일상적인 화학제품들의 사용량이 증가함에 따라 사용되었던 염료 폐기물 처리 또한 중요한 환경 적인 문제로 대두되었다. 이러한 염료폐기물은 광촉매를 이용하여 분해시킬 수 있는데, 졸-겔 기술을 활용 하면 매우 비용 효율적으로 광촉매를 합성할 수 있다. 졸-겔 기술은 나노스케일의 막 형성에도 상당히 유 용하며 간단하게 다층구조를 형성할 수도 있다. 본 연구에서는 다양한 염료 분해에 효과가 있는 산화아연 (ZnO) 이용하여 다중 회전도포 방법으로 다층구조(3층, 5층)를 가진 ZnO 막을 형성하였다. 성능비교를 위해 단일 회전도포 방법에 의한 단층구조를 가진 ZnO 막을 대조군으로 준비하였다. X선 회절분석기 및 에너지 분산 X선 분광계를 이용하여 ZnO의 구조 및 원소분석을 수행하였고, 주사전자현미경을 통해 나노 선같은 표면형상을 관찰할 수 있었다. 추가적으로 UV-Vis 분광광도계를 활용하여 자외선의 흡수도를 측정 하였다. 5층구조를 가진 ZnO 막이 단층 구조를 가진 ZnO 막에 비해 모의 메틸렌 블루를 49% 더 많이 분해하였다. 결론적으로, 다층구조를 가진 ZnO 는 메틸렌블루 염료를 더욱 효과적으로 분해하는 광촉매로 써 유용하다는 알 수 있었다.

This study was conducted to determine the changes in ginsenosides content according to additional UV-A, and UV-B LED irradiation before harvesting the ginseng sprouts. One-year-old ginseng seedlings (n=100) were transplanted in a tray containing a ginseng medium. The ginseng sprouts were grown for 37 days at a temperature of 20°C (24h), a humidity of 70%, and an average light intensity of 80 μmol·m-2·s-1 (photoperiod; 24h) in a container-type plant factory. Ginseng sprouts were then transferred to a custom chamber equipped with UV-A (370 nm; 12.90 W·m-2) and UV-B (300 nm; 0.31 W·m-2) LEDs and treated for 3 days. Growth parameters and ginsenoside contents in shoot and root were conducted by harvesting on days 0 (control), 1, 2, and 3 of UV treatments, respectively. The growth parameters showed non-significant differences between the control and the UV treatments (wavelengths or the number of days). Ginsenoside contents of the shoot was highly improved by 186% in UV-A treatment compared to the control in 3 days of the treatment time. The ginsenoside contents of the roots was more improved in UV-A 1-day treatment and UV-B 3-day treatment, compared to the control by 171% and 160%, respectively. As a result of this experiment, it is thought that UV LED irradiation before harvesting can produce sprout ginseng with high ginsenoside contents in a plant factory.

In this study, we have investigated a selective emitter using a UV laser on BBr3 diffusion doping layer. The selective emitter has two regions of high and low doping concentration alternatively and this structure can remove the disadvantages of homogeneous emitter doping. The selective emitters were fabricated by using UV laser of 355 nm on the homogeneous emitters which were formed on n-type Si by BBr3 diffusion in the furnace and the heavy boron doping regions were formed on the laser regions. In the optimized laser doping process, we are able to achieve a highly concentrated emitter with a surface resistance of up to 43 Ω/□ from 105 ± 6 Ω/□ borosilicate glass (BSG) layer on Si. In order to compare the characteristics and confirm the passivation effect, the annealing is performed after Al2O3 deposition using an ALD. After the annealing, the selective emitter shows a better effect than the high concentration doped emitter and a level equivalent to that of the low concentration doped emitter.

Water disinfection using UV-LED(Light emitting diode) has many advantages, such as smaller footprint and power consumption as well as relatively longer lifespan than those of conventional mercury-UV lamps. Moreover, UV-LED disinfection is considered an environmentally benign process due to its mercury-free nature. In this study, disinfection using an LED module emitting 275nm UV was carried out. 384 UV-LEDs were put into a cylinder tube with a capacity of 1.7 liters. The UV intensity of the UV-LED module was controlled from 1.7 to 8.4 mW/cm2. The disinfection efficiency for the model microorganism solutions(E. coli ) was monitored. As the UV intensity(I) and contact time(t) varied, inactivation of the microorganisms from 2 to 4-log-removals(i.e., 99 to 99.99% of disinfection efficiency) was achieved. Disinfection using UV-LED was followed to 1st order reaction and the reaction rate constant, k was determined. In addition, the relationship between UV intensity(I) and contact time(t) in order to obtain 99.99% of disinfection efficiency was modeled: I1.2∙𝑡= 460, which indicates that the product of UV intensity and contact time requiring 4-log-removals is always constant.

