• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.67-74
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• 2023

A microfluidic paper-based analytical device (µPAD) is proposed for the selective detection of ammonia in water by using the modified Berthelot reagent and a fluidic channel consisting of hollow paper. The modified Berthelot reagents were uniformly dispersed in cyclohexane and then immobilized in a detection zone of the µPAD. The loading position of the reagents and the type of a sample flow channel were optimized to achieve a sensitive ammonia detection within a short analytical time. The NH₃ µPAD exhibits a linear colorimetric response to the concentration of ammonia dissolved in water in the range of 1-100 mg L^-1, and its limit-of-detection is 1.75 mg L^-1. In addition, the colorimetric response was not influenced by the addition of 100 mg L^-1 nitrogen containing compounds (sodium nitrate, sodium nitrite, uric acid, hydroxylamine, butylamine, diethylamine) or inorganic salts (NaCl, Na₂HPO₄), presenting the enough selectivity in the detection of water-dissolved ammonia against possible interferents.

• 센서학회지
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• 제29권5호
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• pp.360-364
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• 2020

In this study, the colorimetric sensor, polyester (PET) fabric dyed with lead (II) acetate (Pb(C₂H₃O₂)₂), was fabricated and characterized for the detection of the hydrogen sulfide (H₂S). The surface morphology of the fabric was determined using scanning electron microscope and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The optical properties of the fabric were evaluated by measuring the variation in the blue value of an RGB sensor. The fabric showed a significant color change, high linearity (R² : 0.98256), and fast response time (< 1.0 s) when exposed to H₂S. This is because the sensor is highly porous and permeable to the gas. The fabric can not only be used as a hydrogen sulfide sensor but also be used to detect and prevent H₂S influx using sticky tape on pipelines.

• 대한화학회지
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• 제65권4호
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• pp.260-267
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• 2021

친환경 천연 소재에 대한 필요성이 증가하면서, 천연 염료에 대한 연구에도 많은 관심이 증가하고 있다. 자연에서 얻을 수 있는 천연 염료 중 하나인 커큐민(Curcumin)은 인체 무독성의 친환경 분자로, 강황에서 발견되는 원료 중 하나이다. 본 연구에서는 커큐민을 잉크화 한 후 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing) 방법을 통해 종이와 면직물에 프린트하여 암모니아 및 염화 수소 가스에 대한 색채 감지 거동 특성을 분석하였고, 이를 이용하여 음식물 부패여부를 확인할 수 있는 비색 센서로 제안하였다. 이를 위해 종이와 면직물에 프린트된 시료의 암모니아 가스 노출에 따른 색차를 비교하고, 가역성과 내수성을 확인하였다. 두 시료 모두 암모니아와 염화 수소에 대한 가역반응을 보였으며, 부패한 음식에서 발생하는 미량의 암모니아에 대해서도 육안으로 관찰할 수 있을 정도의 색상 변화를 나타내어, 식품 부패 비색 센서로 활용 가능함을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.125-133
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• 2022

현장 진단 검사가 가능한 센서에 대한 수요가 급증함에 따라, 이동성과 편리성이 개선된 센서에 대한 필요성이 대두되고 있다. 다양한 형태의 센서들 중에서도, 전기 변색 물질을 도입하여 분석 물질의 존재 유무 및 농도를 색 변화를 통해 나타낼 수 있는 전기 변색 센서들은 기존의 전기화학 센서 및 비색 센서의 강점들을 합친 형태의 센서로 각광받고 있다. 전기 변색 센서들은 기존 센서들에 비해 소형화 및 단순화하기 용이하며, 결과 해석이 간편하다는 장점을 지니고 있어 넓은 범위의 분석 물질들에 대해 활발히 연구되어 왔다. 더 나아가, 최근에는 전기 변색 센서를 유연한 기판 위에 형성하거나, 센서 자체에서 자가 발전이 가능하도록 발전이 이루어지고 있어 분석 물질에 대한 실시간 모니터링이 가능한 웨어러블 센서로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이 리뷰에서는 다양한 형태의 전기 변색 센서들을 주요 전략 및 특징에 따라 나누어 그 원리 및 응용을 소개하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권1호
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• pp.12-16
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• 2017

Color sensor systems based on M13 bacteriophage are being considerably researched. Although many studies on M13 bacteriophage-based chemical sensing of TNT, endocrine disrupting chemicals, and antibiotics have been undertaken, the fundamental physical and chemical properties of M13 bacteriophage-based nanostructures require further research. A simple M13 bacteriophage-based colorimetric sensor was fabricated by a simple pulling technique, and M13 bacteriophage was genetically engineered using a phage display technique to exhibit a negatively charged surface. Arrays of structurally and genetically modified M13 bacteriophage that can determine the polarity indexes of various alcohols were found. In this research, an M13 bacteriophage-based color sensor was used to detect various types of alcohols, including methanol, ethanol, and methanol/butanol mixtures, in order to investigate the polarity-related property of the sensor. Studies of the fundamental chemical sensing properties of M13 bacteriophage-based nanostructures should result in wider applications of M13 bacteriophage-based colorimetric sensors.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권4호
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• pp.1159-1164
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• 2012

