• 에너지공학
• /
• 제25권2호
• /
• pp.65-78
• /
• 2016

광촉매 연구의 초기는 태양에너지의 전환 및 저장에 관련된 분야들로부터 개발되어 왔다. 최근에는 광 또는 광촉매의 존재 하에서 자외선을 조사하여 물의 정제 및 폐수처리와 각종 유기화합물의 분해연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한 산화물질-카본나노튜브, 그래핀 나노복합체 등이 광촉매물질로서 연구되고 있다. 이와 같은 복합체는 열적, 화학적으로 안정하기 때문에 플렉서블 소자를 포함한 광분해 태양전지 및 나노전자 소자를 구성하는 재료로서 적당하다.

• 접착 및 계면
• /
• 제10권2호
• /
• pp.77-83
• /
• 2009

생체적용 센서 코팅 재료로서 polydimethylsiloxane (PDMS)를 선정하였으며 합성 및 성형과정에서 용출될 수 있는 잔류 독성 물질의 세포독성을 확인하고자 하였다. ISO 10993-5, Biological evaluation of medical devices-Part 5 : Tests for in vitro cytotoxicity (의료기기의 생물 안정성 평가-제5부: 세포 독성 시험-체외시험)를 통하여 세포 독성 평가를 실시하였다. 양성 대조군으로 organo-tin을 사용하였으며 음성 대조군으로 혈청이 포함되지 않은 RPMI 1640배지를 사용하였다. 고체 시료의 표면적에 대하여 $125{\mu}L/cm^2$가 되도록 혈청이 포함되지 않은 RPMI 1640 배지를 용기에 첨가하였으며 $38^{\circ}C$를 유지하며 일정시간 동안 추출하였다. 세포 독성 평가는 1) NIH 3T3 fibroblast 단일세포층을 형성한 후 추출물을 첨가하는 방법과 2) 세포와 함께 추출물을 넣어 배양하는 방법을 동시에 시행하였다. 세포 형태학적인 변화 관찰과 MTT (tetrazolium dye, 2-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide) 시험법에 의한 세포 활성 측정을 병행함으로써 고체 시료로부터 추출된 물질의 세포독성 여부와 고체시료의 표면에 대한 세포의 감응성도 함께 관찰할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권12호
• /
• pp.10-15
• /
• 2020

파장 400 nm 이하의 자외선은 눈 건강에 매우 해롭다. 또한 고에너지 가시광도 망막 세포에 영향을 줄 수 있음이 최근에 밝혀졌다. 따라서 자외선 및 고에너지 가시광 차단 기능의 안경렌즈 개발이 시대적으로 요청되고 있다. 본 연구에서는 m-자일릴렌 디이소시아네이트 모노머와 2,3-bis((2-mercaptoethyl)thio)-1-propanethiol 모노머 및 벤트리아졸 UV 흡수제, 알킬인산에스터 이형제, 안료혼합물(CI solvent violet 13), 이염화부틸주석 촉매제 등의 혼합물을 인젝션 몰드 방법으로 열중합 공정을 적용하여, 굴절률 1.67의 고굴절률 폴리머 안경렌즈를 제조하였다. 제조된 폴리머 안경렌즈의 양면에 전자빔 진공증착 시스템으로 다층 반사방지 코팅을 하였다. 제조된 안경렌즈의 자외선 및 고에너지 가시광 차단 기능을 UV-visible spectrophotometer로 분석하였다. 그 결과 UV 흡수제를 0.5wt% 첨가한 폴리머 안경렌즈가 411 nm 파장 이하의 자외선 및 고에너지 가시광을 99 % 이상 차단하였다. 또한 460 ~ 660 nm 파장의 명소시 시각 민감도 10% 이상의 영역에서 평균 투과율이 97.9%를 나타내어 명소시에서 선명한 상을 얻을 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제34권3호
• /
• pp.207-212
• /
• 2023