흑타리 UV-B조사시간에 따른 저장특성과 에르고스테 롤함량의 변화를 조사하였다. 중량감모율은 조사시간이 길어질수록 중량의 감소율이 증가하는 경향을 보였다. CO2/O2 조성의 경우 UV-B 조사시간이 길어질수록 증가하는 것으로 나타났다. ΔE는 Lightness와 Redness에서 30분처리와 무처리에서 큰 차이를 보이지 않았지만, Yellowness에서 무처리가 15분처리보다 2.7, 30분처리보다 1.6 높은 값이 나온 것을 확인할 수 있다. 경도에서도 마찬가지로 UV-B 조사시간이 길어지면 빠르게 물러지는 것을 확인할 수 있다. 에르고스테롤의 함량변화의 경우 30분처리가 무처리보다 약 2배 정도 높은 값이 나온 것을 볼 수 있었다. 전자현미경으로 관찰한 결과 UV-B조사시 간이 길어지면 길어질수록 세포벽이 부서지는 경향을 나타냈으며, 30분처리에 비해서 15분처리의 세포벽이 좀 더 양호한 것을 볼 수 있었다. 전체적인 결과로 보았을 때 UV-B 조사시간이 길어지면 저장특성이 나빠지며, 세포벽이 파괴되지만, 에르고스테롤의 함량이 증가하는 것으로 보인다. 하지만, 30분처리의 저장특성에 비해 15분처리의 저장특성이 높았으며, 에르고스테롤의 함량 차이가 크게 나지 않는 것으로 확인되었다. 따라서, UV-B 30분처리를 하게 되면 에르고스테롤의 함량은 증가하지만, 중량의 감소율이 증가하며, 색차값이 달라지며, 세포벽이 많이 부서지는 경향을 나타내었다. 추후 UV-B의 적정조사시간에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

UV는 산화 스트레스를 유발하고 MMP(Matrix Metalloproteinase) 발현을 증가시켜 피부 노화를 발생시킨다. 따라서 자외선로 인한 피부 손상을 예방하면 피부 노화를 감소시킬 수 있다. 스피룰 리나는 강력한 항산화제로 원핵생물로 구성되어 있다. 본 연구는 피부 섬유아세포를 사용하여 UVB 방사선에 대한 스피룰리나 유래 피코시아닌(PC)의 광보호 효과를 조사했다. 그 결과, PC는 섬유아세포 생존율 측면에서 5-40 μg/mL 농도에서 독성을 나타내지 않았다. UVB 조사된 섬유아세포의 생존율은 50.5%였으며 PC 처리로 73.5%로 증가했다. MMP-1 및 MMP-9 발현은 UVB 처리로 증가하는 반면 PC 처리한 군에서 감소했다. 이러한 결과를 종합해보면 PC는 UVB 조사로 인한 산화적 손상과 피부노화와 관련된 인자를 감소시켜 노화를 예방할 수 있을 것으로 사료된다.

Effects of growth variables and post-growth annealing on the optical, structural and electrical properties of magnetron-sputtered Ga0.04Mg0.10Zn0.86O films are characterized in detail. It is observed that films grown from pure oxygen plasma showed high resistivity, ~102 Ω·cm, whereas films grown in Ar plasma showed much lower resistivity, 2.0 × 10− 2 ~ 1.0 × 10−1 Ω·cm. Post-growth annealing significantly improved the electrical resistivity, to 4.3 ~ 9.0 × 10−3 Ω·cm for the vacuum annealed samples and to 1.3 ~ 3.0 × 10−3 Ω·cm for the films annealed in Zn vapor. It is proposed that these phenomena may be attributed to the improved crystalline quality and to changes in the defect chemistry. It is suggested that growth within oxygen environments leads to suppression of oxygen vacancy (Vo) donors and formation of Zn vacancy (VZn) acceptors, resulting in highly resistive films. After annealing treatment, the activation of Ga donors is enhanced, Vo donors are annihilated, and crystalline quality is improved, increasing the electron mobility and the concentration. After annealing in Zn vapor, Zn interstitial donors are introduced, further increasing the electron concentration.

