• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.11
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• pp.943-950
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• 1993

The determination of trace level germanium in 5.0 ${\times}\;10^{-2}$ M perchloric acid supporting electrolyte solution containing 8.0 ${\times}\;10^{-2}$ M catechol has been investigated by the square wave anodic stripping voltammetry. The optimum conditions in determination of germanium were as follows: deposition time; 120 sec, deposition potential; -0.9 volts vs. Ag/AgCl and frequency; 100 Hz. The determination of germanium was possible regardless of coexistent ion such as copper, lead and silicon. Calibration curve was shown a good linearlity in the range of 0.40 ppb to 2.0 ppm and the detection limit was 0.080 ppb. This method was useful for trace level germanium due to the short analysis time and higher sensitivity.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.6
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• pp.832-837
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• 1999

Stability of a cathode material was determined by Tafel plot in 1 M LiOH solution. The stabilized $LiM_xMn_{2-x}O_4$ (x=0.05~0.1) electrode resulted in overpotential of 0.13~0.15 mV at 100 mA. This overpotential was 0.05 mV lower than that of the spinel structured $LiMn_2O_4$ electrode. Conductivity test at various potentials showed that the conductivity of $LiM_xMn_{2-x}O_4$ was higher than that of the spinel structured $LiMn_2O_4$ and the bulk resistance of $LiM_xMn_{2-x}O_4$ due to the dissolution of $Mn^{2+}$ was lowered.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.129-129
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• 2011

ISFET (ion sensitive field effect transistor)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액 속의 이온들이 감지막의 표면에서 속박되어 막의 표면전위의 변화를 유발하는 것을 이용한다. 그 결과, ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. ISFET의 높은 pH감지능력을 얻기 위하여 높은 high-k물질 들이 감지막으로서 연구되었다. Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수, non-ideal 효과에 대한 immunity 그리고 높은 pH 감지능력 등 많은 장점을 가지고 있는 물질로 알려졌다. 본 연구에서는, SiO2/HfO2/Al2O3 (OHA) 적층막을 이용한 EIS (electrolyte- insulator-silicon) pH센서를 제작하였다. EIS구조는 ISFET로의 적용이 용이하며 ISFET보다 제작 방법과 소자 구조가 간단하다는 장점이 있다. HfO2은 22~25의 높은 유전상수를 가지며 높은 pH 감지능력으로 인하여 감지막으로서 많은 연구가 이루어지고 있는 물질이다. 하지만 HfO2의 물질이 가진 고유의 특성상 화학적 용액에 대한 non-ideal 효과는 다른 금속계열 산화막에 비하여 취약한 모습을 보인다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 이러한 물질들의 성질을 고려하여 OHA의 새로운 감지막의 적층구조를 생각하였다. 먼저 Si과 high-k물질의 양호한 계면상태를 이루기 위하여 5 nm의 얇은 SiO2막을 완충막으로서 성장시켰다. 다음으로 높은 유전상수를 가지고 있는 8 nm의 HfO2을 증착시킴으로서 소자의 물리적 손상에 대한 안정성을 향상시켰다. 최종적으로 화학용액과 직접적인 접촉이 되는 부분은 non-ideal 효과에 강한 Al2O3을 적층하여 소자의 화학적 손상에 문제점을 개선시켰다. 결론적으로 감지막의 적층 모델링을 통하여 각각의 high-k 물질이 가진 고유의 특성에 대한 한계점을 극복함으로써 높은 pH 감지능력뿐만 아니라 신뢰성 있는 pH 센서가 제작 되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.284-284
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• 2011

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액의 수소이온이 막의 표면에 속박되어 표면전위의 변화를 유발하는 것에 기인한다. 그 결과, 수소이온의 농도에 따라 ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. 한편, ISFET의 좋은 pH감지특성과 높은 출력특성을 얻기 위하여 high-k물질들이 감지막으로써 지속적으로 연구되어져 왔다. 그 중 Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수와 좋은 pH 감지능력으로 인하여 많은 연구가 이루어져온 물질이다. 하지만 HfO2는 높은 유전상수를 갖음에도 불구하고 화학용액에 대한 non-ideal 효과에 취약하다는 보고가 있다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 본 연구에서는, 이러한 각각의 high-k 물질들의 단점을 보안하기 위하여 SiO2/HfO2/Al2O3(OHA) 적층막을 이용한 ISFET pH 센서를 제작하였으며 SOI 기판에서 구현되었다. SOI기판에서 OHA 적층막을 이용한 ISFET 제작이 이루어짐에 따라서 소자의 signal to noise 비율을 증대 시킬것으로 기대된다. 실제로 SOI-ISFET와 같이 제작된 SOI-MOSFET는 1.8${\times}$1010의 높은 on/off 전류 비율을을 보였으며 65 mV/dec의 subthreshold swing 값을 갖음으로써, 우수한 전기적 특성을 보이는 ISFET가 제작이 되었음을 확인 하였다. OHA 감지 적층막의 각 층은 양호한 계면상태, 높은 출력특성, 화학용액에 대한non-ideal 효과에 강한 immunity을 위하여 적층되었다. 결론적으로 SOI과 OHA 적층감지막을 이용하여 우수한 pH 감지 특성을 보이는 pH 센서가 제작되었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.23 no.3
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• pp.73-80
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• 2020

