• 멤브레인
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• 제19권2호
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• pp.113-121
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• 2009

실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 물리적 강도와 단백질 결합용량이 높은 다공성 키토산 및 키틴 친화 막을 제조하였다. 키토산 친화 막의 BSA 단백질 결합용량은 최대 21.8mg/mL이었으며, 키틴 친화 막의 lysozyme 효소 결합용량은 최대 26.1mg/mL이었다. 제조된 다공성 키토산 및 키틴 친화 막을 사용하여 단백질 용액의 loading 유량, loading 양 및 농도 변화에 따른 BSA와 lysozyme의 친화 막 여과 크로마토그래피 분리 실험을 수행하였다. 친화 막 여과 크로마토그래피 분리 실험을 통해 얻어진 loading/washing/elution의 단계로 구성된 일련의 크로마토그램으로부터 단백질 용출량과 결합수율을 구하였다. 키토산 및 키틴 친화 막에의 BSA 및 lysozyme 단백질의 결합량과 결합수율은 loading용액의 유량이 작을수록, 주입량 및 농도가 클수록 증가하였다. 이 결과로부터 실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 제조된 다공성 키토산 및 키틴 막은 단백질의 대규모 여과 크로마토그래피 분리를 위한 친화 막으로서 효과적인 활용이 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.697-698
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• 2013

최근에 유연한 성질을 갖는 전자기기들의 수요가 증가하면서, 그에 따라서 유연 전자기기를 뒷받침 해줄 수 있는 에너지 저장체의 유연한 성질도 중요성이 점점 부각되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 유연한 에너지 저장체의 많은 연구들이 유연한 금속 박막이나 특수 공정처리가 필요한 고분자를 이용하고 있으나, 대부분의 유연 에너지 소자들은 에너지 저장체의 성능에 비해 고온과 산 약품과 같은 환경이 필요하며, 비용과 시간이 많이 소모되고 있다. 그에 반해 섬유는 앞에서와 같이 특수 공정 처리가 따로 필요하지 않으며 상온에서도 손 쉽게 이용 가능하며, 신축성이 뛰어난 장점이 있기 때문에 효율적, 비용적으로 유연한 에너지 저장체에 유리한 소재이다. 몸에 해로운 산과 같은 약품처리의 필요도 없으며, 용매를 흡수하는 능력이 뛰어나기 때문에 용매를 이용한 도포 방법을 사용하면 다양한 물질을 폭넓게 적용 가능하다. 그리고 적용 분야에 맞춰서 섬유의 종류를 조절하면 다양한 성질을 갖는 천 기반의 에너지 저장체가 형성되며, 면 섬유가 수소 결합과 높은 반데르 발스 결합에 의해 탄소나노튜브와 결합하여 높은 에너지 밀도를 갖는 에너지 저장체를 형성하는 것을 분석한 논문들도 보고되고 있다. 면 섬유의 특수한 성질을 이용하여 에너지 저장체를 제작하고 이를 확인하기 위해서 일반 합성 섬유인 polyester와 면 섬유를 비교 제작하였으며, 용매의 형태로 손쉽게 도포 가능한 물질은 탄소 계열의 활물질들이며, 탄소 나노 튜브나 그래핀 등이 분산된 용액을 이용해 천에 도포 가능하다. 탄소 계열의 활물질들은 대표적인 슈퍼캐패시터 물질이며, 천에 도포를 함으로써 천 기반의 슈퍼캐패시터를 제작하였다. 일반 합성 섬유 polyester와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량(Maximum specific capacitance)이 53.6 F/g으로 나타났으며, 면 섬유와 CNT를 결합한 형태의 전극은 최대 에너지 축전 용량이 122.1 F/g으로 나타났다. 따라서 면 섬유에서 높은 에너지 저장 능력을 보이는 것을 실험적으로 확인하였으며, 에너지 저장 능력이 뛰어난 면 섬유를 다음 전극 디자인에서도 일률적으로 적용하였다. 슈도캐패시터의 대표적 물질인 금속 산화물인 망간 산화물(MnO2)을 3전극 도금 시스템을 이용하여 에너지 축전 용량과 에너지 밀도를 올리는 전극을 제작하였다. 특히 망간 산화물의 형태는 표면적을 극대화하기 위해서 평균 지름은 200~300 nm 정도 되는 나노 입자의 형태로 제작하였다. 그 결과, 확연하게 에너지 축전 용량이 향상되었으며, 최대 에너지 축전 용량은 282.0 F/g, 에너지전력 밀도는 14.2 Wh/kg으로 나타나서 금속 산화물의 형태가 주는 효과를 확인할 수 있었다. 하지만 나노 입자의 형태로 제작된 금속 산화물은 문제점이 발생하였다. 금속 산화물의 전기 전도성이 매우 낮기 때문에, 전기 전도성에 비례해서 전력 밀도의 값이 표현되는데, 전기 전도성이 급격히 감소하기 때문에 전력 밀도도 급격한 감소가 나타난다. 다음과 같이 전기 전도성 물질을 첨가하는 방법은 추가의 공정이 필요한 단점이 있지만 오직 기계적인 인장응력만을 가해서 에너지 밀도와 전력 밀도를 증가시키는 전극을 제작하였다. 인장응력을 섬유 기반의 전극에 가했을 시에 가닥들간의 접촉 증가와 CNT가 정렬되면서 특정 변형률(strain) 이전에서는 전기 전도성이 최대 50% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 선행 연구에서 보고되었다. 이를 이용해서 전기 전도성과 직결되는 전력 밀도의 양도 증가시키고 에너지 밀도의 증가 여부까지 확인한 결과 인장을 가하기 전 면 섬유의 전력 밀도와 에너지 밀도는 6.4 kW/kg and 6.1 Wh/kg으로 나타났으나 30% 변형 인장 후에는11.4 kW/kg과 7.1 Wh/kg으로 나타났다. 그리고 망간 산화물을 첨가한 전극 역시 4.9 kW/kg과 14.2 Wh/kg으로 나타났었으나 인장 이후 전력 밀도는 14.2 kW/kg, 에너지 밀도는 17.6 Wh/kg으로 확연하게 증가한 것을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제34권2호
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• pp.295-315
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• 2024

