• 제목/요약/키워드: plasma application

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토양내 중금속 실시간 탐지를 위한 레이저 유도붕괴 분광법의 활용에 대한 소개 (Application of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) for In-situ Detection of Heavy Metals in Soil)

  • 고은정;함세영;김경웅
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.563-574
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    • 2007
  • LIBS는 시료 표면에서 발생된 플라즈마로부터 방출되는 원자들의 분광선을 측정함으로써 물질의 화학적 조성을 감지, 확인, 정량화할 수 있는 최신의 분석기술로 기존의 전형적인 원소분석방법에 비해 현장분석기술로서의 더 많은 장점을 가지고 있다. LIBS는 최소한의 시료로 복잡한 분석과정을 피함으로 신속한 분석을 가능케 하고, 기기의 다방면적의 적용가능성과 단순함으로 인해 신속하게 가스, 고체, 액체상에서 다원소를 동시에 분석할 수 있는 레이저 기반의 분석기술로 지구화학적 분석, 탐사 혹은 환경분석에서 현장 이동성을 가진 센서로의 가능성 측면에서 매력적인 도구가 된다. 그러나 현장분석기술로서 토양환경에 적용하기에는 여전히 해결해야 할 문제들이 있다. 문헌연구를 통해 기본적인 작용원리인 플라즈마 형성과 물질붕괴과정을 고찰하고 현장분석기술로서 LIBS의 현 위치를 살펴본다. 또한 토양환경에 적용하기 위해 매질의 특성, 레이저 특성 및 분석신호에 영향을 미치는 다양한 인자들을 살펴보아 LIBS에 대한 기본적 이해를 돕고자 한다. 또한 분석에 미치는 영향 인자들을 보정해 분석 결과의 정확도, 정밀도 및 검출 한계 등 분석의 질을 향상 시킬 수 있는 기법 등을 다양한 문헌 연구를 통해 살펴봄으로써 추후 국내 토양환경분야의 LIBS 현장기술의 적용가능성을 고찰해보고자 한다.

화장품에서 유화기술의 발전 및 전망 (Development and Prospect of Emulsion Technology in Cosmetics)

  • 경기열;이천구
    • 대한화장품학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.209-217
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    • 2006
  • 유화란 서로 섞이지 않는 액체들간의 분산계이다. 화장품에 사용되는 원료에는 서로 잘 섞이지 않는 물질들이 많기 때문에 이들을 한 제제 내에 잘 혼합할 수 있는 유화기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 유화제제의 안정화 및 물성 변화를 위하여 유화제의 발달과 함께 여러 가지 다양한 형태의 유화기술이 개발되었다. 1950년대에 Griffin이 제안한 HLB법을 시작으로 PIT법, 겔(gel) 유화법, D상 유화법 등이 있으며, 최근에는 피부 친화성 또는 인체에 대한 안전성을 높이기 위한 수단으로 천연 유래의 유화제 및 고분자계 유화제의 사용이 늘고 있다. 이 외에도 제품의 외관 차별화 및 유효성분의 전달 효율을 높이기 위한 수단으로 나노 유화, 다중 유화, 액정 유화, 피커링 유화 등이 개발 적용되고 있으며, 리포좀이나 큐보좀 같은 나노 구조체 입자들의 응용에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 리포좀은 생체막의 주요 구성성분인 양친매성 인지질의 이중층으로 구성된 계이고, 큐보좀 역시 생체 유래 성분인 모노올레인 같은 물질로 만들어지는 나노 입자의 일종으로 그 분자 구조적 특성으로 인해 수용액 내에서 입방상 구조의 이연속적 수상 채널을 갖는다. 이러한 나노 입자에 효능물질을 봉입시켜 제제화 함으로서 생체 친화적이면서 물질의 전달 효율을 높일 수 있다. 여기서는 화장품용 유화물 및 나노 입자들의 제조 방법, 응용 등에 대하여 간략히 소개하였다.

Fabrication of Large Area Transmission Electro-Absorption Modulator with High Uniformity Backside Etching

