• Journal of Embryo Transfer
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• v.19 no.2
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• pp.89-99
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• 2004

Stretch-activated channels (SACs) responds to membrane stress with changes in open probability (Po). They play essential roles in regulation of cell volume and differentiation, vascular tone, and in hormonal secretion. SACs highly present in Xenopus oocytes and Ascidian oocytes are suggested to be involved in the regulation of pH and fluid transport to balance the osmotic pressure, but remain unclear in mammanlian oocytes. This study was investigated to find the presence of SACs in hamster oocytes and to examine their electrophysiological properties. To infer a role of SAC in relation to the development of early stage, we followed up to the stage of two-cell zygote with patch clamp techniques. Single channels were elicited by negative pressure (lower than ­15 cm$H_2O$). Interestingly, SACs were dependent on permeable cations such as $Na^+$ or $K^+$. As permeable cation removed from both sides across the membrane, SAC activity completely disappeared. When permeable cations present only in intracellular compartment, outward currents appeared at positive potentials. In contrast to this, inward currents occurred only at the negative voltage when permeable cation absent in cell interior. These result suggests that SAC carry cations through the nonselective cation channel (NSC channel). Taken together, we found that stretch activated channels present in hamster oocyte and the channel may carry cations through NSC channels. This stretch activated-NSC channels may play physiological role(s) in oocyte growth, maturation, fertilization and embryogenesis in fertilized oocytes to two-cell zygotes of hamster.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.427-428
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• 2014

서론: 최근 전세계적인 고령화 진행에 따른 뇌졸중, 파킨슨병, 알츠하이머병 등과 같은 각종 뇌관련 질환에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 다양한 뇌질환 치료를 위하여 뇌 신경 신호의 정확한 검출 대한 연구가 학계에서 활발히 진행되고 있다. 효과적인 뇌 신경 신호 검출을 위해서는 세포조직의 손상을 최소화 할 수 있는 초소형 신경탐침 및 극소 면적내에서 극대화된 검출 전극이 구현되어야 한다. 그러나, 극소 면적내에 구성된 소면적 전극을 통한 신호 검출은 전극 계면에서의 높은 임피던스를 야기시켜 정밀한 신경신호 검출에 어려움을 만든다. 따라서, 뇌 신경 신호 검출시 전극 계면에서의 낮은 임피던스를 검출하기 위한 다결정실리콘, 이리듐 산화막, 탄소나노튜브와 같은 다양한 전극 소재를 이용한 신경탐침 연구가 제안되어 왔다. 본 연구에서는 극소화된 전극면적과 신경세포 계면에서의 저 임피던스 신경신호 검출을 위하여 비이온성 계면활성제와 전해도금을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 검출 전극으로 활용하였다. 실험 결과: 제작된 신경탐침의 몸체는 실리콘으로 이루어지며, 탐침 끝단에는 신호 측정을 위한 나노동공 백금층을 갖는 전극들이 집적되어 있다. Fig. 1 는 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 이미지 (a), SEM (b), TEM (c), FESEM (d) 측정결과를 보여준다. 0.9 %의 NaCl 용액에서 제작된 신경탐침의 계면임피던스 및 위상각 변화에 대한 측정결과가 Fig. 2에 나타나 있다. 1.2 kHz 주파수에서 $942.6K{\Omega}$ ($0.029{\Omega}cm^2$, $3.14{\mu}m^2$)로 극대화된 실표면적을 갖는 나노동공 백금층에 의하여 매우 낮은 임피던스 특성을 보인 것으로 판단된다. 또한 제작된 신경탐침은 위상각이 $-82.9^{\circ}$로서 캐패시터와 같은 역할을 하고 있다고 예상할 수 있었으며 $4.6mFcm^{-2}$의 축전용량값을 보였다. Fig. 3는 1 M의 황산용액에서 나노동공백금층이 형성된 신경탐침 전극과 형성 전의 전기화학적 표면변화를 비교분석한 결과로서 나노동공 백금층의 형성 전/후의 전류응답 특성이 상이하게 나타났다. 나노동공 백금층의 실표면적 극대화로 인한 전류응답수치 또한 크게 향상 되었으며, 0~-0.25 V 영역에서의 수소 흡착에 따른 환원곡선은 전형적인 백금 특성을 보여주는 결과로 판단 할 수 있다. Table 1는 기존에 연구되었던 신경탐침들과 본 연구에서 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 임피던스와 캐패시턴스 특성을 비교한 결과이다. 결론: 본 연구에서는 실리콘 신경탐침 끝단에 집적된 전극상에 전해도금법을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 형성하고 전극 계면상의 낮은 임피던스를 검출을 하였다. 나노동공 백금층을 갖는 신경탐침은 순환전압전류법을 통해 극대화된 실표면적을 극대화를 확인할 수 있었으며, 극대화된 검출 전극면은 저 임피던스 측정에 용이함을 실험을 통해서 증명할 수 있었다. 따라서, 높은 거칠기값의 나노동공 백금층은 초소형화된 신경탐침상에 집적되는 전극면적소형화와 다수의 전극 구현에 효과적일 것으로 판단되며 보다 정확한 신경신호 검출을 통한 뇌질환의 명확한 이해에 유망할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.164-164
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• 2017

