• Polymer Science and Technology
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• v.23 no.3
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• pp.273-281
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• 2012

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.29-38
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• 2014

G-quadruplex를 형성하는 DNA연속체는 텔로미어에서 발견된다. 지금까지의 연구 결과에 따르면 G-quadruplex는 다양한 유전질환과 암과의 상관관계가 있으며, 따라서 G-quadruplex에 대한 연구는 제약 개발 분야에서 활발하게 진행되고 있다. G-quadruplex는 두 개 이상의 G-tetrad들이 쌓여서 형성된 복합체를 의미하며, G-tetrad란 4개의 구아닌 염기들이 Hoogsteen의 수소결합 통해, 정사각형의 평면을 이룬 물질을 일컫는다. 이때, 알칼리 금속 이온이 G-quadruplex에서의 G-tetrad 복합체 형성에 중요한 역할을 한다는 선행연구 결과가 있다. 특히, 알칼리 금속 중 $K^+$이 가장 G-quadruplex와 결합을 잘 한다고 알려져 있는데 그 이유에 대한 분자적 관점의 설명이 이루어져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 먼저 G-quadruplex의 기본 구성 단위 구조인 G-tetrad와 알칼리 금속 결합체들의 수용액상에서의 구조적, 열역학적 특징을 정량적으로 비교, 분석하였다. 또한, 양자화학적 방법으로 계산된 수용액 상태에서의 결합구조에 대한 용매화 자유 에너지 계산을 수행하여 G-quadruplex 간의 자기 조립 (self-assembly) 현상을 설명하였다.

• The Journal of Engineering Research
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• v.4 no.1
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• pp.119-123
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• 2002

3-아미노프로필기를 함유한 실리카 전구체를 물질 조성 성분, 유화제 및 촉매로 이용하여 다른 활성기를 가지는 3-머캅토프로필트리알콕시 실란, 비닐트리알콕시 실란 등과 반응시켜 여러 가지 크기의 구 입자를 제조하였다. 구는 이들 분자의 자기 조립에 의하여 형성되었으며 외부적으로 아무런 물리적, 화학적 자극을 가할 필요가 없었다. 생성되는 구의 크기는 반응 혼합물의 조성 즉 반응 혼합물에 들어 있는 3-아미노프로필기를 함유한 전구체의 양에 따라 결정되었다. 생성물에 들어 있는 3-아미노프로필기의 양은 최대 20 몰%를 넘지 않았으며, 얻어진 구의 지름은 반응물 조성에 따라 수십 nm에서 수 $\mum$에 달하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.2
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• pp.81-90
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• 2010

We introduce a novel and versatile approach for preparing self-assembled nanoporous multilayered films with antireflective properties. Protonated polystyrene-block-poly (4-vinylpyrine) (PS-b-P4VP) and anionic polystyrene-block-poly (acrylic acid) (PS-b-PAA) block copolymer micelles (BCM) were used as building blocks for the layer-by-layer assembly of BCM multilayer films. BCM film growth is governed by electrostatic and hydrogen-bonding interactions between the oppositely BCMs. Both film porosity and film thickness are dependent upon the charge density of the micelles, with the porosity of the film controlled by the solution pH and the molecular weight (Mw) of the constituents. PS7K-b-P4VP28K/PS2K-b-PAA8K films prepared at pH 4 (for PS7K-b-P4VP28K) and pH 6 (for PS2K-b-PAA8K) are highly nanoporous and antireflective. In contrast, PS7K-b-P4VP28K/PS2K-b-PAA8K films assembled at pH 4/4 show a relatively dense surface morphology due to the decreased charge density of PS2K-b-PAA8K. Films formed from BCMs with increased PS block and decreased hydrophilic block (P4VP or PAA) size (e.g., PS36K-b-P4VP12K/PS16K-b-PAA4K at pH 4/4) were also nanoporous. Furthermore, we demonstrate that the nanostructured electrochemical sensors based on patterning methods show the electrochemical activities. Anionic poly(styrene sulfonate) (PSS) layers were selectively and uniformly deposited onto the catalase (CAT)-coated surface using the micro-contact printing method. The pH-induced charge reversal of catalase can provide the selective deposition of consecutive PE multilayers onto patterned PSS layers by causing the electrostatic repulsion between next PE layer and catalase. Based on this patterning method, the hybrid patterned multilayers composed of platinum nanoparticles (PtNP) and catalase were prepared and then their electrochemical properties were investigated from sensing $H_2O_2$ and NO gas. This study was based on the papers reported by our group. (J. Am. Chem. Soc. 128, 9935 (2006); Adv. Mater. 19, 4364 (2007); Electro. Mater. Lett. 3, 163 (2007)).

