polymer poly(ethylene glycol) (PEG) by the ttansesterification reaction to form the amphiphilic block copolymer. PHB with low molecular weight ($3000{\sim}30000$) was appropriated for the drug delivery materials. High molecular weight PHB was hydrolyzed by an acid-catalyst to produce the low molecular weight one. Amphiphilic block copolymer was formed the self-assembled polymeric micelle system in the aqueous solution that the hydrophillic PEG was wraped the hydrophobic PHB. Generally, polymeric micelle forms the small particle between $10{\sim}200nm$. These polymeric micelle systems have been widely used for the drug delivery systems because they were biodegradable, biocompatible, non-toxic and patient compliant. The hydroxyl group of PEG was substituted with carboxyl group which has the reactivity to the ester group of PHB. Amphiphilic block copolymer was conjugated between PHB, and modified PEG at $176^{\circ}C$ which was higher than the melting point of PHB. Transesterification reaction was verified with DSC, FTIR, $^1H-NMR$. In the aqueous solution, critical micelle concentration (CMC) of the mPEG-co-PHB copolymer measured by the fluororescence scanning spectrometer was $5{\times}10^{-5}g/L$. The shape and size of the nanoparticle was taken by dynamic light scattering and atomic force microscopy. The size of the nanoparticle was about 130 nm and the shape was spherical. Our polymeric micelle system can be used as the passive targeting drug delivery system.

• Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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• v.43 no.2
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• pp.165-174
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• 2017

This study reports a synthesis of an amphiphilic linear block copolymer consisting of a hydrophobic poly (lactide) (PLA) block and a hydrophilic hyperbranched polyglycerol (hbPG) block, PLA-b-hbPG. Simple chemical modification of the hbPG block with 4-hydroxycinnamic acid (CA) led to a photo-crosslinkable block copolymer, PLA-b-hbPG-CA. Nanosized micelles of the block copolyemrs were used as drug carriers for sustainable release. The hbPG shell made of a small molecular weight hbPG block showed excellent hydrophilicity, which can minimize in vivo toxicity. The UV-crosslinked PLA-b-hbPG-CA micelles loaded with drugs colud be served as a drug delivery carrier for its biocompatibility and self-assembled structures.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.700-707
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• 2018

Vehicles are used in daily life as convenient transport, it is important to authenticate driver because vehicles are controlled by driver. Especially, in these days, there is a discussion on introduction of Driving Under the Influence car-starting locking device installation for preventing accidents caused by Driving Under the Influence of alcohol, these car-starting locking device installation requires a lot of money and time. Suitable user authentication for solving user's inconvenience during the disabled and men of national merit to receive discount benefits is needed. In this paper, For solving these problems, we propose the efficient vehicle control and user authentication system for preventing driving under the influence and providing the disabled and men of national merit benefit based on driver authentication by using user's smartphone NFC communication and user's biometric information.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.32 no.1
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• pp.143-160
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• 2002

타이태늄은 뛰어난 생체적합성과 적절한 물리적 성질을 바탕으로 치과 및 정형외과 영역의 매식재로 널리사용되어져 왔으며, 골과 매식재 사이의 골 융합 정도를 증가시킬 목적으로 물리, 화학적인 방법을 이용한 타이태늄의 표면처리에 관한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 최근에는 부착단백질 또는 성장인자를 이용한 생체재료의 표면개질을 통하여 조직적합성 및 치유 능의 개선을 위한 시도들이 있어왔다. Fibronectin(FN)은 주요 세포외기질중의 하나로 생체 내 널리 분포하여 세포의 부착, 이동 및 증식에 관여하는 거대 당단백으로, RGD및 PHSRN 펩타이드 서열이 세포의 인테그린과 결합하여 세포의 활성을 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 FN으로 처리된 타이태늄이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 미치는 영향과 이에 따른 석회화 정도에 미치는 영향을 관찰하여 부착분자를 이용한 타이태늄 표면개질의 효과를 규명하고자 하였다. 상업용 순수 타이태늄을 gold thiol법을 이용하여 표면처리 후, 혈장 FN(plasma FN, pFN)과 유전자재조합법을 이용하여 얻은 FN조각(FN type III 7-10, FNIII 7-10)을 피복한 시편을 실험군으로, 아무런 처리를 하지 않은것(smooth surface, SS)과 산 부식(Sandblasted and acid etched, SLA)처리된것을 대조군으로 이용하였다. 배양된 조골세포주(MC3T3-E1)를 사용하여 타이태늄 표면 처리에 따른 세포의 증식, 형태변화, 알칼리성 인산분해효소(ALPase) 생산 및 세포면역형광법을 이용한 분화정도를 시간 경과에 따라 관찰하였다. 조골세포증식의 경우 FNIII 7-10 처리군에서 pFN 처리군 및 대조군에 비해 시간경과에 따라 유의성있는 세포수의 증식이 관찰되었으며(p<0.05), ALPase 생성의 경우에도 FNIII 7-10 처리 군에서 아무 처리도 하지 않은 군에 비해 유의성 있게 높은 효소의 생성이 관찰되었다(p<0.05). 주사전자현미경을 이용한 세포의 형태관찰결과 아무 처리도 하지 않은 군에서는 마름모형태를 나타내었으며, 산 부식 처리된 군에서는 세포가 가시모양의 형태를 보인 반면 FN으로 처리된 두 군에서는 세포의 부착 및 펴짐이 매우 발달되어 있는 모습이 관찰되었다. 세포의 분화정도를 관찰하기 위하여 국소부착키나제(focal adhesion kinase, FAK), 및 actin stress fiber의 분포양상을 세포면역형광법을 이용하여 관찰한 결과 FN으로 표면처리된 두 군에서 아무런 처리도 하지않은 군 및 산 부식처리 한 군에 비해 프라크의 발현이 높게 나타났으며 잘 발달된 actin stress fiber의 소견을 나타내었다. 이 실험의 결과들은 gold thiol 법을 이용한 표면처리 후 FN부착을 통한 타이태늄의 표면개질이 조골세포의 부착, 증식 및 분화에 중요한 역할을 담당하여 석회화 정도를 촉진시키는 것을 보여주었으며, 이런 결과들은 더 짧은 FN조각을 이용한 다른 생체재료의 표면개질에 폭 넓게 응용할 수 있으리라 생각된다.