• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권4호
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• pp.810-816
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• 2009

The interactions between four Keggin-type POMs (${SiW_{12}O_{40}}^{4-},\;{PW_{12}O_{40}}^{3-},\;{SiMo_{12}O_{40}}^{4-},\;and\;{PMo_{12}O_{40}}^{3-}$) and glassy carbon (GC) and highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) surfaces are investigated in a systematic way. Electrochemical results show that molibdate series POMs adsorb relatively stronger than tungstate POMs on GC and HOPG surfaces. Adsorption of POMs on HOPG electrode surfaces is relatively stronger than on GC surfaces. ${SiMo_{12}O_{40}}^{4-}$ species exhibits unique adsorption behaviors on HOPG surfaces. Surface-confined ${SiMo_{12}O_{40}}^{4-}$ species on HOPG surfaces exhibit unique adsorption behaviors and inhibit the electron transfer from the solution phase species. The catalytic activity of the surface-confined POMs for hydrogen peroxide electroreduction is also examined, where ${PW_{12}O_{40}}^{3-}$ species adsorbed on GC surfaces exhibits the highest catalytic efficiency among the investigated POM modified electrode systems.

• 전기화학회지
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• 제13권3호
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• pp.186-192
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• 2010

흑연과 1-buthyl-2,3-dimethylimidazolium(BDMI)계 이온성 액체의 계면 반응을 이해하기 위하여 lithium bis(fluorosulfonyl)imide(LiTFSI)가 용해된 BDMI-TFSI 용액 중에서 전기화학 원자간력 현미경(electrochemical atomic force microscopy, ECAFM)을 이용하여 순환 전압전류법 전후에 있어서의 고배향성 열분해 흑연(highly oriented pyrolytic graphite, HOPG)의 표면을 in-situ로 관찰하였다. HOPG 전극에서 리튬의 가역적인 삽입과 탈리반응은 진행되지 않았으며, $BDMI^+$ 양이온의 삽입에 의한 blister의 형성 및 그라펜 층의 파괴만이 관찰되었다. 한편, $BDMI^+$ 양이온의 삽입 반응은 농도가 4.90 mol/kg인 LiTFSI-propylene carbonate(PC)를 15 wt% 함유하고 있는 BDMI-TFSI계에서는 일어나지 않았으며, 이 경우에는 가역적인 리튬의 삽입과 탈리반응이 진행 되었다. ECAFM 결과는 고농도의 PC계 용액이 solid electrolyte interface(SEI)를 형성함으로 인해 $BDMI^+$ 양이온의 삽입을 막는 매우 효과적인 첨가제임을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.623-624
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• 2008

• 융합정보논문지
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• 제8권5호
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• pp.95-100
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• 2018

금속 산화물/그래핀 형태의 복합 나노소재는 높은 전기용량을 갖는 2차 전지의 전극용 소재 또는 고감도 가스 센서의 감지물질 등으로 활용되는 매우 유용한 기능성 소재이다. 본 논문에서는 열 화학기상증착(CVD, Chemical Vapor Deposition)으로 Cu Foil 위에 대면적으로 합성된 CVD 그래핀 및 고정렬 열분해 흑연(HOPG, Highly Oriented Pyrolytic Graphite)으로부터 기계적으로 박리된 그래핀 기판 위에 이산화바나듐($VO_2$) 나노구조물을 기상수송방법으로 직접 성장시키는 연구를 수행하였다. 연구결과 CVD 그래핀 기판의 경우, 그래핀 결정 경계에서 상대적으로 많이 존재하는 기능기들이 $VO_2$ 나노구조물에서 핵형성의 씨앗으로 작용하는 것이 확인되었다. 반면에 HOPG에서 기계적으로 박리된 그래핀 나노시트 표면에는 기능기가 균일하게 분포하기 때문에, 2차원과 3차원 형태로 $VO_2$ 나노구조물이 성장되었다. 이러한 연구결과는 고기능성 $VO_2$/그래핀 나노복합소재를 이용하여 높은 전기용량을 갖는 2차 전지 전극소재 및 고감도 가스 센서의 감지물질 합성에 유용하게 활용될 것으로 전망된다.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.531-538
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• 2004

균일한 표면에서 일어나는 가파른 계단형식의 흡착에 대한 연구는 이차원 현상에 대한 이해를 한층 높일 수 있다. 이를 위해 편광변조 타원해석법을 이용한 흡착측정장치를 제작하였다. 타원해석법 신호가 흡착막 형성의 과정을 원자층 이하 (∼0.3 $\AA$)로 매우 예민하게 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다. HOPG (highly oriented pyrolytic graphite) 표면에서의 아르곤의 흡착 다층막을 측정한 결과, 34.04 K에서는 수천여개의 흡착층이 형성되어 완전 젖음이 일어남을 관찰할 수 있었다. 또한 67.05 K에서는 선명한 계단 형식으로 일어나는 9개의 흡착과 탈착을 확인할 수 있었다. 이에서 얻은 등온흡착곡선들은 많은 열역학적 상태에 관한 정보, 표면과 기체의 결합에너지에 대한 정보, 흡착막의 구조전이에 대한 정보 등을 줄 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.1043-1046
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• 2004

