• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.67-74
• /
• 2016

프러시안 블루 유사체(Prussian Blue Analogue : PBA)는 3차원 구조와 기공을 갖는 금속-유기골격체이며, 유기 리간드의 종류에 따라 다양한 구조를 갖는다. PBA는 바이오센서, 광학, 촉매, 수소 저장 장치 등의 분야에서 주목 받고 있으며 화학적 안정성을 가진 환경 친화적인 물질이다. 또한 다양한 크기의 미세기공을 조정할 수 있어 흡착분야에서 많이 활용되고 있다. 본 연구는 수열합성법을 이용하여 금속유기골격체인 $Mn_3[Fe(CN)_6]_2$를 합성하였다. 전구체로 $K_4[Fe(CN)_6]$와 $MnCl_2$를 사용하였고, 합성된 물질은 소성하여 망간철산화물을 생성하였다. 실험 변수로 전구용액의 pH, 전구체의 몰농도, 반응시간을 조절하여 입자의 크기와 형태에 대한 영향을 확인하였다. 합성된 다공체는 XRD, SEM, FT-IR, UV-Vis, TG/DTA에 의해 분석하였고, 여러 염료에 대한 흡착 특성을 평가하였다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.56-67
• /
• 1999

장기간의 해양 모니터링을 위해서는 종합관측부이를 국산화하여 활용하는 것이 요구된다. 이런 요구에 부응하여 한국과 비슷한 여건의 대만 성공대학과 공동연구를 통해 종합관측부이 제작기술을 도입하여 이를 한국에서 효율적으로 해양 환경 모니터링에 활용할 수 있게 발전·개선시켰다. 부이의 크기는 육상 운반과 해상 설치에 편리하도록 직경 2.5m로, NOAA의 3.0m 부이보다 작다. 부이의 동적특성을 수치모델로 해석하였는데, 주기가 4초 이상의 파랑을 관측하는 데는 문제가 없는 것으로 나타났다. 부이의 관측 및 제어 시스템을 개선하여 더 많은 관측센서를 부착할 수 있고, 전원 소모량을 줄이고 또 자료의 분석 및 관리 기능을 높혔다. 이 논문에서는 개선된 종합관측부이의 각 구성부분을 자세히 설명하였다. 종합관측부이는 풍향, 풍속,기온, 습도, 기압 및 파랑 등 기존의 해양 기상 요소에다 수온, 염분, DO, pH 및 탁도 등 해양환경 요소를 첨가하였다. 원해에 설치된 부이로부터 실시간 자료 전송을 위해 Inmarsat 위성통신 시스템을 이용하였다. 개선 제작된 부이는 포항 앞바다에서 1개월 간의 시범 운영을 통하여 계류, 자료 송신에 대한 성능 실험과 파랑자료를 검증하기 위하여 네덜란드의 Datawell사의 Wave-rider부이와 동시 관측 실험을 수행하였는데, 좋은 결과를 얻었다.

• 분석과학
• /
• 제29권1호
• /
• pp.35-42
• /
• 2016

A new nano-composite carbon ink for the development of disposable dopamine (DA) biosensors based on screen-printed carbon electrodes (SPCEs) is introduced. The method developed uses SPCEs coupled with a tyrosinase modified nano-composite carbon ink. The ink was prepared by an “in-house” procedure with reduced graphene oxide (rGO), Pt nanoparticles (PtNP), and carbon materials such as carbon black and graphite. The rGO-PtNP carbon composite ink was used to print the working electrodes of the SPCEs and the reference counter electrodes were printed by using a commercial Ag/AgCl ink. After the construction of nano-composite SPCEs, tyrosinase was immobilized onto the working electrodes by using a biocompatible matrix, chitosan. The composite of nano-materials was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and the performance characteristics of the sensors were evaluated by using voltammetric and amperometric techniques. The cyclic voltammetry results indicated that the sensors prepared with the rGO-PtNP-carbon composite ink revealed a significant improvement in electro-catalytic activity to DA compared with the results obtained from bare or only PtNP embedded carbon inks. Optimum experimental parameters such as pH and operating potential were evaluated and calibration curves for dopamine were constructed with the results obtained from a series of amperometric detections at −0.1 V vs. Ag/AgCl. The limit of detection was found to be 14 nM in a linear range of 10 nM to 100 µM of DA, and the sensor’s sensitivity was calculated to be 0.4 µAµM⁻¹cm⁻².