This study examined the effect of ultraviolet (UV) application on bacterial disinfection in a commercialized humidifier using ultrasonic wave (UW). To accurately examine disinfection kinetics in tap-water condition, tap-water was sterilized using a filter, and then inoculated with pure cultures of E. coli and P. putida with known viable counts. The disinfection kinetic characteristics were experimentally compared when UV alone, UW alone, and UW+UV together were applied in disinfecting the added bacteria in the commercialized humidifier. When UV alone was applied, bacterial disinfection kinetics followed a first-order decay reaction, and showed an approximately 10-time weaker disinfection compared to the typical UV disinfection in water treatment or wastewater treatment. When UW alone was applied, bacterial disinfection kinetics followed a second-order decay reaction with a low disinfection rate constant of 0.0002 min-1(CFU/mL)-1. When UV and UW were applied together, however and interestingly, the disinfection rate constant (0.0211 min-1(CFU/mL)-1) was approximately 100 times increased than that for the UW alone case. These results revealed that the co-use of UV and UW can provide synergistic effect on bacterial disinfection in a tap-water condition in household humidifiers.

Using UV nanoimprint lithography(UV-NIL), 1-dimensional(1-D) pattern structures were fabricated on a hybrid mixture thin film of lanthanum oxide and a UV-curable resin. 1-D pattern on a wafer fabricated by the laser interference lithography was transferred to polydimethylsiloxane and this is used as a mold of UV-NIL process. Conducting an X-ray photoelectron spectroscopy, C 1s and La 3d spectra were analyzed, and it was confirmed that hybrid thin film was successfully deposited on glass substrate. Also, transferred pattern structure was observed by using an atomic force microscopy. Through this, it was revealed that agglomerations between 1-D pattern were increased as UV irradiation time increased and this phenomenon disrupted the quality of NIL process. Additionally, liquid crystal(LC) cells with patterned hybrid thin films were fabricated and LC alignment performances were investigated. Using the polarizing optical microscopy and the crystal rotation method, LC alignment state and pretilt angles were observed. Consequently, the uniform homogeneous LC alignment was achieved at UV irradiation time of 1min and 3min where high resolution pattern transfer was observed.

본 연구의 목적은 천연 소재를 이용한 자외선 차단 제품 개발의 기초 자료로 제공하는 것을 목적으로 하였다. 연구 방법은 피부미용 관련 자외선 차단제의 국내외 산업 현황과 천연 소재 연구 동향, 그리고 특허 현황을 조사하여 분석하였다. 연구 결과 자외선 차단제는 미국 시장이 전 세계의 약 21%를 차 지하는 가장 큰 시장이며 중국 시장이 급격하게 성장하고 있다. 기능성 화장품 주요 4종의 국내 생산실적 1위는 복합기능제품이며, 주름개선과 자외선 차단제, 미백의 순으로 나타났으며 세계시장 및 국내시장 모두 지속적으로 성장하고 있다. 최근 10년간 천연 자외선 차단 소재 연구동향을 조사하여 분석한 결과 황금, 홉, 감초, 핑거루트, 녹차, 야관문 추출물 등이 효능이 있으며 그 이외에도 광노화, 항산화, 항염, 항균, 미백, 주름개선 등의 효능도 있는 것으로 나타났다. 특허 등록 현황은 건수가 증가하는 추세이며 식물이나 해조류에서 성분을 확보하고 있었다. 본 연구의 결론은 향후 세계적 트렌드에 맞춰 안전하고 효능이 증명된 천연 자외선 차단 소재들을 개발해 간다면 다기능 천연 기능성 화장품 소재로 충분히 활용 가능할 것으로 전망된다.