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.14 no.4
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• pp.149-161
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• 2004

The fusion of nano technology and information technology is essential to sustain the present growth rate and to induce new industry in this ever-growing information age. Considering Korean industry whose competitiveness lies heavily on information related technologies, this field will be inevitable for future. Nano materials can be described as novel materials whose size of elemental structure has been engineered at the nanometer scale. Materials in the nanometer size range exhibit fundamentally new behavior, as their size falls below the critical length scale associated with any given property. " Bottom-up' techniques involve manipulating individual atoms and molecules. Bottom-up process usually implies controlled or directed self assembly of atoms and molecules into nano structures. It resembles more closely the processes of biology and chemistry, where atoms and molecules come together to create structures such as crystals or living cells. Nano scale sensors are included in the electronics area since the diverse sensing mechanisms are often housed on a semiconductor substrate and usually give rise to an electronic signal. The application of nano technology to the chemical sensors should allow improvements in functionality such as gas sensing. In this presentation, we will discuss about the nano scale information materials and devices fabricated by using the organic/inorganic nano templates.

• Membrane Journal
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• v.26 no.6
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• pp.421-431
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• 2016

Novel membrane technologies that harness ordered nanostructures have recently received much attention because they allow for high permeability due to their reduced flow resistance while also maintaining high selectivity due to their isoporous characteristics. In particular, the opaline structure (made from the self-assembly of colloidal particles) and its inverted form (inverse-opal) have shown strong potential for membrane applications on account of several advantages in processing and the resulting membrane properties. These include controllability over the pore size and surface functional moieties, which enable a wide range of applications ranging from size-exclusive separation to catalytically-reactive membranes. Furthermore, when combined with multiscale architecturing strategies, inverse-opal-structured membranes can be designed to have specific pores or channel structures. These materials are anticipated to be utilized for next-generation, high-performance, and high-value-added functional membranes. In this review article, various types of inverse-opal-structured membranes are reviewed and their functionalization through hierarchical structuring will be comprehensively investigated and discussed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.464-464
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• 2013

그래핀 옥사이드(Graphene Oxide)는 그래핀과 마찬가지로 많은 분야로의 응용 가능성을 보이는 소자중 하나로 각광받고 있다. 그래핀 옥사이드가 가지는 유전체 특징은 전하 트랩층(charge trap layer)으로 사용을 가능하게 하고 또한 물에 녹는 수용성 특징은 스핀코터(spin coator)를 이용한 간단한 도포과정을 통하여 저비용으로 간단하게 소자를 제작 가능하게 한다. 이 연구에서 우리는 금속-절연체-반도체 구조를 가지는 메모리 소자를 제작하여 0.4 mg/ml의 농도로 DI에 용해된 그래핀 옥사이드가 플로팅게이트(floating gate)로써 사용되었을 때의 특성을 알아보기 위해 Boonton 720를 사용하여 C-V (hysteresis) 커브와 C-T(Capacitance-Time)를 측정하여 그래핀 옥사이드의 유무에 따른 메모리 윈도우 폭의 증가 및 저장된 정보가 손실되지 않고 얼마나 길게 유지 되는지를 살펴봄으로 플로팅게이트로써 그래핀 옥사이드의 특성을 살펴보았다. 먼저 터널링층으로 쓰이는 SiO2가 5 nm 증착된 P타입 Si기판위에 플로팅게이트로 쓰이는 그래핀 옥사이드층을 쉽게 쌓기 위하여 APTES 자기조립 단분자막 코팅을 한 후 그래핀 옥사이드를 3,000 rpm으로 40초간 스핀코팅을 하였다. 그 후 블로킹층으로 쓰이는 400 nm 두께의 폴리비닐페놀(PVP)를 3,000 rpm으로 40초간 스핀코팅을 하고 $130^{\circ}C$에서 열처리를 하였으며 $10^{-5}$ Torr의 압력에서 진공 열증착으로 알루미늄 게이트 전극을 증착했다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 2003.04a
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• pp.74-78
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• 2003