  • Lee, Soo Kyung;Na, Byung Hoon;Choi, Hee Ju;Ju, Gun Wu;Jeon, Jin Myeong;Cho, Yong Chul;Park, Yong Hwa;Park, Chang Young;Lee, Yong Tak
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.220-220
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    • 2013
  • Surface-normal transmission electro-absorption modulator (EAM) are attractive for high-definition (HD) three-dimensional (3D) imaging application due to its features such as small system volume and simple epitaxial structure [1,2]. However, EAM in order to be used for HD 3D imaging system requires uniform modulation performance over large area. To achieve highly uniform modulation performance of EAM at the operating wavelength of 850 nm, it is extremely important to remove the GaAs substrate over large area since GaAs material has high absorption coefficient below 870 nm which corresponds to band-edge energy of GaAs (1.424 eV). In this study, we propose and experimentally demonstrate a transmission EAM in which highly selective backside etching methods which include lapping, dry etching and wet etching is carried out to remove the GaAs substrate for achieving highly uniform modulation performance. First, lapping process on GaAs substrate was carried out for different lapping speeds (5 rpm, 7 rpm, 10 rpm) and the thickness was measured over different areas of surface. For a lapping speed of 5 rpm, a highly uniform surface over a large area ($2{\times}1\;mm^2$) was obtained. Second, optimization of inductive coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) was carried out to achieve anisotropy and high etch rate. The dry etching carried out using a gas mixture of SiCl4 and Ar, each having a flow rate of 10 sccm and 40 sccm, respectively with an RF power of 50 W, ICP power of 400 W and chamber pressure of 2 mTorr was the optimum etching condition. Last, the rest of GaAs substrate was successfully removed by highly selective backside wet etching with pH adjusted solution of citric acid and hydrogen peroxide. Citric acid/hydrogen peroxide etching solution having a volume ratio of 5:1 was the best etching condition which provides not only high selectivity of 235:1 between GaAs and AlAs but also good etching profile [3]. The fabricated transmission EAM array have an amplitude modulation of more than 50% at the bias voltage of -9 V and maintains high uniformity of >90% over large area ($2{\times}1\;mm^2$). These results show that the fabricated transmission EAM with substrate removed is an excellent candidate to be used as an optical shutter for HD 3D imaging application.

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Liquid Chromatography Quadrupole Time-Of-Flight Tandem Mass Spectrometry for Selective Determination of Usnic Acid and Application in Pharmacokinetic Study

  • Fang, Minfeng;Wang, Hui;Wu, Yang;Wang, Qilin;Zhao, Xinfeng;Zheng, Xiaohui;Wang, Shixiang;Zhao, Guifang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권6호
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    • pp.1684-1688
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    • 2013
  • A rapid and sensitive method for determining usnic acid of Lethariella cladonioides in rat was established using high performance liquid chromatography (HPLC) quadrupole time-of-flight (QTOF) tandem mass (MS/MS). Rat plasma was pretreated by mixture of acetonitrile and chloroform to precipitate plasma proteins. Chromatographic separation was achieved on a column ($50{\times}2.1$ mm, $5{\mu}m$) with a mobile phase consisting of water (containing $5{\times}10^{-3}$ M ammonium formate, pH was adjusted to 3.0 with formic acid) and acetonitrile (20:80, v/v) at a flow rate of 0.3 mL/min. A tandem mass spectrometric detection with an electrospray ionization (ESI) interface was conducted via collision induced dissociation (CID) under negative ionization mode. The MS/MS transitions monitored were m/z 343.0448 ${\rightarrow}$ m/z 313.2017 for usnic acid and m/z 153.1024 ${\rightarrow}$ m/z 136.2136 for protocatechuic acid (internal standard). The linear range was calculated to be 2.0-160.0 ng/mL with a detection limit of 3.0 pg/mL. The inter- and intra-day accuracy and precision were within ${\pm}7.0%$. Pharmacokinetic study showed that the apartment of usnic acid in vivo confirmed to be a two compartment open model. The method was fully valid and will probably be an alternative for pharmacokinetic study of usnic acid.

황금열수추출물이 DNCB로 유도된 알레르기성 접촉피부염 흰쥐의 항산화능 및 표피회복능에 미치는 영향 (Effect of Scutellaria baicalensis Water Extract on Antioxidative Activity and Epidermal Thickness in DNCB-induced Allergic Contact Dermatitis Animal Model)

  • 김윤희;박영숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.543-548
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    • 2006
  • 본 실험은 황금열수추출물이 알레르기성 접촉 피부염 유발 시 항산화활성, serum Ig E농도와 표피회복능에 미치는 영향을 조사하기 위해 행해진 것으로 1-chloro-2,4-dinitrochlorobenzene(DNCB: 2.5% DNCB 1 mL로 감작, 4일 경과 후 1% DNCB 1 mL로 유발) 처리로 알레르기성 접촉 피부염이 유발된 Sprague Dawley rat 수컷 흰쥐에 황금열수추출물(1 mL/kg/day)을 경구투여한 다음 혈장과 간의 항산화활성, 혈중 Ig E 농도, 표피두께변화를 관찰하였다. DNCB 처리에 의해 지질과산화물 함량과 Ig E 농도, 표피두께가 증가하였으며 황금열수추출물의 경구투여에 의해 간의 지질과산화물 함량 감소, 혈중 Ig E 농도 감소, 표피두께가 저하되는 결과를 보였다. 이상의 결과로 미루어 황금열수추출물이 알레르기성 접촉피부염으로 유발된 rat의 체내 항산화활성과 Ig E 농도개선, 표피두께 개선에 효과가 있는 것으로 생각된다.