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제33권4호
• /
• pp.260-268
• /
• 2008

Optical diffuse reflectance sensing has potential for rapid and reliable on-site estimation of soil properties. For good results, proper calibration to measured soil properties is required. One issue is whether it is necessary to develop calibrations using samples from the specific area or areas (e.g., field, soil series) in which the sensor will be applied, or whether a general "factory" calibration is sufficient. A further question is if specific calibration is required, how many sample points are needed. In this study, these issues were addressed using data from 42 paddy fields representing 14 distinct soil series accounting for 74% of the total Korean paddy field area. Partial least squares (PLS) regression was used to develop calibrations between soil properties and reflectance spectra. Model evaluation was based on coefficient of determination ($R^2$) root mean square error of prediction (RMSEP), and RPD, the ratio of standard deviation to RMSEP. When sample data from a soil series were included in the calibration stage (full information calibration), RPD values of prediction models were increased by 0.03 to 3.32, compared with results from calibration models not including data from the test soil series (calibration without site-specific information). Higher $R^2$ values were also obtained in most cases. Including some samples from the test soil series (hybrid calibration) generally increased RPD rapidly up to a certain number of sample points. A large portion of the potential improvement could be obtained by adding about 8 to 22 points, depending on the soil properties to be estimated, where the numbers were 10 to 18 for pH, 18-22 for EC, and 8 to 22 for total C. These results provide guidance on sampling and calibration requirements for NIR soil property estimation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
• /
• pp.942-945
• /
• 2003

Nerve gas sensor based on tin oxide was fabricated and its characteristics were examined. Target gas was dimethylmethylphosphonate($C_3H_9O_3P$, DMMP) that is simulant gas of nerve gas. Sensing material was $SnO_2$ added ${\alpha}-Al_2O_3$ with $4{\sim}20wt.%$ and was physically mixed. And then it was deposited by screen printing method on alumina substrate. Sensor device was consisted of sensing electrode with interdigit(IDT) type in front and heater in back side. Total size of device was $7{\times}10{\times}0.6mm^3$. Crystallite size of fabricated $SnO_2$ were characterized by X-ray diffraction(XRD, Rigaku) and morphology of the $SnO_2$ powders was observed by a scanning electron microscope(SEM, Hitachi). Fabricated sensor was measured as flow type and sensor resistance change was monitored real time using LabVIEW program. The best conditions as added $Al_2O_3$ amounts and operating temperature changes were 4wt.% and $300^{\circ}C$ in DMMP 0.5ppm, respectively. The sensitivity was over 75%. Response and recovery times were about 1 and 3 min., respectively. Repetition measurement was very good with ${\pm}3%$ in full scale.

• 대한화학회지
• /
• 제48권5호
• /
• pp.491-498
• /
• 2004

흑염소의 간-조직과 ferrocene을 탄소반죽 전극에 고정하여 과산화수소를 정량할 수 있는 전극을 만들었다. Ag/AgCl 전극에 대하여 $-0.3{\sim}+0.0\;V$의 전위 범위에서 전극의 감도를 관찰하였으며 전극의 감응시간은 12 s로 나타났다. 전극의 검출한계는 2.25${\times)10^{-6}M$ (S/N＝3)이었으며,1.0${\times}10^{-2 }$M 과산화수소를 이용해 15회 반복 측정한 결과, 상대표준편차는 1.87%이었다. 또한, 방해물질의 영향도 없는 것으로 나타났다. 효소전극의 감도는 19일 사용 후 50%로 감소하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제16권12S호
• /
• pp.1217-1223
• /
• 2003

Nerve gas sensor based on tin oxide was fabricated and its characteristics were examined. Target gas is dimethyl methyl phosphonate(C$_3$ $H_{9}$ $O_3$P, DMMP) that is simulant gas of nerve gas. Sensing materials were Sn $O_2$ added a-Al$_2$ $O_3$ with 0∼20wt.% and were physically mixed each material. They were deposited by screen printing method on alumina substrate. The sensor device was consisted of sensing electrode with interdigit(IDT) type in front and a heater in back side. Total size of device was 7${\times}$10${\times}$0.6㎣. Crystallite size & phase identification and morphology of fabricated Sn $O_2$ powders were analyzed by X-ray diffraction and by a scanning electron microscope, respectively. Fabricated sensor was measured as flow type and resistance change of sensing material was monitored as real time using LabVIEW program. The best sensitivity was 75% at adding 4wt.% $\alpha$-Al$_2$ $O_3$, operating temperature 30$0^{\circ}C$ to DMMP 0.5ppm. Response and recovery time were about 1 and 3min., respectively. Repetition measurement was very good with $\pm$3％ in full scale.TEX>$\pm$3％ in full scale.