Fenton oxidation method using hydrogen peroxide is an eco-friendly oxidation method used in water treatment and soil restoration. When removing pollutants by this method, it is quite important to properly regulate the concentration of hydrogen peroxide according to the concentration of the contaminants. In this study, electrochemical biosensors using HRP (horseradish peroxidase) enzymes were manufactured and studies were conducted on the activity of enzymes and the detection characteristics of hydrogen peroxide. HRP were electro deposited with chitosan and AuNP on the working electrode surface of the SPCE (Screen Printed Carbon Electrode). Then, the fixation of enzymes was confirmed using the cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The activity of HRP enzymes was also identified from chronoamperometry (CA) and UV spectroscopy. After immersing the biosensor in PBS solution the current generated from electrodes by titrating hydrogen peroxide was measured from CA analysis. The generated current increased linearly for the concentration of hydrogen peroxide, and a calibration curve was derived that could predict the concentration of hydrogen peroxide from the current.

• Journal of Veterinary Clinics
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• v.17 no.2
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• pp.388-394
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• 2000

이 실험은 소형견종에 대한 정상 SEPs의 범위를 알아내기 위해 실시되었다. 임상증 상이 정상인 28두를 대상으로 자극점에서 channel 1 까지의 Pl(LPI), channel 1까지의 Nl (LN1), 자극점에서 channel 2가지의 Pl(TP1), channel 2까지의 N1(TNI)의 절대잠복기와 LP1-TN1` 의 파간잠복기를 알아내기 위해서 실시하였다. 이번 실험에서 LPI, LNI, TPI, TNI의 절대잠복기 (absolute latency)의 평균값은 2.69$\pm$0.31 msec, 4.91$\pm$0.49m/sec, 4.64$\pm$0.39 msec, 5.21$\pm$0.42 msec 띠었다. LP1과 TN1 사이의 파간절대잠복기의 핑균값은 2.52$\pm$7.19 msec 이었다. 측정 치들을 속도로 변환하였을 경우 다음과 같았다. 측, LPI, LNI. Tfl, TNI 그리고 LP1-TN1 에서의 속도의 평균값은 각각 93.11$\pm$ 8.58 m/sec, 50.99$\pm$ 5.36m/sec. 80.18$\pm$ sec, 71.31$\pm$4.79m/sec그리고 49.50$\pm$3.58m/sec 이었고. 71.66m/sec, 37.79m/sec, 65.75m/ sec, 59.33 m/sec, 40.55m/sec 의 최저속도를 초과하였을 때 정상범위로 간주하였다. LPI, LNI, TPI,TN1까지의 절대잠복기와 자극전극에 시 측정전극가지의 거리 사이에는 상관관계가 있었다 LP1, LN1, TP1, TN1의 상관계수는 각각 0.621, 0.494. 0.577,0.618 이었다 요추에서 기록된 SEPs갈은 LP1의 상관계수가 LN1 보다 높았으며 흉추에서 기록된 SEPs값은 TN1의 상관계수가 TP1보다 높았다. LP1과 TN1의 파간잠복기와 channel 1과 2의 거리차이와의 상관계수는 0.571이다. 따라서 LPI, LNI. TPI, TNI그리고 LPI-TNI 들의 최저속도를 이용 하여 척수 손상 여부를 판단할 수 있다고 생각된다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.1
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• pp.83-91
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• 1993

The eletrochemical behavior of light lanthanide complexes has been investigated by several electrochemical techniques in alkaline solutions. The composition of the complexes was determined by spectrophotometric method to be 1 : 1 and reduction mechanism was two steps 1 electron transfer reaction. The half wave potential of first peak depended on pH and cathodic current showed remarkably adsorptive properties. The results of DC and CV investigation demonstrated the quise-reversible nature of the electron transfer. The anion radical formed after first one electron reduction process, dimerizes to form dimer. The apparent irreversible behavior of the second wave is a result of the existence of a fast protonation following the second electron transfer. An exhaustive electrolysis was carried out at controlled potential of -1.80 V, deep blue color of the solution became progressively weaker, and then the solution became colorless solution. The final product of an exhaustive electrolysis is electro-inactive. The appearance of four steps may be explained by the fact the reduction of Ln-OCP elucidated ECEC mechanism.