Multi-channel images of 11-MUA and 11-MUOH self-assembled monolayers were obtained by using two-dimensional surface plasmon resonance (SPR) absorption. Patterning process was simplified by exploiting direct photo-oxidation of thiol bonding (photolysis) instead of conventional photolithography. Sharper images were resolved by using a white light source in combination with a narrow bandpass filter in the visible region, minimizing the diffraction patterns on the images. The line profile calibration of the image contrast caused by different resonance conditions at each points on the sensor surface (at a fixed incident angle) enables us to discriminate the monolayer thickness in sub-nanometer scale. Furthermore, there is no signal degradation such as photo bleaching or quenching which are common in the detection methods based on the fluorescence.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.33.2-33.2
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• 2011

CMP (Chemical-Mechanical Planarization) 공정이란 화학적 반응과 기계적 힘을 동시에 이용하여 표면을 평탄화하는 공정으로, 반도체 산업에서 회로의 고집적화와 다층구조를 형성하기 위해 CMP 공정이 도입되었으며 반도체 패턴의 미세화와 다층화에 따라 CMP 공정의 중요성은 더욱 강조되고 있다. CMP 공정은 압력, 속도 등의 공정조건과, 화학적 반응을 유도하는 슬러리, 기계적 힘을 위한 패드 등에 의해 복합적으로 영향을 받는다. CMP 공정에서, 폴리우레탄 패드는 많은 기공들을 포함한 그루브(groove)를 형성하고 있어 웨이퍼와 직접적으로 접촉을 하며 공정 중 유입된 슬러리가 효과적으로 연마를 할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 하지만, 공정이 진행 될수록 그루브는 손상이 되어 제 역할을 하지 못하게 된다. 패드 컨디셔닝이란 컨디셔너가 CMP 공정 중에 지속적으로 패드 표면을 연마하여 패드의 손상된 부분을 제거하고 새로운 표면을 노출시켜 패드의 상태를 일정하게 유지시키는 것을 말한다. 한편, 금속박막의 CMP 공정에 사용되는 슬러리는 금속박막과 산화반응을 하기 위하여 산화제를 포함하는데, 산화제는 금속 컨디셔너 표면을 산화시켜 부식을 야기한다. 컨디셔너의 표면부식은 반도체 수율에 직접적인 영향을 줄 수 있는 scratch 등을 발생시킬 뿐만 아니라, 컨디셔너의 수명도 저하시키게 되므로 이를 방지하기 위한 노력이 매우 중요하다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 연마 잔여물 흡착을 억제하고, 슬러리와 컨디셔너 표면 간에 일어나는 표면부식을 방지하기 위하여 소수성 자기조립 단분자막(SAM: Self-assembled monolayer)을 증착하여 특성을 평가하였다. SAM은 2가지 전구체(FOTS, Dodecanethiol를 사용하여 Vapor SAM 방법으로 증착하였고, 접촉각 측정을 통하여 단분자막의 증착 여부를 평가하였다. 또한 표면부식 특성은 Potentiodynamic polarization와 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 등의 전기화학 분석법을 사용하여 평가되었다. SAM 표면은 정접촉각 측정기(Phoenix 300, SEO)를 사용하여 $90^{\circ}$ 이상의 소수성 접촉각으로써 증착여부를 확인하였다. 또한, 표면에너지 감소로 인하여 슬러리 내의 연마입자 및 연마잔여물 흡착이 감소하는 것을 확인 하였다. Potentiodynamic polarization과 EIS의 결과 분석으로부터 SAM이 증착된 표면의 부식전위와 부식전류밀도가 감소하며, 임피던스 값이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 컨디셔너 표면에 SAM을 증착 하였고, CMP 공정 중 발생하는 오염물의 흡착을 감소시킴으로써 CMP 연마 효율을 증가하는 동시에 컨디셔너 금속표면의 부식을 방지함으로써 내구성이 증가될 수 있음을 확인 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.5
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• pp.437-441
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• 2014

This paper presents a novel microplatform for high power generation based on reverse electrodialysis. The ideal cation-selective membrane for power generation was realized using geometrically controlled in situ self-assembled nanoparticles. Our proposed membranes can be constructed through a simple and cost-effective process that uses microdroplet control with nanoparticles in a microchannel. Another advantage of our system is that the maximum power and energy conversion efficiency can be improved by changing the geometry of the microchannel and proper selection of the nanoparticle size and material. This proposed platform can be used to supply power sources to other microdevices and contribute to a fundamental understanding of ion transport behavior and the power generation mechanism.