• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2131-2133
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• 2004

모세관 전기영동 및 전기화학적 검출 시스템을 마이크로 시스템에 적용하여 ITO 유리기판과 polydimethylsiloxane (PDMS)로 제작하였다. 제작된 모세관 전기영동 및 전기화학적 검출 시스템은 일회용으로 사용가능하며 전기화학적 검출에 아주 적합한 특성을 보인다. 모세관 전기영동 및 전기화학적 검출 시스템은 주입과 분리 채널 (80 ${\mu}m$ 폭 ${\sim}$ 40 ${\mu}m$ 깊이)을 가진 PDMS 층과 유리기판 위에 검출 전극으로 사용되는 ITO가 형성된 층으로 구성된다. PDMS 층과 ITO 유리 기판은 UV-$O_3$ cleaner를 사용하여 접합하였다. 완충용액은 10 mM 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES)를 사용하였고 분석물질은 1 mM 농도의 dopamine과 1 mM 농도의 catechol을 사용하였다. 60 V/cm 전계로 주입 및 분리를 하였으며 작업전극과 기준전극 간의 전위는 +600 mV로 유지하며 분석물질의 농도에 비례하는 전류량법으로 측정하였다. 전기화학적 검출 회로는 천기영동 전계의 간섭으로부터 분리하였다. 10 mM MES 완충용액에서 바탕 전류의 크기가 ${\sim}$10 pA 일 때 측정전류 값은 10 nA이다. 측정된 피크 값은 기존의 Au 전극과 비교하여 선택성, 감도, 분해능이 유사한 특성을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1538-1539
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• 2007

모세관 전기 영동법을 이용한 전기화학적 검출기로 환경호르몬을 분리, 검출하는 연구를 수행하였으며 여러 가지 전극들간의 감도를 포함한 경제성과 효율을 비교하였다. 검출기에 사용된 전극으로는 Indium Tin Oxide (ITO) 전극과 bare ITO 전극 위에 Prussian blue (PB) 용액을 전착한 전극이 사용되고 검출기는 3전극을 사용하는 형식으로 제작하였다. PB전극이 사용된 검출기를 이용하여 비스페놀 A를 측정한 결과, bare ITO 전극을 사용한 검출기보다 우수한 민감도를 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1869-1871
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• 2001

DNA 센서의 중요한 역할 중의 하나는 염기서열을 분석함으로써 유전적인 질병이나 돌연변이를 찾아낸다는 점이다. 염기서열 분석법으로 질량, 광학, 전기 화학적 측정법 등이 있는데, 그 중 전기 화학적 측정방법이 타 방법에 비해 간편하고 비용도 저렴해서 전망이 매우 밝다. 전기 화학적 측정을 위해서는 전극의 표면 처리 공정과 전극 표면에서의 DNA immobilization, hybridization 공정 및 전기적 신호를 발생시키는 intercalator, 그리고 전기적 신호 검출을 위한 측정 장비가 필요하다. 본 논문에서는 전극의 표면 처리 물질로서 2-mercaptoethanol을 사용했고 double strand DNA의 intercalator로써 methylene blue를 사용했으며, methylene blue의 환원 전류값을 측정하여 double strand DNA를 bare Au 또는 single strand DNA와 구분할 수 있었다. 이러한 연구 결과를 토대로 하여 전기 화학적 신호 검출을 이용한 DNA 센서의 가능성과 개발 방향을 제시하고자 한다.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.399-407
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• 2019

국내외 테러에 대한 공포와 안보 환경에서 폭발물을 검출 기술 개발은 매우 중요한 문제이다. 특히, 최근 항공보안성능 인증제 실시에 따른 폭발물 탐지 기술의 국산화 기술에 있어서 관련 연구가 요구된다. 폭발물 검출 및 탐지 기술은 전통적인 화학분석법을 통하여 이루어지고 있으나 높은 민감도, 빠른 분석, 소형화, 휴대성 등을 위해서는 전기화학적 방법이 적합하다고 여겨진다. 전기화학적 폭발물 탐지 기술의 대부분은 미국, 중국, 이스라엘 등에서 주로 연구가 되고 있지만 국내에서는 아직 관련 연구가 미비한 실정이다. 본 총설에서는 해외에서 수행되고 있는 전기화학적 폭발물 탐지 기술의 원리와 연구 동향을 보고하고 앞으로 우리가 탐구해야 할 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.365-365
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• 2016

3차원 갭 소자를 제작하고, 제작된 소자를 백시니아 바이러스의 전기화학적 검출에 이용하였다. 3차원 갭 전극은 하층 전극에 포토레지스트를 코팅하여 지지층을 형성한 후, 상층 전극을 부착을 통해 제작하였다. 상하층 전극사이로 분석물질인 ferricynide가 이동 할 수 있도록 유체채널을 도입하였고, 상하층 전극에 각각 산화, 환원 전위를 인가하여 ferricyanide/ferrocyanide에 의한 redox cycling이 일어나는 것을 확인하였다. 이 때, 발생한 redox 신호는 2차원 갭에서의 redox 신호와 비교했을 때 월등히 큰 것을 알 수 있었으며, 증폭된 redox 신호를 기반으로 백시니아 바이러스의 검출에 활용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2404-2406
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• 2005

