• 대한환경공학회지
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• 제38권12호
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• pp.647-655
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• 2016

Lead dioxide ($PbO_2$)는 전기화학적 고도산화공정(electrochemical advanced oxidation process, EAOP)에서 hydroxyl radical ($^{\bullet}OH$) 발생에 기반한 유기오염물 분해에 효과적인 전극물질이다. $PbO_2$ 전극의 대표적인 제조방법인 전기화학적 증착법(electrodeposition)의 주요 인자로는 전류/전압세기, 온도, 반응시간, Pb(II)의 농도, 전해질 종류 및 농도가 있다. 본 연구에서는 $Ti/PbO_2$ 산화전극을 전기화학적 증착법을 통해 전류인가 시간, 전류밀도, 온도, $HNO_3$ 전해질 농도를 각각 조절하여 제조하였고, $^{\bullet}OH$ 검출물질인 p-Nitrosodimethylaniline (RNO)의 전기화학적 탈색 측면에서 $^{\bullet}OH$ 발생에 대한 $PbO_2$ 증착인자의 영향을 조사하였다. 주요 결과로, $PbO_2$의 $^{\bullet}OH$ 발생 성능은 $PbO_2$ 증착과정에서 대체로 전류인가 시간이 길어질수록(1-90 min), 전류밀도가 감소할수록($0.5-50mA/cm^2$), 증착온도가 증가할수록($5-65^{\circ}C$), $HNO_3$ 전해질 농도(0.01-1.0 M)가 감소할수록 향상되었다. 특히, 0.01 M의 낮은 $HNO_3$ 농도 상에서 $20mA/cm^2$ 전류를 10분 이상 인가하여 증착시킨 $PbO_2$에서$^{\bullet}OH$ 발생이 가장 촉진되었다. RNO 탈색속도 측면에서 가장 성능이 좋은 $PbO_2$와 저조한 $PbO_2$ 사이에 최대 41% 정도 차이가 나타났다. $PbO_2$의$^{\bullet}OH$ 발생 성능을 결정짓는 특성으로 $PbO_2$ 층 전도도, Ti 기판 산화, $PbO_2$ 결정크기를 고려한 결과, $PbO_2$ 층의 전도도 및 Ti 기판의 산화가 $^{\bullet}OH$ 발생에 주요하게 영향을 미치는 것으로 확인되었다. $PbO_2$ 층의 전도도 향상과 Ti 표면 산화 억제로 인한 $Ti/PbO_2$ 계면에서 전도도 향상이 $^{\bullet}OH$ 발생을 촉진시키는 효과를 가져왔다. 그리고 일부 전극에서는 표면에서 $PbO_2$ 결정 크기 증가가 $^{\bullet}OH$ 발생을 저감시키는 역할을 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2619-2621
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• 2004

감마선 또는 x-선 등 방사선을 이용한 구조물 진단은 산업전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다. 기존의 x-선이나 Ir-192의 감마선 등을 이용한 비파괴검사는 용접부의 확인이나 구조물의 내부 결점 확인과 같이 국부적인 진단에는 유용하나 석유화학산업에서 반응물의 분리 또는 정제 등에 많이 사용되고 있는 증류탑의 내부진단 실험에는 적합하지 않다. 증류탑은 목적에 따라 직경이 $3{\sim}10m$, 높이 $10{\sim}100m$에 달하는 대형 장치로서 내부의 이상현상에 대한 정확한 진단은 공정 전체의 가동효율 최적화에 결정적인 영향을 끼친다. 밀봉 감마선원으로부터 방출된 방사선의 투과율 변화를 증류탑의 반대편에 설치한 방사선 검출기로 측정하여 수직밀도분포(vertical density profile)를 구하여 증류탑의 내부현상에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는데 이러한 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 것이 자동 증류탑 검사장치이다. 증류탑 진단장치는 크게 방사선 계측 및 데이터 전송회로, 방사선원부와 방사선검출부의 구동장치 및 구동회로, 데이터 수집 및 제어장치 둥으로 구성되어 있으며, 증류탑 검사를 자동화하여 진단결과의 신뢰도와 재현성을 향상시켰다. 본 논문은 방사선원과 방사선 검출장치의 위치를 자동으로 제어하면서 방사선 계측결과를 전송시키는 장치의 개발에 관한 내용으로서 개발된 장치의 소개와 산업현장 적용의 예를 소개함으로써 기존의 비파괴검사기술로는 진단할 수 없는 대형 증류탑의 진단에 효과적인 방사선 응용 계측장치임을 보이고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.598-607
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• 1992

