A New Helicase Assay Based on Graphene Oxide for Anti-Viral Drug Development

장홍제,민달희,유수윤,이민재,한상우 한국분자세포생물학회 2013 Molecules and cells Vol.35 No.4

Recently, graphene oxide (GO), one of the carbon nanomaterials, has received much attention due to its unique physical and chemical properties and high poten-tial in many research areas, including applications as a biosensor and drug delivery vehicle. Various GO-based biosensors have been developed, largely based on its surface adsorption properties for detecting biomolecules, such as nucleotides and peptides, and real-time monitor-ing of enzymatic reactions. In this review, we discuss recent advances in GO-based biosensors focusing on a novel assay platform for helicase activity, which was also employed in high-throughput screening to discover selective helicase inhibitors.

고성능 차폐 콘크리트 블록을 위한 개선된 성능측정 시스템 연구

장홍제,최효식,송태승,이한희 대한전자공학회 2020 전자공학회논문지 Vol.57 No.11

In this paper, it was studied that the relationship within the shielding effectiveness measurement system, such as concrete block fixing jig and metallic cover designed to measure shielding effectiveness of concrete block. And proposed system for more accurate measurement of concrete block shielding effectiveness was compared and analyzed through experiment and simulation. This study focuses to reduce errors caused by improper environmental condition in the system, when it was to measure concrete blocks with electromagnetic shielding effectiveness of more than 40dB in frequency bands from 600MHz to 2GHz. The electromagnetic effects of jigs to fix concrete block were compared according to materials. And the electromagnetic waves penetrating to the sides of concrete block had simulation and experiment. The proposed system was studied about measuring the shielding effectiveness of high-performance shielding concrete blocks, which it is by applying a frame containing a 24×24cm aperture back and forth to metal six-sided bodies to prevent such electromagnetic penetration. 본 논문에서는 콘크리트 블록의 전자파 차폐효과 성능을 측정하기 위해 설계된 콘크리트 블록 고정지그, 금속 덮개 사이 등의 차폐 성능측정 시스템 내부의 상관관계를 실험과 시뮬레이션을 통하여 비교분석하고 콘크리트 블록의 차폐효과를 더욱 정확하게 측정하기 위한 시스템을 연구하였다. 본 연구는 600MHz부터 2GHz까지의 주파수 대역에서 40dB 이상의 전자파 차폐효과를 가지는 콘크리트 블록을 측정함에 있어 차폐효과 측정 시스템 내부의 부적절한 환경 조건으로 인하여 발생하는 오차를 줄이기 위하여, 원인을 파악하고 보완하는 연구를 진행하였다. 콘크리트 블록을 고정하기 위 제작된 지그의 제작 물질에 따른 전자파 영향을 비교하고 콘크리트 블록 옆면으로 침투하는 전자파를 시뮬레이션 및 실험으로 검증하였으며, 이와 같은 전자파 침투를 차단하기 위하여 금속으로 된 육면체에 앞뒤로 24×24cm의 개구를 포함한 틀을 제작하고 측정 시스템에 적용하여 고성능 차폐용 콘크리트 블록의 차폐효과를 측정하기 위한 개선된 시스템에 대하여 연구하였다.