We report the structural characterization and electric heating performance of carbon thin films (CTFs), which were prepared from negative-type SU-8 photoresist by deep UV exposure and following carbonization. The prepared CTFs were found to have pseudo-graphitic carbon structures containing partially graphite domains in the amorphous carbon matrix. The CTFs showed a very smooth surface morphology with a roughness of 0.42 nm. The 107 nm-thick CTFs exhibited an excellent electric heating performance by attaining a high maximal temperature of 207 °C and a rapid heating rate of 13.2 °C/s at an applied voltage of 30 V. Therefore, the CTFs prepared in this study can be applied as electrode materials for high-performance electric heaters.

원목표고는 수확시기, 재배지역 같은 요인들에 의하여 품질과 가격의 차이가 다양하다. 가을에 생산되는 표고는 수량은 많지만 화고로 불리는 고품질의 표고 생산량이 적고, 등급이 낮은 표고 생산량이 많아, 주로 표고가루로만 가공되고 있다. 이에 따라 가을에 생산되는 등급이 낮은 표고 가공품 개발이 요구되어진다. 원목표고당화물의 β-glucan, vitamin D2 함량은 UV 조사시간을 7분 적용한 원목표고당화물에서 가장 높게 나타났다. Ergosterol 함량은 UV 조사 7분 시험구에서 가장 낮은 함량을 보였다. 원목표고당화물의 환원당 함량은 62.4 mg/L~68.2 mg/L로 확인되었다. 원목표고당화물의 유리아미노산 함량을 분석한 결과, 총 16종의 유리아미노산이 검출되었으며, 대조구로 사용한 원목표고 열수추출 물에 비하여 원목표고 당화물들의 유리아미노산 함량이 높음을 확인하였다. UV 조사시간에 따른 유리아미노산 및 필수아미노산 함량은 큰 차이를 보이지 않았다. 원목 표고당화물의 세포독성을 확인한 결과 500 μg/mL 농도에서도 90%이상의 높은 세포 생존율을 보여, 대조구로 사용한 원목표고 hot water 추출액과 원목표고당화물 모두 세포독성은 없는 것으로 확인하였다. 원목표고당화물의 항염증 효과는 농도 의존적으로 높은 활성을 나타냈으며, UV 조사 7분 시험구에서 100 μg/mL이상의 농도에서는 90% 이하의 낮은 NO 생성능을 확인하였다. UV를 7분 조사한 원목표고당화물이 ergosterol을 제외한 유용성분 함량과 항염증 활성이 가장 높게 나타나, 원목표고당화액 제조 최적 UV 조사 시간은 7분으로 결정하였다. 본 연구결과 UV를 7분 조사한 원목표고당화물들은 안전성과 버섯의 유용성분 함량이 높아, 향후 천연감미 료 및 건강식품 소재로 다양한 활용이 기대된다.

목적 : 국내에서 유통되고 있는 하이드로겔 콘택트렌즈의 광투과율을 측정하여 가시광선 및 자외선 차단 기준 규격에 부합하는지 알아보고자 하였다. 방법 : 자외선 차단 표시가 있는 콘택트렌즈를 포함한 하이드로겔 콘택트렌즈 14종을 임의로 선정하였다. 실험 렌즈의 광투과율 측정범위는 가시광선, UV-A 및 UV-B로 하였다. 가시광선은 ANSI Z80.20:2004를 참고하였고, 자외선은 ISO 와 FDA 기준을 참고하여 비교하였다. 자외선 차단 표시가 있는 렌즈의 경우 기준에 따라 Class 1, Class 2로 분류하였다. 결과 : 실험렌즈 14종의 가시광선 광투과율 측정결과 투명 콘택트렌즈 7종 중 4종의 렌즈는 88% 이하로 나타났 으나, 범위에 크게 벗어나지 않았다. 그리고 컬러 콘택트렌즈는 7종 모두 70% 이상으로 나타나 기준규격에 부합하 였다. 자외선 투과율 측정결과 자외선 차단 표시가 있는 콘택트렌즈 10종 중 3종(UD-4, 5, 6)은 UV-A에서 86.67~ 88.59%, UV-B에서 82.41~83.72%로 나타났다. 이 렌즈들의 자외선 광투과율 값은 ISO 및 FDA 기준규격에 부 합하지 않는 것으로 나타났다. 결론 : 국내 유통되고 있는 자외선 차단 콘택트렌즈 중 ISO 및 FDA 기준규격에 부합하지 않은 제품이 존재하 는 것으로 나타났으며, 모두 국내제품인 것으로 나타났다.