• 한국재료학회지
• /
• 제17권8호
• /
• pp.437-441
• /
• 2007

Preparation and morphology control of $TiO_2$ nano powders for gas sensor applications are investigated. $TiO_2$ nanopowders with rutile and anatase structures were prepared by controlling the pH value of a precursor solution without any heat treatment. The mean particle size of $TiO_2$ powders were below 10nm. The prepared $TiO_2$ nano powders were hydrothermal treated by NaOH solution. The sample was washed in HCl solution. As a result and $TiO_2$ nanotubes were formed. The lengths of $TiO_2$ nanotube were $1{\mu}m$ and the diameters were 10nm. Crystal structure and microstructure of $TiO_2$ nanotube were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscope (TEM). As-prepared $TiO_2$ nanotube powders have several advantages of nano particle size and high surface area and could be a prominent candidate for nano-sensors. The sensitivity of $TiO_2$ nanotube sensor was measured for toluene and NO in this study.

• 대한화학회지
• /
• 제37권8호
• /
• pp.773-778
• /
• 1993

Tl$^+$이온 센서로서 크라운 에테르 B15C5와 DB18C6를 중성운반체로 한 PVC 액체막 이온 선택성 전극을 제작하였다. 막용매로는 DOA, NPPE 및 NPOE를 사용하였으며 친유성 염, KTClPB의 농도를 변화시킨 여러가지 조성의 막을 시험하였다. B15C5와 DB18C6 막 전극의 감응전위는 농도범위, 10$^{-1}$∼10$^{-5}$M에서 직선으로 나타났으며 최대 기울기는 전극에 따라서 40∼55 mV/decade였다. 선택계수는 분리용액법으로 결정하였으며 알카리금속 이온, 알칼리토금속 이온 및 일부 전이금속 이온에 대하여 좋은 선택성을 나타냈다. 제작된 액체막 전극은 Ph > 3 에서 안정한 감응전위를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.380-380
• /
• 2020

가뭄 피해 극복을 위한 인공 함양지 통합관리시스템의 일부로써 지표수-지하수 연계 특성 분석용 의사결정을 전달하는 인공지능 스마트 계측기의 필요성이 꾸준히 제기되어 왔으나 실용성과 효율성을 동시에 갖춘 계측기는 시장에 출시되지 않았다. 기존의 계측기는 단순 측정이 목적이었으며 분석을 위해서는 일정 기간 직접 계측하여 분석하거나, 계측데이터를 원격 망을 통하여 서버로 전송하고 관리자가 데이터를 해석하는 방식을 취하였다. 또한, 수질 계측과 수질의 미소 변동성을 동시에 계측하여 수질 변화상태를 판단 할 수 있는 수질 계측기는 상품화되지 않아 다목적 수질 분석에 한계점을 갖고 있다. 이러한 한계점이 기존의 지하수 수질 계측기로는 불가능한 수중 라돈을 채수 없이 계측 가능하도록 하고, 순간 수질 변화 및 수질 변화 요인분석이 가능한 계측을 위하여 라돈, 전도도, 수위, 수온 및 필름형 pH 센서를 개발하여 적용한 다항목 계측기로 통합하는 연구가 필요한 이유이다. 개발한 계측기는 빅데이터 기반의 지능형 수질 변동성 분석 알고리즘을 내장하고 수직 깊이 방향의 다중심도 계측이 가능하도록 핵심적인 통신 연결성을 확보하였고 다양한 수질에서 견딜 수 있으며 특히 인공함양에서 발생하는 철, 망간에 부식되지 않는 재질을 이용하여 설계한 '지표수-지하수 연계 특성 분석용 다심도 및 인공지능 스마트 계측장치'이다. 본 장치는 기존 지하수 수질 계측기에서는 불가능하였던 순간 수위변화 및 수위변화 요인분석이 가능한 계측을 위하여 초당 측정 샘플링 주파수(10Hz)를 높인 계측회로를 개발하여 적용하였다.