최근 도심지의 발달과 전기비저항 탐사 적용 분야 및 현장의 확대에 따라, 포장된 지표에서 토양이나 지하 구조를 조사하기 위한 탐사의 필요성이 증가하고 있다. 과거에는 포장된 표면에서의 탐사는 포장재를 천공하거나 그 주변의 토양에서의 탐사로 대체하였다. 최근 포장재를 손상하지 않고 포장된 지표에서 탐사하는 방법 및 연구 사례들이 늘어남에 따라, 이 논문에서는 이에 대해 분석하고자 한다. 포장 지표에서의 전기비저항 탐사 방법을 기존의 천공 후 전극 삽입 방법, 평판 접지 전극 사용을 포함한 갈바닉 방법과 용량성 결합 방식으로 나누어 각 방법의 적용 사례를 조사하였다. 이를 통해 각 탐사 방법의 장단점과 탐사 현장의 특성을 고려하여 적절한 탐사 방법을 선택할 수 있음을 시사하였다. 마지막으로, 전기비 저항 탐사의 적용 가능성과 한계를 다양한 사례를 통해 분석하였습니다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2003년도 추계학술발표회초록집
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• pp.53-53
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• 2003

유도 결합 플라즈마는 비교적 간단한 방법으로 1$\times$$10^{10}$㎤ 이상의 높은 플라즈마 밀도, 저용량 결합(low capacitive coupling), 대면적 균일성을 제공하기 때문에 플라즈마 공정의 관점에서 매우 효율적이다. 따라서 유도 결합 플라즈마의 이러한 장점들은 화학적 기상 증착법으로 적용하였을 때 코팅의 특성을 향상시키는데 매우 유리할 것으로 생각된다. 특히, 좋은 특성을 가진 carbon nitride 박막을 제조하기 위해서 높은 밀도를 이용한 반응 기체의 분해와 상온에서의 증착이 필수적인데, 유도 결합 플라즈마 공정은 이런 점에서 매우 효과적이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.368-378
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• 2004

본 논문에서는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW(Coplanar waveguide) 방향성 결합기에서, 방향성의 향상을 위해 접지면과 전송선 사이의 slot 폭을 확장하는 보상구조를 제안하였다. 제안된 구조는 적절한 slot의 길이와 폭을 가질 경우, 결합기에서의 변화되는 정전용량과 추가된 인덕턴스로 인해 각모드의 위상속도 차이가 없어지므로 우수한 방향성 특성을 갖게 한다. 제안된 보상구조를 이용하여 1 ㎓를 중심주파수로 하는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW 방향성 결합기를 보통의 결합도를 갖는 6 ㏈ 결합기와 높은 결합도를 갖는 3 ㏈ 결합기 형태로 구현하였다 설계된 CPW 방향성 결합기는 MoM(Method of Moments) 방식의 EM solver 계산 결과, 중심주파수에서 목적하는 결합도를 가지면서 각각 55 ㏈와 58 ㏈의 우수한 방향성을 가지며, 정합특성 역시 우수하다. 측정결과는 계산결과와 매우 유사하며, 이를 통하여 제안된 보상구조의 유용성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.63-64
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• 2015

본 논문에서는 마이크로스트립 선로에 용량성으로 결합된 마이크로스트립 배열 안테나에 대해 연구하였다. 배열안테나는 접지된 유전체 기판 상의 급전 마이크로스트립 선로 부근에 직사각형 마이크로스트립 패치를 일정 간격으로 배열한 것이다. 스트립의 폭과 길이, 스트립 간격, 스트립과 급전 선로 사이의 간격 등에 따른 안테나의 특성변화를 관찰하였다. 파라미터 값들을 조절하여 중심주파수 12.5 GHz 대역용 고이득 안테나에 적합하도록 설계하였다.