전계방출 및 근접 광센서 응용을 위한 서브 마이크론 aperture의 제작 (Microfabrication of submicron-size hole for potential held emission and near field optical sensor applications)

  • Lee, J.W.;Park, S.S.;Kim, J.W.;M.Y. Jung;Kim, D.W.
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.99-101
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    • 2000
  • Submicron aperture 제작 기술은 near field optical sensor 또는 liquid metal ion source에 응용될 수 있는 가능성으로 인해 흥미를 모으고 있다. 본 실험에서는 submicron aperture 제작에 대해 기술할 것이다. 먼저 2 $\mu\textrm{m}$크기의 dot array를 광학 리소그라피 방법으로 패턴화하였다. KOH 비등방성 식각 방법으로 V-groove형을 만든 후, $1000^{\circ}C$에서 600분동안 건식 산화작업을 거쳤다. 이 산화과정에서 결정 방향에 따라 산화율이 달라지게 되는데 Si(111)면은 Si(100)면에 비해 산화율이 커서 두꺼운 산화막이 형성되며, 이 막은 연이은 건식식각 과정에서 etch-mask로 활용된다. Reactive ion etching은 ICP (Inductively Coupled Plasma) 장비를 사용하였으며, V-groove의 바닥에 형성된 90nm두께의 SiO$_2$와 그 아래의 Si을 식각하였다. 이 때, 기판에 걸린 negative bias는 $Cl_2$ RIE의 anisotropic etchig 효과를 증대시키는 것 같았으며, SEM촬영 결과 식각 후에 Si(111)면 위에는 약 130 nm정도의 산화층이 잔류하고 있었다. 이렇게 형성된 Si aperture는 향후 NSOM sensor등에 적용될 수 있을 것이다.

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Quantitative Analysis of Dynamic PET images in Cardiac patients using Patlak tool on GE PET workstation

  • Son, Hye-Kyung;Mijin Yun;Kim, Dong-Hyeon;Haijo Jung;Lee, Jong-Doo;Yoo, Hyung-Sik;Kim, Hee-Joung
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.314-317
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    • 2002
  • The purpose of this study was to evaluate the clinical application of Patlak tool on GE PET workstation for quantitative analysis of dynamic PET images in cardiac patients. Three patients including coronary artery disease (CAD), myocardial infarction (MI), and angina were studied. All subjects underwent dynamic cardiac PET scan using a GE Advance scanner. After 10 min transmission scan for attenuation correction using two rotating $\^$68/Ge rod sources, three patients with cardiac disease were performed dynamic cardiac PET scan after the administration of approximately 370 MBq of FDG. The dynamic scan consisted of 36 frames with variable frame length (12${\times}$10s, 6${\times}$20s, 6${\times}$60s, 12${\times}$300s) for a total time of 70 min. Blood samples were obtained to determine the plasma substrate concentration. Region of interest of circular and rectangular shape to acquire input functions and tissue data were placed on left ventricle and myocardium. A value of 0.67 was used for lumped constant. Mean plasma substrate concentrations for three patients were 100 mg/dl (CAD), 100 mg/dl (MI), 132 mg/dl (angina), respectively. Regional MMRGlc values (mean${\pm}$SD) at lateral myocardium area for CAD, MI, and angina were 8.43${\pm}$0.24, 4.08${\pm}$0.16, and 6.15${\pm}$0.23 mg/min/100ml, respectively. Patlak tool on GE PET workstation appeared to be useful for quantitative analysis of dynamic PET images in cardiac patients, although further studies may be required for absolute quantitation.

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반자성으로 커플링된 NiFe/Ru/NiFe 박막에서의 자기이방성의 변화 (Magnetic Anisotropy Behavior in Antiparallely Coupled NiFe/Ru/NiFe Films)