본 연구에서는 전기촉매제를 사용하여 증가된 감도를 가지는 검출 시스템을 제작하였다. 전극과 검출물질 사이의 산화환원반응을 촉진시키기 위한 물질로 Prussian blue (PB)를 indium tin oxide (ITO) 전극에 전착하였다. 본 실험에서는 분석물질의 이동 및 분리를 위하여 모세관 전기영동방법을 사용하였으며 측정방법은 전류량법을 사용하였다. 전착된 PB 박막의 특성은 원자 현미경으로 분석하여 0.1V, 3min의 전착조건으로 최적화하였다. 전기 촉매제로써의 PB의 특성을 확인하기 위하여 ITO 전극만을 사용한 전기화학적 검출기와 비교하였으며 본 연구에서 제안된 검출기의 감도가 20배정도 더 좋다는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권2호
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• pp.147-152
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• 2024

의료용 센서들은 대부분 일회용 제품으로, 검사·진단 비용을 줄이기 위해서는 저가의 전극 소재 개발이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 일회용 전기화학센서의 전극 소재로 pencil graphite를 도입하여 전처리 효과와 전도성 고분자 폴리아닐린(polyaniline; PANI) 및 금속 산화물 CuO NPs를 이용한 표면 개질(modification)을 통한 전기화학적 특성을 조사하고, 이를 글루코스 검출용 비효소 전기화학센서에 적용하였다. Pencil graphite electrode (PGE)의 표면 활성화를 위한 전처리는 화학적과 전기화학적으로 각각 진행되었으며, 전처리된 샘플들은 시간대전류법(CA)과 순환전압 전류법(CV), 전기화학 임피던스(EIS) 분석법을 이용한 전기화학적 특성 조사를 통해 최종적으로 전기화학적 전처리 방법을 채택하여 CuO NPs/PANI/E-PGE를 제작하였다. 이를 적용한 비효소적 글루코스 검출용 전기화학 센서는 0.282 ~2.112 mM과 3.75423~50 mM의 선형 구간에서 각각 239.18 mA/mM×cm²과 36.99 mA/mM×cm² 정도의 감도(sensitivity)와 17.6 μM의 검출 한계(detection limit), 글루코스에 대한 좋은 선택도(selectivity)를 보였다. 본 연구의 결과를 토대로 PGEs를 활용한 다양한 일회용 센서 응용과 저가의 고성능 전극 소재 개발 가능성을 확인하고, 더 많은 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.519-523
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• 2018

사이클로덱스트린(cyclodextrin)은 환형다당류(cyclic oligosaccharide) 분자들의 일종으로서, 독성을 거의 지니지 않으며, 다른 분자를 포획할 수 있는 기능을 갖고 있다. 따라서, 이 분자들은 유해물질이나 유독가스를 제거하는데 활용되어 왔다. 본 연구에서는, 이 분자들이 다른 분자를 포획하여 host-guest 화합물을 형성할 수 있다는 점에 착안하여, 이 화합물의 생성 시에 수반되는 전기화학적 변화를 감지하는 방법론을 탐구하고자 한다. 먼저, host-guest 화합물의 형성은 자외선 분광기를 통해서 고찰한다. 사이클로덱스트린의 농도를 바꿔가면서 화합물의 형성을 모니터링한다. 그리고, 실질적인 검출은 금전극에 표면 처리 과정을 거쳐 사이클로덱스트린 분자를 도입하고, 이 전극에 모델분자인 메틸파라벤(methyl paraben)을 도입하여 전기화학적 변화를 감지하는 방식으로 도모하였다. 그 결과, host-guest 화합물 형성 시에 전하의 전이가 일어나고, 이를 전기화학적 측정 방식으로도 검출할 수 있다는 가능성을 실험적으로 보여주었다. 이는 무독성 분자인 사이클로덱스트린의 활용도를 넓힐 수 있는 의미있는 결과로 기대된다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2000년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.13-13
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• 2000

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권2호
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• pp.159-164
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• 2021

부착형(attachable) 타입의 웨어러블 디바이스 적용을 위한 패브릭(fabric)이나 텍스처(textiles) 타입의 고성능 전극 소재 개발에 대한 필요성이 부각되고 있다. 본 연구에서는 유연 전극 소재로 탄소나노튜브 섬유(CNT fibers)를 응용하고자, CNT fibers의 전기화학적 특성과 이를 적용한 비효소적 글루코스 센싱 성능을 확인하였다. CNT fibers의 표면 구조는 주사전자 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 전기화학적 특성 및 센싱 성능 분석은 시간대전류법와 순환전압 전류법, 전기화학 임피던스 분석법을 이용하여 수행되었다. CNT fibers 전극은 낮은 capacitive current와 산화-환원 화학종과 전극 계면 간의 효율적인 direct electron transfer에 의한 우수한 electrochemical activity 등 향상된 전기화학적 특성으로 인해 높은 감도와 넓은 선형 농도 범위, 그리고 낮은 검출 한계 등 우수한 센싱 특성을 보였다. 따라서, 본 연구는 CNT fibers 기반의 고성능 유연 전극 소재 개발을 위한 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.