해양환경 중 많이 사용되는 철강재료들은 그 가혹한 부식환경에 대응하기 위하여 일반적으로 피복 도장방식법이나 음극방식법이 적용되고 있다. 여기서 음극방식법은 선박 및 해양구조물의 해중부 부식에 대해 가장 효과적인 방식법으로 알려져 있다. 한편, 이와 같이 해수 중 철강재에 음극방식을 적용할 경우, 피방식체인 그 강재 표면에 해수 중 용존된 산소의 음극환원 반응이 일어나며 국부적인 알카리 표면 조건을 형성시켜 $Mg(OH)_2$와 $CaCO_3$의 막을 석출시킨다. 이와같이 음극방식 중 형성된 전착물은 방식해야 될 표면적을 감소시켜 방식전류밀도를 감소시키는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이렇게 석출된 전착물은 음극표면에 부분적으로 형성되고, 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 또한 이 전착물은 그 형성 메커니즘에 관한 해석이나 강도, 균일한 밀착성, 장기적인 방식효과 및 효율성 등이 아직 충분히 입증되어 있지 않은 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 다양한 전착 프로세스에 의해 제작된 전착물의 기간별, 도장코팅 종류별 특성변화를 분석 및 평가하고, 전착물에 의한 희생양극 소모전류 변화 측정 분석을 통해 전착막을 균일하고 치밀하게 형성시키기 위한 최적의 조건을 찾고자 하였다. 또한 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)으로 ${\varnothing}42.7{\times}1,000mm{\times}4.0t$의 형상으로 제작하였다. 인가된 전류밀도는 1, 3 및 $5A/m^2$이고 도장 코팅 종류별 전착 석출물의 형성차이 비교 분석을 위한 실험은 선박 및 해양구조물에 많이 사용되는 Universal Epoxy 도료 2종을 선정하여 진행하였다. 또한 Steel Wire Mesh의 영향을 알아보기 위해 Mesh를 설치하여 실험을 진행하였다. 기간별-도장 종류별 외관관찰, 전착물의 두께 측정, SEM, EDS 및 XRD를 통해 막의 모폴로지, 조성원소 및 결정구조를 분석하였으며, 전착물의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test) 및 전기화학적 양극분극 시험을 실시하였다. 희생양극 소모율에 대한 전착물의 영향을 확인하기 위해 외부전원을 인가하여 전착 피막을 형성시킨 강 기판에 희생양극을 연결하여 희생양극 소모효율 측정 시험을 진행하였다. 전착물의 석출량은 시간 및 전류밀도의 증가에 따라 비례하여 증가하였으며, 음극전류 인가 시 금속과 용액 계면 사이의 확산층에서 발생한 $OH^-$ 이온으로 인해 금속과 용액 계면 사이 pH가 부분적으로 증가하여 $Mg(OH)_2$ 화합물이 많이 생성되는 것으로 확인되었다. 또한 Mesh의 부착으로 평활하지 않게 형성된 미세한 굴곡구조 및 표면적 증가로 인하여 단계적으로 피복되는데 필요한 시간이 지연되면서 $CaCO_3$에 비해 $Mg(OH)_2$ 화합물이 상대적으로 증가한 것으로 사료된다. $CaCO_3$(Aragonite) 구조는 견고한 피막으로 치밀하고 화학적 친화력이 높아 우수한 밀착성을 보였으며 전착물의 영향으로 양극 전류가 감소하였고, 이로인해 방식전류 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.16 no.5
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• pp.78-87
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• 2012

This study is for developing a system for electro-deposition utilizing sea water containing various ions like calcium and magnesium. This is the first step research for the final goal which is a development of anti-corrosive steel for RC structure, so that this paper is mainly focused on the development for electro-deposition system. Optimum conditions for steel coating is obtained through various tests considering anode type, temperature, duration time, and current density. The composition of electro-deposition is analyzed through SEM, EDS, and XRD and it is evaluated to be $CaCO_3$ and $Mg(OH)_2$. Through measuring polarization potential and current density in the coated steel, the coating layer from the developed system is evaluated to have high resistance to steel corrosion. Additional tests and discussions on durability and structural performance in the coated steel from this work will be performed for the second step research.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.3
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• pp.203-207
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• 2000