근적외선 흡수 염료는 전통적으로 정보 기록 및 정보 표시 분야에 사용되었을 뿐만 아니라 최근 광학 필터, 바이오, 에너지 저장 및 변환, 코팅 첨가제 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있다. 핸드폰이나 디지털 카메라에 사용되는 이미지 센서는 근적외선 영역에서도 감도를 나타내기 때문에 보다 선명한 이미지를 구현하기 위해 근적외선 광학필터가 필수적이다. 에너지 저장 및 변환이 중요해짐에 따라 투명 태양 전지 분야에서는 근적외선 영역까지 흡수 영역을 확장할 수 있도록 다양한 근적외선 흡수 소재가 개발되고 있으며, 이를 이용해 소자 효율을 향상시키는 연구가 진행되고 있다. 미래 모빌리티 기술로 많은 관심을 받고 있는 자기치유 코팅 시스템에 광-열 효과를 갖는 근적외선 흡수 염료가 도입되어 보다 효율적인 자기치유 성능을 구현하는 연구들도 보고되고 있다. 본 총설에서는 대표적인 근적외선 흡수 염료들의 화학 구조들을 소개하고, 근적외선 흡수 염료들을 기반으로 한 최신 응용 연구 동향에 대해 다뤄보고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.297.2-297.2
• /
• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• Applied Microscopy
• /
• 제32권4호
• /
• pp.339-344
• /
• 2002

머리털에 관한 사회적 관심의 증대에 따라 미용처치가 머리털에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 나이에 따라 머리털이 성인과 유사해지는 시기를 확인하고자 0, 3, 6, 12, 24 개월된 어린아이 머리카락을 주사전자현미경으로 살펴본 결과 생후 24개월에 성인의 머리털과 유사한 구조를 가지고 있었다. 미용처치에 의한 물리화학적 영향을 알아보고자 성인의 드라이한 머리카락, 코팅한 머리카락, 염색한 머리카락 및 파마한 머리카락을 각각 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 코팅을 제외한 나머지 처치군에서 손상된 머리털을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과는 통상적인 미용처치에 사용되는 물리화학적 영향에 의해서도 머리털이 손상될 가능성이 있어 미용처치 시 주의를 할 필요가 있음을 의미하는 것으로 앞으로 이에 대한 자세한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 멤브레인
• /
• 제8권1호
• /
• pp.50-58
• /
• 1998

Polysulfone 재질의 다공성 평판막 및 실관막에 키토산 피막층을 형성시킨 후 반응성 염료인 Cibacron Blue 3GA를 고정화시켜 human serum albumin(HSA)의 결합용량이 최대 70 $\mu{g/cm}^2$인 단백질 친화성 막을 제조하였다. 친화성 평판막 모듈을 대상으로 HSA에 대한 용출 크로마토그래피 실험을 수행하여 eluent 용액의 최적 환경조건을 결정하였는바, 1M KCl이 첨가된 농도 0.06 M, pH 10의 universal buffer를 eluent로 사용했을 때 리간드와 결합된 단백질의 용출이 가장 우수하였다. 친화성 평판막 및 실관막 모듈을 대상으로 HSA의 전열 크로마토그래피 실험을 수행하여 단백질에 대한 동적 결합용량을 측정하였다. 이 결과 동적 결합용량은 평판막 모듈의 경우에는 loading 용액의 유량과 HSA의 농도가 증가함에 따라 평형 결합용량 값으로부터 크게 감소하였으나, 실관막 모듈의 경우에는 loading 용액의 유량과 HSA의 농도에 관계없이 항상 평형 결합용량 수준을 유지하였는바, 따라서 실관막 모듈이 평판막 모듈보다 단백질 친화성 크로마토그래피 분리관으로서 더 효과적이었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.382-382
• /
• 2009