본 연구에서는 고온중 장시간 사용중에 일어나는 야금학적 성질의 변화의 추 원인인 특정 탄화물을 비파괴적으로 검출하기 위해, 최근에 연구 되고 있는 전기화학 적 방법을 응용하기 위한 기초연구이다. 한편으로는 비파괴적 방법의 실험실적 연구 를 현장에 응용시키기 위한 시도를 행하고, 본 연구 결과를 이용한 향후 설비 진단 시 스템의 개요를 고찰해 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.822-824
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• 2012

21세기는 유전자, 질병검사를 통해 질병 예방, 예후 관리, 재택 및 원격 진료 시스템을 구축하여 초고감도, 실시간으로 환자의 건강 상태를 모니터링 하고, 진단, 처방할 수 있는 IT/BT/NT를 결합한 유비쿼터스 의료 시스템이 대두할 것으로 기대되고 있다. 유비쿼터스 의료 시스템의 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되는 바이오센서는 측정 기술로서 획기적인 발전을 거듭하고 있으며 생물학, 화학, 의학, 전자, 물리, 컴퓨터, 기계 공학 등 최첨단 학문의 관련 기술이 복합적으로 융합되면서 실용화에 필요한 요소 기술들이 접목되고 점점 소형화, 시스템화 되어 가고 있는 추세이다. 특히 SiNW(silicon nanowire) 바이오센서 같은 경우 양쪽의 전극이 소스와 드레인 역할을 하고 SiNW receptor가 검출대상과 결합하면 게이트 역할을 하게 된다. 불순물의 농도에 따라 전기적 특성이 결정되는데 검출하고자하는 대상이 receptor와 결합하게 되면 마치 MOS에서 게이트에 전압을 인가한 동작과 같은 역할을 하게 되어 소소와 드레인 사이에 채널이 형성되고 하나의 저항처럼 동작하게 된다. 본 논문에서는 기존의 MOS를 이용하여 현재 전자소자나 바이오센서 등 많은 분야에서 응용되고 있는 SiNW 바이오센서의 기능과 유사하게 피드백 회로를 통해 구현하였다. 피드백 회로의 정상 작동 확인과 SiNW 바이오센서의 역할을 대체한 MOS 소자의 정상 작동을 확인을 위해 블루투스 통신을 이용하여 모니터에 전압 값을 표시한다.

• 한국환경과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1333-1338
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• 2012

In order to measure the minute amount of Cu(II) in our environment, cyclic voltammetry (CV) and square-wave stripping voltammetry (SWSV) were performed for a trace copper assay using bismuth immobilized on a carbon nanotube paste electrode. An analytical working range of 30 to $240{\mu}g/L$ Cu(II) was obtained for CV and SWSV. The SWSV precision obtained was 0.47 % (n = 15) RSD in $30.0{\mu}g/L$ Cu(II). The detection limit obtained was 3.1 ng/L Cu(II) using SWSV, while the CV yielded the nano-range detection limit through the pre-concentration step. By using this research method, Cu(II) value could be determined in the urine of human sample and in the brain of fish sample. This research can be effectively applied to other cases of measuring minute amount of Cu(II) in living organisms.

• 센서학회지
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• 제17권1호
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• pp.29-34
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• 2008

A new disposable amperometric tri-enzyme biosensor for the detection of paracetamol has been developed. The paracetamol sensors developed uses horseradish peroxidase modified screen-printed carbon electrodes (HRP-SPCEs) coupled with immobilized enzymes, tyrosinase and aryl acylamidase, prepared using a poly (vinyl alcohol) bearing styrylpyridinium groups (PVA-SbQ) matrix. Optimization of the experimental parameters has been performed and the paracetamol biosensor showed detection limit for paracetamol is as low as $100{\mu}M$ and the sensitivity of the sensor is $1.46nA{\mu}M^{-1}cm^{-2}$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제29권1호
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• pp.31-39
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• 2014