에너지저장장치(ESS)의 안전성 확보를 위한 화재요인 분석 및 표준․안전기준 개발방향 연구

장홍제,송태승,김진용,김석진,장태헌 표준인증안전학회 2019 표준인증안전학회지 Vol.9 No.3

In this study, it analyzed weakness of fire and failure to secure energy storage system (ESS). From August 2017 to May 2019, ESS fire occurred 23 times. Due to the characteristic of lithium ion batteries, the fire can not be suppressed until total destruction by fire. The best way is to prevent fire, it is removed the weakness factor. Therefore, this study investigated the development direction of standards and safety standards through inference an d verification of the variables that adversely affect the operation of ESS. The results of this study are summarized as follows. Firstly, in the event of a second short circuit accident in the enclosure of the bus bar and battery protection device, and electrical shock is caused by in the insufficient battery protection system. Secondly, it is confirmed that fire may occur when the insulation is broken at the grounding part between the cell and the module enclosure, because of insufficient management, insufficient operation and to expose to a large amount of dust. Lastly, there is the lack of integrated protection and management system, each ESS component manufacturer applied different EMS, PMS, BMS, which prevented the ESS from being designed and protected as one integrated system. It was identified as an accident factor. Standards for ESS fire prevention and safety are being developed internationally. In line with this standard, it is necessary to apply the enhanced safety standards to the domestic ESS market, and to establish a test evaluation and demonstration to verify them. In addition, the components such as battery, PCS, BMS, etc. are to achieve optimized performance and standardization of integrated control system for fire accident prevention is necessary. 본 연구에서는 에너지저장장치(ESS)의 안전성 확보를 위하여 화재 및 고장의 원인에 대한 취약점을 분석하였다. 2017년 8월부터 2019년 5월까지 총 23건의 ESS 화재가 발생하였으며, 리튬이온 이차전지는 화재발생시 ‘열폭주’에 의하여 반응이 종료될 때까지 화재진압이 불가능함에 따라 현재까지는 사전예방이 최선의 방안이다. 따라서 본 연구를 통해 ESS 화재예방을 위한 운영에 악영향을 미치는 변수를 추론하고 검증하여 취약점을 파악하였으며, 이를 통한 표준 및 안전기준 개발방향에 대해 연구하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 배터리 보호시스템 미흡으로 전기적 위해 요인인 지락․단락에 의한 전기충격으로 보호장치 내에 버스바(Bus bar)와 배터리 보호장치의 외함에서 2차 단락 사고가 발생하는 경우와 둘째, 산지 및 해안가에 설치된 ESS가 큰 일교차로 인한 결로와 다량의 먼지 등에 노출되기 쉬운 열악한 환경에서 운영되면서 관리 미흡에 의한 셀과 모듈 외함 간 접지부분에서 절연이 파괴되는 경우, 셋째, 배터리 보관불량, 오결선 등 ESS 설치 부주의시에 화재가 발생할 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 통합보호․관리체계 부재로 인해 각 ESS 구성품 제작사가 서로 다른 Energy Management System(EMS), Power Management System(PMS), Battery Management System(BMS)를 적용함으로써, 바람직한 SI업체 주도로 유기적인 운영이 되지 못하는 등 ESS가 하나의 통합된 시스템으로 설계․보호되지 못했던 점이 사고 요인으로 파악되었다. ESS 화재예방 및 안전을 위한 표준이 국제적으로 개발 중에 있으며, 이 표준과 부합하여 국내 ESS 시장에도 강화된 안전기준을 적용할 수 있도록 하고, 이를 검증하기 위한 시험평가 및 실증 기반을 구축할 필요가 있다. 그리고 배터리, PCS, BMS 등 각 구성요소들이 유기적으로 연계되어 최적화된 성능을 발휘하며 화재사고 예방용 통합관제 시스템 등에 대한 표준화가 필요할 것으로 사료된다.

산업용 IoT 융합 디바이스 활용을 위한 EMC 기술 방향

장홍제 한국전자파학회 2021 전자파기술 Vol.32 No.1

PVP coated hydro affinity janus au-ag hollow nanoshell based drug co-delivery with photothermal therapy

장홍제,민달희 한국고분자학회 2014 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.10

콘크리트 블록의 차폐효과 측정방법 개선을 위한 공진 감소 및 표준 차폐 측정방법과의 비교

장홍제,최효식,송태승 대한전자공학회 2019 전자공학회논문지 Vol.56 No.12

In this paper, proper structure of the shield room for measuring the shield effectiveness with concrete blocks was studied by comparing the characteristics of shield room designed to measure the electromagnetic shield effectiveness of concrete. Recently, a method for measuring the shield effectiveness of concrete has been developed, which refers to the measurement method of MIL-STD-188-125. Thus scenarios and methods for verifying the effectiveness and accuracy of the shield effectiveness of the concrete block are discussed. Accordingly, the results of ASTM D 4935, a method of measuring shield effectiveness, and the method of measuring shield effectiveness of concrete blocks were compared. Therefore, this study is to verify the test condition and effectiveness of the method of measuring the shield effectiveness of concrete blocks from 600MHz to 2GHz. 본 논문에서는 콘크리트의 전자파 차폐효과를 측정하기 위하여 차폐실의 특성을 분석하였으며, 콘크리트 블록을 활용한 차폐효과 측정에 적합한 차폐실 구조에 대해 연구하였다. 최근 콘크리트의 차폐효과 측정을 위한 방법이 MIL-STD-188-125 표준을 참고하여 개발되고 있으며, 이 방법을 콘크리트 블록의 차폐효과 측정방법에 적용하기 위하여 유효성 및 정확성을 검증 시나리오 및 방법이 논의 되고 있다. 이에 따라 기존의 재료 차폐효과 측정방법인 ASTM D 4935와 콘크리트 블록의 차폐효과 측정 방법의 결과를 비교하였다. 따라서 본 연구는 600MHz부터 2GHz까지 콘크리트 블록의 차폐효과 측정방법에 대한 시험환경 조건과 유효성 검증에 대해 연구하였다.