The stability and electrochemical properties of a self-assembled layer of spinach ferredoxin on a quartz substrate and on a highly oriented pyrolytic graphite electrode were investigated. To fabricate the ferredoxin self-assembly layer, dimyristoylphosphatidylcholine was first deposited onto a substrate for ferredoxin immobilization. Surface analysis of the ferredoxin layer was carried out by atomic force microscopy to verify the ferredoxin immobilization. To verify ferredoxin immobilization on the lipid layer and to confirm the maintenance of redox activity, absorption spectrum measurement was carried out. Finally, cyclic-voltammetry measurements were performed on the ferredoxin layers and the redox potentials were obtained. The redox potential of immobilized ferredoxin had a formal potential value of -540 mV. It is suggested that the redox-potential measurement of self-assembled ferredoxin molecules could be used to construct a biosensor and biodevice.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제9권4호
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• pp.11-15
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• 2008

Metrology tools with the ability to measure spindle motion error on the order of a nanometer are required due to recent advances in nanotechnology. We propose a direct measurement method for the radial motion error of a precision spindle using a regular crystalline lattice and a scanning tunneling microscope (STM). A highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) crystal combined with an STM is used as a two-dimensional reference scale. The measurement principle and the preliminary experimental results are discussed in this article. The preliminary experimental results demonstrated that the proposed method has the capability to incorporate a two-dimensional encoder to measure the spindle motion error.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.424-424
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• 2009

그라핀은 밴드갭이 없어서 세미메탈의 성질을 띠므로 초고속 RF 소자에는 응용이 가능하지만, 현재 사용되는 반도체 칩에 사용하기가 불가능하다. 그러나 그라핀을 매우 좁은 리본 형태로 만들 경우 밴드갭이 생기고 이에 따라 반도체특성을 뛰게 된다. 이러한 특성은 시뮬레이션을 통해서만 이해되다가 2007년 P. Kim이 그라핀 나노리본의 밴드캡이 리본의 폭이 좁아짐에 따라 증가함을 실험적으로 최초로 발표하였다. 하지만 그라핀을 나노리본형태로 식각 방법에 대해서는 정확히 연구되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 $O_2$ plasma ashing 방법을 이용하여 그라핀을 식각하는 방법에 대해 연구하였다. 먼저 Si기판을 initial cleaning 한 후, highly-oriented pyrolytic graphite(HOPG)를 이용하여 기존의 mechanical exfoliation 방식을 통해 그라핀을 형성하였다. Photo-lithography 방법을 통하여 패터닝한 후, 그라핀을 식각하기 위하여 Reactive Ion Etcher (RIE) system을 이용한 $O_2$ plasma ashing을 50 W에서 1 분간 실시하였다. 다시 image reverse photo-lithography 과정과 E-beam evaporator system를 통해서 Al 전극을 형성하여 graphene-FET를 제작하였고, 광학 현미경과 AFM (Atomic force microscope)을 통해 두께를 확인하였다. 본 연구를 통하여 $O_2$ plasma ashing을 이용하여 쉽게 그라 E을 식각할 수 있음을 확인 하였으며, 제작된 소자의 전기적 특성에 대해서 현재 실험중에 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1313-1318
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• 2006

흑연 음극 표면상에 형성되는 필름의 생성 기구를 규명하기 위하여, 1 몰의 $LiPF_6$가 함유된 탄산에틸렌과 탄산디에칠의 혼합 용액 중에서 고배향성 열분해 흑연을 0.5 mV $s^{-1}$ 의 느린 속도로 전위주사하면서 원자력간 현미경을 이용하여 전극표면을 in-situ 관찰하였다. 전해질 용액의 분해반응은 전극의 스텝 모서리 상에서 우선적으로 진행되었으며, 전극 전위 2.15 V (vs. $Li^+$/Li) 에서 시작되었다. 0.95-0.8 V (vs. $Li^+$/Li) 의 전위 영역에서 전극 표면의 특정 부분이 평탄하게 부풀어오르는 현상과, 타원형의 돌기 구조가 관찰되었다. 이러한 형상 변화에 있어서 전자는 용매화된 리튬 이온이 흑연 층간에 삽입되며 나타나는 구조 변화이며, 후자는 삽입된 용매화 리튬이 환원 분해되어 생성된 것으로 추정된다. 0.8 V (vs. $Li^+$/Li) 보다 음의 전위 영역에서는 입자상의 침전물이 전극 표면에 형성되었다. 1 사이클 후, 측정된 침전층의 두께는 30 nm 이었다. 이러한 침전물은 리튬염($LiPF_6$)과 용매 분자(EC 및 DEC)들이 분해되어 생성된 것이며, 전극 표면에서 계속적으로 전해질 용액이 분해되는 반응을 억제하는 중요한 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.