본 연구에서는 FCV 현탁액에 물리, 화학적 위생처리 후 복합효소처리라는 전처리과정을 적용한 뒤 real-time RT-PCR법을 이용하여 살균효능을 분석하였다. RT-PCR 이전에 $37^{\circ}C$에서 30분 동안 PK와 RNase A를 처리함으로써 UV, 열, 염소, 에탄올, 과초산계열 제품에 의해 불활성화 된 바이러스들은 음성 결과를 나타내었고, real-time RTP-CR법을 통해 살균 효능을 정량분석한 결과, 복합효소처리를 했을 경우 무처리구보다 더 높은 살균 효능을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 Nuanualsuwan S. 등의 선행연구에서와 같이 PK와 RNase A로 전처리하는 단계를 통하여 물리, 화학적 위생처리에 의해 손상되지 않은 바이러스가 RT-PCR법에 의해 증폭되는 것을 방지함으로써 Real-time PCR법에 대한 검출 감도를 높일 수 있음을 확인하였다. 또한, FCV를 검출하기 위해 사용된 RT-PCR과 real-time RT-PCR 두 방법 중에서도 real-time RT-PCR법이 가장 신속하면서도 민감도 높은 결과로 도출되었다. 따라서, 유전자 분석 이전에 복합효소처리는 물리, 화학적 위생처리에 의해 불활성화 된 바이러스의 RNA가 transcription 또는 증폭되는 것을 방지하기 위한 수단으로 real-time RT-PCR법과 결합됨으로써 노로바이러스를 비롯한 식중독 바이러스를 검출하는데 효과적으로 적용될 것으로 판단된다. 또한 식품현장에서 전기영동 과정없이 신속하게 살아있는 바이러스만을 수치적으로 정량화함으로써 식품안전에도 기여할 것으로 사료된다.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.351-357
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• 2006

상수원으로 사용하고 있는 주요 하천으로의 위해물질의 유입은 정수장에서의 고도기술을 요구하게 된다. 그러므로 산업폐수로부터 방류되는 이들 미량유해화학물질의 모니터링을 적절하게 하는 것은 위해도 저감 뿐 만 아니라 하천관리의 경제성도 증가시킬 수 있다. 본 연구를 통해 모니터링 한 여러 미량 유해화학물질 중에서 산업폐수의 방류수에서 검출된 오염물질 중 가장 주요한 항목은 Hexachlorobutadiene 였다. 그러나 반도체, 전기/전자 및 금속조립 산업폐수로 구성된 Group II에서는 모든 항목이 불검출로 나타났다. 따라서 향후 상수원 수질개선 및 보호를 하기 위해 모니터링 항목을 선정하는데 있어서는 해당 수계로 부하되는 물질들의 특성과 거동을 제대로 파악하기 위한 사전모니터링을 실시하여 시간, 노력 및 경제적인 손실을 최소화하여 효율적인 상수원관리를 해야 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.63-63
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• 2018

본 연구는 플라즈마 전해 산화 (PEO) 및 RF (Radio Frequency) 스퍼터링을 이용한 2 단계 접근법에 의해 처리 된 MgO / Ni-Cr의 고내식성 이중층 코팅을 제조하기 위해 수행되었다. 이를 위해 $100mA/cm^2$ 교류 조건에서 180 s PEO를 한 후 150W 에서 900s RF 스퍼터링을 수행 하였다. 코팅의 형태는 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰되었으며 코팅의 상조성은 X-선 회절(XRD) 및 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하여 분석하였다. SEM 이미지는 스퍼터링 된 Ni-Cr이 크랙의 대부분과 미세한 미세 공극을 덮어 코팅 결함이 감소함을 보여 주었다. 따라서, 코팅 된 샘플의 거칠기 값은 스퍼터링 공정 후에 감소되었다. 단면 이미지로부터, 스퍼터링된 코팅층은 낮은 두께 때문에 거의 검출되지 않았다. EDS, XRD 및 XPS를 사용한 조성 분석은 금속 상태의 형태로 Ni 및 Cr 존재를 나타내었고 XPS에서 NiCr2O4 부동태 피막이 검출되었다. MgO / Ni-Cr 이중층 코팅의 내부식성은 MgO / Ni-Cr 이중층을 가진 샘플의 금속 원소와 비교하여 우수한 부식 특성을 나타내는 전위 역학적 분극 시험 및 전기 화학적 임피던스 분광법으로 평가 하였다.