항공분야 극한전자기 환경 극복기술 시험평가 기술동향

장홍제,송태승,조원서 대한전자공학회 2017 전자공학회지 Vol.44 No.10

Artificial Spores: Bioinspired Architecture of Living Cells with Cytocompatible Nanoshells

장홍제,박지훈 대한화학회 2018 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.39 No.7

고분자 물질의 차폐성능 측정을 위한 자유공간 평가방법 분석

장홍제,송태승,최명렬 한국공업화학회 2023 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2023 No.0

EMP 방호용 철근콘크리트의 취약대역 보완을 위한 두께 및 도료 적용 방법 연구

장홍제,최명렬 한국전자파학회 2024 한국전자파학회논문지 Vol.34 No.2

무선 제어, 자동화, 통신의 사용이 증가함에 따라 기반시설은 전자기 공격에 점점 더 취약해지고 있다. 기존에는 금속차폐실을 설치하여 인프라를 보호하였다. 그러나 차폐실 구축은 비용이 많이 들고, 공간 비효율성, 유지 관리 등의 단점이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 콘크리트에 차폐 재료를 첨가하는 방법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 철근콘크리트와 차폐 철근 콘크리트의 전자기적 특성을 비교하였다. 먼저 시뮬레이션으로 구조물에 대한 차폐효과를 예측하였다. 그 중 차폐 콘크리트는 자갈을 전기로에서 발생한 산화철 슬래그로 대체하였으며, 차폐효과를 측정하기 위해MIL-STD-188-125-1을 참고하였다. 기존 콘크리트의 차폐효과는 100∼300 MHz 주파수 대역에서 낮게 나타나며, 이러한특성은 차폐 철근 콘크리트에도 영향을 미치게 되어 낮은 차폐효과가 나타난다. 따라서, 차폐 콘크리트 구조물의 취약주파수 대역을 보완하는 방법이 제안되었다. 그 방법은 차폐 재료를 함유한 수용성 도료를 도포하고 콘크리트의 두께를증가시키는 방법이다. 특히 제안된 보완 방법은 사람의 안전에 초점을 맞추고 건물의 건설 과정에 미치는 영향을 최소화하는 것을 목표로 한다. 그리고 보완 방법을 적용한 콘크리트 구조물의 차폐효과를 측정하였다. 제안된 보완 방법은 주요 인프라에 60 dB 이상의 차폐효과가 나타나는 것이 검증되었다. Building infrastructure is becoming increasingly vulnerable to electromagnetic attacks with increasing use of wireless control, automation, and telecommunication. Infrastructure can be protected by installing shielded rooms constructed of metal. However, such rooms are expensive to build and have disadvantages including space ineffectiveness and maintenance. Developing methods to add shielding materials to the concrete can help solve the problem. In this paper, we compare the electromagnetic properties of traditional reinforced concrete and shielding-reinforced concrete. Based on the simulation results, structures were built and the shielding effectiveness was measured. The shielding concrete was prepared by replacing the gravel with ferrous oxide slag from electric arc furnaces; MIL-STD-188-125-1 was referenced to measure the shielding effectiveness. The shielding effectiveness of traditional concrete and con- crete reinforced with shielding is low in the frequency band of 100∼300 MHz. Thus, methods to improve the shielding effectiveness of shielding-concrete structures were proposed. The methods include applying water-soluble paint containing shielding materials and in- creasing the concrete thickness, focusing on safety and minimizing the impact on building construction. The shielding effectiveness of concrete structures using these methods was measured. The proposed solution was determined to be realistic, with a shielding effective- ness exceeding 60 dB for major infrastructure.