초록 ▼

□ 연구개요
산화그래핀 복합체 필름을 합성하여 물리·화학적 특성, 전기화학적 특성 및 전자구조 연구를 통해 효율적이고 감응도가 높은 바이오센서의 전극으로 활용하는데 기초 지식 및 핵심 기술을 제공하는 게 본 연구 과제의 목표임. 이를 위하여 사이클로덱스트린 종류 및 산화그래핀 환원에 따른 전기화학적 신호 변화, 분석하고자 하는 바이오 분자들의 농도에 따른 신호 민감도, 탄소 동소체 첨가에 따른 특성 변화, 전극 표면의 개질 및 기능화에 따른 특성 변화 등을 체계적으로 연구함. 효과적인 전극을 만들기 위해 열 적 환원된 그래핀

□ 연구개요
산화그래핀 복합체 필름을 합성하여 물리·화학적 특성, 전기화학적 특성 및 전자구조 연구를 통해 효율적이고 감응도가 높은 바이오센서의 전극으로 활용하는데 기초 지식 및 핵심 기술을 제공하는 게 본 연구 과제의 목표임. 이를 위하여 사이클로덱스트린 종류 및 산화그래핀 환원에 따른 전기화학적 신호 변화, 분석하고자 하는 바이오 분자들의 농도에 따른 신호 민감도, 탄소 동소체 첨가에 따른 특성 변화, 전극 표면의 개질 및 기능화에 따른 특성 변화 등을 체계적으로 연구함. 효과적인 전극을 만들기 위해 열 적 환원된 그래핀 옥사이드 (TRGO)를 이용할 뿐만 아니라 대기압 플라즈마를 직접 필름 또는 용액에 인가하여 표면 개질 및 기능화를 유도했음. 대기압 플라즈마를 직접 인가하는 간단하고 획기적인 방법을 통해 전극의 성능을 향상시키고 플라즈마인가 유무에 따른 효율적이고 감응도 및 선택성 높은 바이오센서의 전극을 연구함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) 연구목표:
- 1차년도 (2016): 사이클로덱스트린 종류에 따른 합성, 분석 그리고 응용
- 2차년도 (2017): 열적 환원된 산화그래핀 복합체 필름합성, 분석 및 응용
- 3차년도 (2018): 대기압 플라즈마를 이용한 표면 개질 및 기능화 유도
- 4차년도 (2019): 액체 플라즈마를 이용한 표면 개질 및 기능화 유도
2) 연구 목표대비 연구 결과:
- 1차년도 (2016) 목표대비 연구결과 100% 달성: 세 가지 종류의 사이클로덱스트린을 각각 탑재한 복합체 필름 합성하여 이를 바이오센서 전극으로 응용연구를 했으며 [1], 합성한 복합체 필름의 전자구조를 연구함 [2].
- 2차년도 (2017) 목표대비 연구결과 150% 달성: 열적 환원된 산화그래핀 복합체 필름을 합성하여 다양한 특성을 조사하고 바이오센서의 전극으로 응용연구를 했으며 [3.4], 전자구조 연구 [5].
- 3차년도 (2018) 목표대비 연구결과 200% 달성: 대기압 플라즈마를 이용한 표면 개질 및 기능화 유도 [6-11]
- 4차년도 (2019) 목표대비 연구결과 270% 달성: 액체 플라즈마를 이용한 표면 개질 및 기능화 유도 [12-19]

□ 연구개발결과의 중요성
- 학문적인 중요성: 체계적인 연구를 통해 산화그래핀 환원 방법, 탄소나노튜브의 첨가 여부, 분석하고자 하는 바이오 분자의 농도, 작용기의 유무, 표면 개질 방법에 따른 열적 환원된 산화그래핀과 사이클로덱스트린 복합체 필름을 합성하여 이를 바이오센서 및 전기화학적 센서의 전극으로 응용하여 효율적인 소자를 구현하는데 필요한 기초 지식 및 핵심지식 확보
- 기술적인 중요성: 대기압 플라즈마/액체 플라즈마 관련 기술 개발, 표면 개질 기술 개발, 표면 기능화 유도기술 개발, 전극 필름 합성 기술 개발
- 산업적인 중요성: 바이오센서 소자의 전극 신소재 개발 및 대기압 플라즈마에 의한 표면 개질 기술이전 가능성
- 연구 수행 과정을 통한 석사와 박사 연구인력 양성

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 필요성 ... 4
• (2) 최종 연구목표 ... 4
• (3) 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 21
• 끝페이지 ... 31