  • 송오성;정영순;이기영
    • 한국자기학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.97-102
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    • 2003
  • 고집적 TMR소자의 프리층에 적용될 수 있는 인위적페리층(synthetic ferrimagnetic layer : SyFL)인 NiFe/Ru/NiFe박막을 만들고, 결정에너지, 지만에너지, 교환에너지를 고려한 총에너지로부터 평형상태에서의 관계식에서 Ru두께에 따른 보자력( $H_{c}$)변화와, 스핀플로핑자계( $H_{sf}$ ), 포화자계( $H_{s}$)에 대해 알아보았다. Ta(50$\AA$)/NiFe(50$\AA$)Ru(4~20$\AA$)/NiFe(30$\AA$)/Ta(50$\AA$) 구조를 ICP (inductively coupled plasma)형 헬리콘스퍼터로 제작하고, 주어진 Ru두께에서의 시편을 SQUID로 $\pm$15kOe까지 분석하여 M-H루프를 측정하였다. 에너지를 고려한 평형상태 예측은 실험과 잘 일치하였으며, 이방성에너지 $K_{u}$= 1000erg/㎤, 교환에너지 $J_{ex}$= 0.7erg/$\textrm{cm}^2$까지 조절이 가능하였다. 상온에서 $H_{c}$를 10 Oe이하로 만드는 것이 가능하였고, 공업적으로 의미있는 $H_{s}$, $H_{sf}$ 의 범위를 Ru두께 4~10 $\AA$에서 선택이 가능하였다. 또한 50 $\AA$이하의 얇은 NiFe박막에서 자기탄성계수는 0이 아닌 (+)로 작용할 수 있다는 점과 NiFe/Ru 계면 조도를 간접적으로 예상하는 것이 가능하였다.

탄소-탄소 복합재의 내삭마 내산화 코팅을 위한 초고온 세라믹스의 적용 (Application of ultra-high-temperature ceramics to oxidation-resistant and anti-ablation coatings for carbon-carbon composite)

  • 김현미;최성철;조남춘;이형익;최균
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.283-293
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    • 2019
  • 우주공간, 고에너지 플라즈마, 방사선 조사 환경과 같은 극한환경에서의 응용 분야가 증가함에 따라 더 높은 용융점 및 기계적 강도, 열전도도의 향상을 필요로 하는 재료에 대한 수요가 계속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 대표적인 내열 소재인 탄소-탄소 복합체의 내산화/내삭마 특성을 개선하기 위하여 초고온 세라믹스를 이용하는 방법에 대하여 리뷰하였다. 초고온 세라믹스를 합성하는 가장 간단한 방법인 CVD 코팅법과 다른 코팅법인 pack cementation, 용사법의 장단점을 서로 비교하였다. 복잡한 형상의 C/C 복합체에 CVD 코팅법을 적용하기 위한 방법으로 열역학 계산 및 CFD 시뮬레이션의 활용 가능성을 제안하였다. 또한 이런 방법을 통하여 제작한 TaC/SiC 이중 층 코팅과 TaC/SiC 다중 층 코팅의 내산화 특성을 비교한 결과, 다중 층 코팅을 적용하였을 때 더 뛰어난 내산화성을 보이는 것을 확인하였다.

글리터를 포함한 네일 에나멜 제품의 유해 금속 분석 (Determination of Hazardous Metals in Nail Enamel Containing Glitter)

  • 고숙경;정삼주;박영혜;박애숙;김현정;박건용;오영희
    • 한국환경보건학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.103-110
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    • 2017
  • Objectives: This study was performed to provide basic data for the re-establishment of standards (criteria) and analytical methods for hazardous metals in nail enamel. Methods: Ten metals (lead; Pb, arsenic; As, cadminum; Cd, antimony: Sb, cobalt; Co, nikel; Ni, copper; Cu, chromium; Cr, aluminum; Al, and mercury; Hg) were measured in 67 commercial nail enamels containing glitter and/or pearls. The content of hazardous metals (excepting Hg) was determined by using an inductively coupled plasma-optical emission spectrophotometer (ICP-OES) after microwave digestion. Mercury content was measured by a mercury analyzer without any preparation. Results: The detected ranges of the intact samples were as follows: $ND-1.756{\mu}g/g$ for Pb, $ND-1.24{\mu}g/g$ for As, ND for Cd, $ND-20.41{\mu}g/g$ for Sb, $ND-12.36{\mu}g/g$ for Co, $ND-7.908{\mu}g/g$ for Ni, $0.088-79.27{\mu}g/g$ for Cu, $0.281-18.54{\mu}g/g$ for Cr, $13.78-3563{\mu}g/g$ for Al, and $ND-0.044{\mu}g/g$ for Hg. After centrifugation, the detected ranges of supernatant were as follows: $ND-0.435{\mu}g/g$ for Pb, $ND-0.504{\mu}g/g$ for As, ND for Cd, $ND-0.035{\mu}g/g$ for Sb, $ND-13.17{\mu}g/g$ for Co, $ND-0.232{\mu}g/g$ for Ni, $0.117-90.07{\mu}g/g$ for Cu, $0.174-2.787{\mu}g/g$ for Cr, and $9.459-1565{\mu}g/g$ for Al. The results of this analysis showed that the levels of heavy metals such as Pb, As, and Sb were much higher in the intact samples than those of supernatant. Conclusion: In the present study, we found that the levels of hazardous metals were significantly different depending on the status of the presence of glitter. Based on the results, we recommend that the product consumer refrain from prolonged application of nail enamel, avoid biting or chewing the nails, and wear gloves during cooking and washing dishes.