• Applied Biological Chemistry
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• v.28 no.4
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• pp.271-277
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• 1985

A polarograph with specially designed cell compartment usable in kinetic study of the mitochondrial respiration of a small sized sample was made, and its performance and experimental conditions were examined. An applied potential (ca-1.2V vs. SCE) which gives rise to the second step reduction of oxygen caused a considerable level of a residual current independent of oxygen, which is temporarily interpreted as the reduction current of the membrane-bound redox material(s) of mitochondria. A potential corresponding to the first slop reduction of oxygen (ca-0.4V vs SCE) did not produce the residual current. Thus, it is suggested that a measurement of oxygen concentration in a sample of mitochondria and submitochondrial particles by using dropping mercury electrode should be done with an applied potential of about -0.4V vs SCE. Consumption of oxygen by mitochondria was observed to follow practically zero order kinetics. Its rate constant exhibited the proportional relationship with the respiratory activity of mitochondria. Usefulness of tile instrument was properly demonstrated in the work on the temperature effect on the respiration of mitochondria isolated from several plant 4issues which were selected on the basis of chilling susceptivity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.182.1-182.1
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• 2013

Silver (Ag)는 높은 반사율을 가지고 있어 Top-Emission Organic Light Emitting Diode (T-OLED)의 반사전극으로 사용하기 적합하지만 일함수가 낮은 단점 (4.3 eV)을 가지고 있다. 이런 낮은 일함수를 증가시키기 위하여 Ag 박막 표면을 산화시켜 일함수를 증가시키기 위한 연구가 진행중에 있으며, 이 연구에서는 UV로 $O_3$을 발생시켜 Ag 박막 표면을 산화시키기 위한 연구를 진행하였다. 특히, Ag 박막 표면의 일함수 변화를 측정하기 위하여 SPM (Scanning Probe Microscopy)의 KPFM (Kelvin Probe Force Microscopy) mode를 적용하여 nano 영역에서의 일함수 변화를 surface potential로 측정하여 UV 표면 산화에 의한 표면 일함수 형상을 확인하였다. Ag 박막은 rf magnetron sputter를 사용하여, Si 기판위에 300nm 두께로 증착시켰다. 이후 $O_3$ 발생되는 UV 램프로 Ag 박막 표면 30초 간격으로 최대 5분간 산화시켰으며, 이후 KPFM mode를 사용하여 산화 시간에 따른 Ag 박막 표면의 potential 변화를 측정하였다. 0~3분간 산화된 Ag 박막 표면의 potential은 약 6 mV로 일정하였으나 3분 이후 최대 110 mV까지 급격하게 변화하는 것을 확인할 수 있었다. Ag 박막 표면의 RMS roughness는 UV 산화처리 전0.7 nm였으나, potential이 급격하게 증가하는 시점인 3분 이후 2.83 nm로 약 400% 이상 증가하였다. 이를 통해 $O_3$ 발생 UV 램프로 산화된 Ag 박막의 표면 물성은 처리 시간에 따라 급격히 변하는 것을 확인하였다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.4
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• pp.249-255
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• 2009

The performance of microbial fuel cell (MFC) can be affected by many factors including the rate of organic matter oxidation, the electron transfer to electrode by electrochemical bacteria, proton diffusion, the concentration of electron acceptor, the rate of electron acceptor reduction and internal resistance. the performance of MFC using oxygen as electron acceptor can be influenced by oxygen concentration as limit factors in cathode compartment. Many studies have been performed to enhance electricity production from MFC. The series or parallel stacked MFC connected several MFC units can use to increase voltages and currents produced from MFCs. In this study, a single MFC (S-MFC) and a stacked MFC (ST-MFC) using acetate as electron donor and oxygen as electron acceptor were used to investigate the influence of dissolved oxygen (DO) concentrations in cathode compartment on MFC performance. The power density (W/$m^3$) of S-MFC was in order DO 5 > 3 > 7 > 9 mg/L, the maximum power density (W/$m^3$) of S-MFC was 42 W/$m^3$ at DO 5 mg/L. The power density (W/$m^3$) of ST-MFC was in order DO 5 > 7 > 9 > 3 mg/L and the maximum power density (W/$m^3$) of STMFC was 20 W/$m^3$ at DO 5 mg/L. These results suggest that the DO concentration of cathode chamber should be considered as important limit factor of MFC operation and design for stacked MFC as well as single MFC. The results of ST-MFC operation showed the voltage decrease of some MFC units by salt formation on the surface of anode, resulting in decrease total voltage of ST-MFC. Therefore, connecting MFC units in parallel might be more appropriate way than series connections to enhance power production of stacked MFC.