염료감응형 태양전지의 구성체 중 전극으로 연구 되어 지고 있는 $TiO_2$는 기존에 대량 생산이 가능한 spin coating법, screen printing법, spray법의 연구가 이루어져 왔으나 고 효율 태양전지에 쓰이는 전극 시스템에 비해 고 분산성을 지닌 $TiO_2$페이스트를 제조 하는데 어려움이 있다. 그리고 플렉시블 디스플레이 소자의 응용을 위해서는 소자 공정 온도인 $250^{\circ}C$ 이하의 공정 온도가 요구 되어 지므로 고온공정인 CVD법은 이에 적합하지 않다. 이에 본 연구는 진공 증착 방법인 광원자층증착법을 이용하여 $150^{\circ}C$이하의 저온공정온도에서도 적용이 가능한 $TiO_2$ 박막을 185nm의 UV light를 조사하여 glass 기판위에 제조 하고 그에 따른 박막의 물성 분석을 하였다. Mo source로는 titanium tetraisopropoxide(TTIP)와 reactant gas 로는 $H_2O$를 사용하였으며 불활성 기체인 Ar 가스는 purge 가스로 각각 사용하였다. $100^{\circ}C{\sim}250^{\circ}C$ 공정온도를 변수로 $TiO_2$ 박막을 제조 하였으며 제조된 $TiO_2$ 박막의 물성 분석을 위해 FESEM, TEM을 이용하여 표면 및 두께를 분석하였다. 또한 $100^{\circ}C$ 400 cycles에서 약 12nm 막 두께를 관찰 할 수 있었으며 그 결과 박막의 성장률이 $0.3{\AA}$/cycle 임을 확인 할 수 있었다. 그리고 UV-VIS을 이용하여 박막의 좌외선에 대한 흡수도 및 투과도 분석을 하였다. 또한 XPS 성분 분석을 통하여 $100^{\circ}C$의 저온 공정에서 형성된 박막이 $TiO_2$임을 확인 하였다. 이러한 결과에서 185nm의 UV light에 의한 광원자층 증착법으로 $100^{\circ}C$의 저온에서도 $TiO_2$ 박막이 증착 되는 것을 확인 할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제52권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2014

전통적 관점에서의 유기염료 혹은 색소재료는 섬유, 종이, 플라스틱, 가죽 등의 재료를 착색시키는 목적으로 사용되어 왔다. 하지만 최근에 이르러서는 이들 유기염료, 즉 색소재료를 이용하여 전자재료와 기록, 영상재료를 이용하는 하이테크산업 및 고성능산업에 대한 적용으로 중요한 관심 및 주목을 끌고 있다. 이 논문에서는 이런 내용을 바탕으로 하여 색소재료의 이용 및 색소재료화학에 대한 다양한 예와 설명을 제안하고자 한다. 고기능재료로서의 색소재료를 이용하기 위해서는 각각의 필요한 요구조건에 충족하기 위한 색소재료분자의 설계 및 합성이 필요하며, 이를 이용한 흥미로운 적용의 도전이 새로운 주목과 관심을 이끌고 있다. 이러한 관점에서 다음의 내용들은 학문적 그리고 산업적 관점에서 색소재료의 중요한 적용에 대한 필요한 연구내용 및 접근에 대해서 논하고자 한다.

• 융합정보논문지
• /
• 제7권5호
• /
• pp.53-58
• /
• 2017

석유 고갈의 시대에 저가이면서 반투명한 특징을 갖고 있는 염료감응형 태양전지(DSC)는 1991년 $Gr{\ddot{a}}tzel$의 연구결과 보고 이후 많은 주목을 받아왔다. 염료감응형 태양전지의 광전극의 빛 수확 성능을 증진시키고, 궁극적으로 광전변환효율을 향상시키기 위하여 다양한 구조를 갖는 산란층이 광전극 소재로 제안되었다. DSC 광전극의 산란층에서 산란의 중심으로는 지름이 250 - 300 nm 정도의 크기를 갖는 비교적 큰 이산화티탄 나노입자가 필요하다. 본 연구에서는 변형된 졸겔 공정을 이용하여 약 300 nm 크기의 이산화티탄 나노결정을 합성하였다. XRD와 TEM 분석결과에 의하면, 합성된 이산화티탄 나노입자는 아나타제 상의 단결정 특성을 나타내었다. 합성된 이산화티탄 나노입자를 이용하여 스핀 코팅 공정으로 제조된 이산화티탄 박막의 광학적 투과율은 550 nm 파장에서 약 50%로 측정되었다. 이처럼 적당한 투과율은 DSC 산란층의 산란 중심으로 사용하기에 적합하며, DSC의 광전변환효율 향상에 적절하게 기여할 것으로 기대된다.