• 멤브레인
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• 제16권1호
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• pp.39-50
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• 2006

실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 다공성 키토산 및 키틴 막을 제조하였다. 다공성 막의 제조는 다음의 3단계 절차로서 수행되었다: (1) 키토산 용액에 실리카 입자를 첨가시켜 필름을 형성시킨 후, (2) 이 필름을 알카리 용액에 침지시켜 실리카 입자를 제거하여 다공성의 키토산 막을 제조하였으며, (3) 다공성 키토산 막을 acetic anhydride를 사용하여 아세틸화시킴으로서 다공성 키틴 막을 제조하였다. 물리적 강도가 우수하고, 적절한 순수 투과량을 갖는 다공성 키토산 막과 키틴 막의 최적 제막조건이 제시되었다. 단백질 친화성을 부여하기 위해 다공성 키토산 막에 반응성 염료인 Cibacron Blue 3GA를 고정화시켰으며, BSA 단백질 및 lysozyme 효소의 흡착실험을 수행하여 친화 키토산 막 및 키틴 막의 단백질 결합용량을 측정하였다. 친화 키토산 막의 BSA 단백질 결합용량은 약 22 mg/mL이었으며, 친화 키틴 막의 lysozyme 효소 결합용량은 약 26 mg/mL로서 이는 키토산 또는 키틴을 기반으로 하여 제조된 hydrogel bead의 단백질 결합용량보다 수${\sim}$수십 배 큰 값으로서, 향후 막여과 크로마토그래피용 친화 막으로의 효과적인 활용이 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1925-1926
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• 2008

본 논문에서는 UHF TV방송 전 대역 Ch.14(473MHz)$\sim$Ch.69(803MHz)까지의 모든 채널에서 동작하는 유도결합구조의 RF동조회로를 설계하였다. 기존 자기결합구조의 RF동조회로는 PCB 양면을 사용하여야 하고 수작업으로 Air Coil 간격을 조절해야만 한다. 부품의 집적화와 양산 효율성 측면에서 자기결합구조의 단점을 해결할 수 있도록 하기 위해 본 논문에서 제안한 유도결합구조는 수동부품인 칩인덕터와 칩커패시터 및 가변용량 다이오드만을 사용하여 RF동조회로를 설계하였다. 칩인덕터는 Air Coil에 비해 낮은 소자 Q값을 가진다. 상대적으로 낮은 Q값을 갖는 칩인덕터를 사용하기 때문에 이를 보완하기 위해 Peaking용 칩인덕터를 설계 디자인에 적용하였다. 가변형 대역통과필터로 동작하기 위해 자기결합구조와 동일하게 가변용량 다이오드를 이용하였다. UHF TV방송 전 대역(470$\sim$806MHz)에서 -2.88 $\sim$ -3.97dB의 삽입손실 특성 및 -8dB 이상의 반사손실 특성과 330MHz의 중심주파수 변화 범위를 갖는다. 현재 상용중인 지상파 튜너에 적용되고 있는 자기결합구조의 RF동조회로를 대치하여 적용될 수 있을 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.548-553
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• 2004

본 논문에서는 높은 지향성을 갖는 1∼3단까지의 마이크로스트립 방향성 결합기 구조를 제시하였다. 마이크로스트립 구조의 우, 기모드의 위상차에 의한 지향성 특성이 저하되는 구조적인 문제점을 개선하고자 결합선로의 입출력단에 위상 보상용 커패시턴스를 구현해 주어 격리특성을 개선하였다. 용량성 보상은 결합선로의 보조선로에 형성해준 개방 스터브를 이용하여 구현되었다. 따라서 개방 스터브에 의한 삽입손실의 증가, 입사전력제어에 영향을 받지 않는다. 위상 보상용 커패시터는 평면형으로 구현되어 제작이 편리하고 재현성이 우수하며 다른 소자와 연계가 쉬워 집적화를 가능하게 한다. 제작된 1∼3단 방향성 결합기는 마이크로스트립 구조임에도 불구하고 각각 30 ㏈, 27 ㏈, 25 ㏈의 높은 지향성을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.79-82
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• 2000

본 논문에서는 Re-entrant mode 결합기를 이용하여 결합도가 향상된 다층 마이크로스트립 구조 결합기를 제안하였다. 제안된 구조는 결합이 이루어지는 두 전성선로의 위층, 아래층 양면에 부동 도체를 위치시킨 형태이며, 이는 기 모드 정전용량의 증가로 인해 높은 결합도를 얻을 수 있고 각 모드별 유효 유전율의 차이가 크지 않기 때문에 정재파비, 격리도, 위상차등에서도 향상된 특성을 얻을 수 있다. 따라서 이는 강한 결합이 필요한 다단 결합기나 광대역 결합기에 사용될 수 있다. 제안된 결합기의 설계를 위해 우 기 모드 해석 방법을 이용하여 임피던스, 유효 유전율, 결합계수 등을 계산하였으며 시뮬레이션과 제작을 통해 이의 타당성을 확인하였다.