A new colorimetric sensors containing thiourea (1-(4-nitrophenyl)-3-quinolin-6-ylthiourea; 1) and urea(1-(4-nitrophenyl)-3-quinolin-6-ylurea; 2) moieties for fluoride were designed and synthesized. These simple receptors were characterized their stoichiometry, and investigates the mechanism of their selectivity as anion receptors. The addition of tetrabutylammonium fluoride salts to the solution of receptors caused a dramatically and clearly observable color changes from colorless to yellow. To examine their application as anion receptors by UV-vis and $^1H$ NMR spectroscopy results revealed their higher selectivity for fluoride ion than other anions. The receptors and fluoride ion formed a 1:1 stoichiometry complex through strong hydrogen bonding interactions in the first step, followed by a process of deprotonation in presence of an excess of $F^-$ in DMSO solvent.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권12호
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• pp.3031-3033
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• 2009

A new colorimetric anion sensor 1 has been synthesized based on both Fat brown RR dye and a nitrophenyl group. This new receptor 1 could recognize the presence of fluoride ion effectively and selectively by the change of color of solution. In addition, receptor 1 shows higher affinity for acetate, dihydrogenphosphate, and hydrogensulfate than the other anions such as chloride, bromide, iodide, perchlorate, and nitrate in acetonitrile.

• 멤브레인
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• 제31권4호
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• pp.241-252
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• 2021

급격한 산업화와 인구수 증가로 인한 환경 수질 오염이 발생하고 있다. 더불어 날씨 패턴의 변화로 인해 빗물이 부족해지자, 폐수를 깨끗한 물로 재활용하기 위한 요구가 나날이 늘어나고 있다. 색변화를 이용한 수중 속 중금속 검출은 아주 간단하고 효과적인 기술이다. 본 논문에는 멤브레인을 이용한 수은 이온 색검출에 대해 자세하게 논의되어 있다. 셀룰로스, 폴리카프로락톤, 키토산, 폴리설폰 등의 멤브레인이 금속 이온 검출을 지지체로서 사용되었다. 지지체로서 사용된 멤브레인들은 나노 섬유를 기반으로 하며 표면적이 크며, 중금속 검출의 활성 부위로 사용하기에 탁월하다. 나노 섬유를 기반으로 한 재료는 에너지, 환경, 그리고 바이오메디컬 연구에서 다양하게 응용될 수 있다. 나노 섬유로 이루어진 멤브레인들은 폴리머에 있는 적용기를 많이 받아들일 수 있으며, 표면적이 넓고 다공성이라는 장점이 있다. 이로 인해 멤브레인의 표면 구조를 변화시키거나 리간드를 섬유 표면에 부착해 나노 입자 결합을 더 쉽게 해준다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.681-688
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• 2024

The accurate and rapid detection of methicillin-resistance of Staphylococcus aureus (SA) holds significant clinical importance. However, the methicillin-resistance detection strategies commonly require complicated cell lysis and gene extraction. Herein, we devised a novel colorimetric approach for the sensitive and accurate identification of methicillin-resistance of SA by combining allosteric probe-based target recognition with self-primer elongation-based target recycling. The PBP2a aptamer in the allosteric probe successfully identified the target MRSA, leading to the initiation of self-primer elongation based-cascade signal amplification. The peroxidase-like hemin/G-quadruplex undergo an isothermal autonomous process that effectively catalyzes the oxidation of ABTS2- and produces a distinct blue color, enabling the visual identification of MRSA at low concentrations. The method offers a shorter duration for bacteria cultivation compared to traditional susceptibility testing methods, as well as simplified manual procedures for gene analysis. The overall amplification time for this test is 60 min, and it has a detection limit of 3 CFU/ml. In addition, the approach has exceptional selectivity and reproducibility, demonstrating commendable performance when tested with real samples. Due to its advantages, this colorimetric assay exhibits considerable potential for integration into a sensor kit, thereby offering a viable and convenient alternative for the prompt and on-site detection of MRSA in patients with skin and soft tissue infections.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.641-650
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• 2010

컬러 이미지 센서는 광전 변환을 일으키는 촬상 소자와 내부의 영상처리 과정을 거쳐서 컬러 이미지를 출력한다. 일반적으로 출력 영상은 원 피사체의 XYZ 3 자극치와 카메라 RGB 출력 신호 사이의 변환 관계인 카메라 전달 특성에 의해 결정된다. 본 논문에서는 컬러 이미지 센서의 내부 조정 항목인 노출-증폭-레벨(shutter-gain-level, SGL)의 특성함수와 자동 화이트 밸런스 상태를 이용한 카메라 전달 행렬을 이용하여 영상의 colorimetry(측색) 상태를 분석하는 기법을 제안한다. 제안 방법으로부터 실제 영상물의 색도와 휘도 등을 예측할 수 있다. 연구에 사용된 컬러 이미지 센서의 AE(auto exposure) 상태와 실제 휘도의 관계를 정량화하여 SGL 함수를 유도하여 영상의 휘도를 예측 한다. 그리고 영상의 색도는 최소 제곱 다항식 모델링 (polynomial modeling)을 이용하여 기준 환경에서 얻은 카메라 전달 행렬과 AWB(auto white balance) 상태를 통해 예측한다. 실험을 통해서 컬러 이미지 센서를 이용한 제안된 영상의 색도와 휘도 예측 기법의 성능이 우수함을 볼 수 있고, 예측된 결과는 실제 영상물 계측과 시청 환경 측정을 이용한 디스플레이 화질 설정 시스템, 보안 등의 다양한 분야에서 응용이 가능하다.