The sensitivity of ISFET glucose sensor is improved by employing amperometric actuation method. However, this method takes long time to recover the primary output voltage after measurement because of slow migration of the hydrogen ion between internal and external sensing membranes. Consequently, such a recovery-time delaying problem is one of obstacles to a practical use. In this paper, a new method is proposed to control the concentration of hydrogen ion in internal membrane, which applies a reduction potential to the working electrode for supplying hydroxide ion. Experimental results show that the recovery-time was reduced within 2 minute against decades minute of conventional method.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.3
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• pp.332-337
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• 2006

We prepared 100 nm-thick CoNi composite silicide on a 70 nm-thick polysilicon substrate. Composite silicide laye.s were formed by rapid thermal annealing(RTA) at the temperatures of $700^{\circ}C,\;900^{\circ}C,\;1000^{\circ}C$ for 40 seconds. A Focused ion beam (FIB) was used to make nano-patterns with the operation range of 30 kV and $1{\sim}100$ pA. We investigated the change of thickness, line width, and the slope angle of the silicide patterns by FIB. More easily made with the FIB process than with the conventional polycide process. We successfully fabricated sub-100nm etched patterns with FIB condition of 30kv-30pA. Our result implies that we may integrate nano patterns with our newly proposed CoNi composite silicides.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.107-111
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• 2005

We have performed a study on the electrochemical characteristics and nuclear ($^7Li$) magnetic resonance of $V_2O_5$ xerogels that have been synthesized by the sol-gel reaction of $V_2O_5$ powder with hydrogen peroxide. NMR measurements revealed that chemical shift of $Li^+$ ions varied as lithium ions were inserted into $V_2O_5$ xerogel and that several different sites for $Li^+$ ions existed in the $V_2O_5$ xerogel structure. The electrochemical properties of the xerogel electrodes did not depend much upon the concentration of $V_2O_5$ and HCl that were used for the synthesis of $V_2O_5$ gels. The specific capacity of $V_2O_5$ xerogels were about 140 mAh/g, similar to that of the xerogels prepared by the ion exchange method.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.6
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• pp.822-827
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• 1999

The specific capacitance characteristics which were of the electric double layer capacitors(ELDC) made of phenol based activated carbon fiber(ACF) electrodes and organic electrolytes has been investigated with respect to different specific surface area of electrodes and different kinds of organic electrolytes. Throughout charge-discharge cell tests, it has been found that larger surface area and larger pore diameter of electrodes contribute to increase the specific capacitance. Binary mixture of organic solvent with propylene cabonate(PC) and tetrahydrofuran(THF) for 1 M-$LiClO_4$ electrolyte has a higher specific capacitance than single solvent of PC or mixed solvent with PC and diethyl cabonate(DEC). Also, even though 1 M-tetraethylamonium perchlorate(TEAPC) of organic electrolyte shows higher specific capacitance, it has longer charge time because of its lower ion mobility.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.8 no.1
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• pp.63-69
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• 1999

The characteristic parameters of high density plasma source (Helical Resonator) have been measured with Langmuir probe to get the plasma density electron temperature, ion current density, etc. Optical emission spectra of Si and SiCl have been analyzed in $Cl_2$$/poly-Si system to elucidate etching mechanism. In this system, the main reaction to remove silicon atoms on the surface is proceeding mostly through chemical reaction, not pure physical reaction. The emission intensity of SiCl (chemical etching product) increases much faster than Si (pure physical etching product) with increasing the concentration of impurities (P). This is due to the electron transfer from substrate to the surface via Si-Cl bond. As a result, Si-Cl bond becomes more ionic and mobile, therefore the Cl-containing etchant forms $SiCl_x$ with surface more easily. Consequently, for the removal of Si atom from poly silicon surface, the chemical etching is more favorable than physical etching with increasing P concentrations.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.507-512
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• 2005

When carbon electrode is used as an anode in Li ion battery, passivation film forms on the electrode surface during the initial charge process due to so called Solid-Electrolyte Interphase (SEI). The passivation film formed by solvent decomposition during the initial charge process affects charge/discharge capacity. In this paper, 1 M $LiPF_6,EC:DEC$ (1 : 1, volume ratio) electrolyte with $Li_2CO_3$, at various temperatures, the electrochemical characteristics of passivation film formed on Kawasaki Mesophase Fine Carbon electrode surface were investigated by using chronopotentiometry, cyclic voltammetry, and impedance spectroscopy. Experimental observations indicated that as solvent decomposition occurred, the decomposition voltage was strongly dependent on ionic conductivity, which was low in the process at low temperature. The impedance of passivation film formed during the initial charge process, were dependent on the temperature.