인공위성 조목 차우주개발의 역사 인공위성의 정의우주개발의 역사 (1950 년대 )우주개발의 역사 (1960 년대 )우주개발의 역사 (1960 년대 )우주개발의 역사 (1970 년대 )우주개발의 역사 (1970 년대 )우주개발의 역사 (1980 년대 )우주개발의 역사 (1990 년대 )우주개발의 역사 ( 한국 )우주개발의 역사 ( 한국 )우주개발의 역사 ( 한국 )인공위성의 정의인공위성의 원리목 차1. 만유인력의 법칙1. 만유인력의 법칙 달이 받는 구심력은 달의 공전 주기를 T 라 하면 v=2 π r/T 이므로 구심력 F 는 케플러 의 제 3 법칙에서 T 2 =kr 3 이므로 위 식에 대입하면 달이 받는 구심력 F 는 새로운 비례 상수 G 를 택하여 F = v 2 r m F = v 2 r m = 4π 2 mr T 2 F = m r 2 4π 2 k 4π 2 k = GM F = mM r 2 G F = m 1 m 2 r 2 G 만유 인력은 태양 주위를 공전하고 있는 행성이나 지구 주위를 공전하는 달에 작용하는 구심력 역할 을 한다 .2. 만유인력과 중력 F( 만유인력 ) m 인공위성 E p ( 위치에너지 ) 지구 M mg W = mM r 2 G 1 거리 와 위치 에너지 2 거리와 만유 인력 E p ∞ - E pr = E pr = E p ∞ - 무한 원점에서는 만유 인력이 0 이 되므로 위치 에너지 E p ∞ 를 0 으로 놓아 이 점을 만유 인력에 의한 위치 에너지의 기준점으로 삼는다 . 즉 , E pr =- 지구 주의를 도는 인공 위성이 가지는 총 에너지 E = Ek + Ep = - = 일정 mM r G mM r G mM r G mM r G 1 2 mv 역학적 에너지의 보존 법칙 은 태양계에서도 성립 . 지구 둘레를 돌고 있는 인공 위성이나 태양 주위를 돌고 있는 행성의 운동에서 역학적 에너지는 항상 일정하게 보존 .2. 만유인력과 중력 이 식을 v 에 대해 정리하고 , 지표면에서의 중력 가속도 에서 GM=gR 2 이므로 인공 위성의 속력 v 는 g = M R 2 G = mM ( R+h ) 2 G F = mv 2 ( R+h ) 2 v = GM R 2 R g R+h =2. 만유인력과 중력 인공 위성의 공전 주기 T 는 가 된다 . 위 식을 대입하여 정리하면 따라서 인공 위성을 발사시킬 때 원하는 공전 궤도 반지름이 결정되면 속력을 계산하여 발사시켜야 한다 . v = GM R 2 R g R+h = T = 2π( R+h ) v T 2 = 4π 2 GM ( R+h ) 3인공위성의 탑재소프트웨어인공위성 탑재소프트웨어란 ?탑재소프트웨어의 기능탑재소프트웨어의 요소기술우주방사선 (Cosmic Radiation)국내 · 외 개발 동향인공위성의 종류* 목 차 * 용도에 따른 분류 통신 위성 관측 위성 군사용 위성 궤도에 따른 분류 정지궤도 위성 (GEO) 중궤도 위성 (MEO) 저궤도 위성 (LEO) 무게와 크기에 따른 분류(1) 통신위성 용도에 따른 분류 * 목적 : 지구의 한 지점에서 다른 지점으로 통신에 필요한 TV 신호나 음성 신호등의 각종 데이터를 전달 * 역 할 : 지상 통신국으로 부터 송신하는 신호를 수신하여 그 신호를 증폭 변환한 후 다시 상대 지구국에 재송신하는 우주 전파중계소 역할 ① 고정 통신 위성 ② 방송 위성 ③ 이동 통신 위성러시아의 최신형 통신 위성(2) 관측위성 항행위성 기상위성 지구관측위성 과학탐사위성 용도에 따른 분류(2) 관측위성 궤도를 도는 GPS 위성의 개념도(2) 관측위성 최초의 기상위성 ‘ 타이로스 ’(2) 관측위성 미 항공우주국 (NASA) 지구관측위성(2) 관측위성 우리나라 최초 과학위성 ‘ 우리별 1 호’(3) 군사용 위성 용도에 따른 분류 * 역 할 : 미사일 발사 , 배의 이동 , 지상 군사장비의 이동을 탐지 * 목적 : 상대국의 군사위치 및 행동을 정찰하고 감시 * 특징 암호통신능력 대용량 고속통신능력 전자방해대응능력정찰 및 감시위성 'KH-12' 군사용 통신위성 ' Milstar '(1) 정지궤도위성 (GEO) 궤도에 따른 분류 지상 36,000km 의 적도 상공에서 위치 인공위성 공전주기 = 지구의 자전주기 통신 및 방송 서비스를 주로 제공(2) 중궤도위성 (MEO) 궤도에 따른 분류 지상 10,000~20,000km 정도 높이의 궤도를 회전하면서 통신 서비스를 제공 정지궤도 보다 지구상에 가깝고 저궤도보다 먼 곳에 위치 오딧세이 , ICO, GPS 위성 등이 MEO 를 이용(3) 저궤도위성 (LEO) 궤도에 따른 분류 지상 500 ~ 2,000km 사이의 궤도를 회전하면서 통신 서비스를 제공 사용 주파수 대역에 따라 Little LEO 와 Big LEO 로 구분 저궤도 위성의 특별한 형태 양극을 통과하는 궤도를 돈다 지구 표면을 관측하는데 매우 유용 지구표면 전체를 관측 극궤도위성무게와 크기에 따른 분류우리나라의 인공위성우리나라의 인공위성우리별 1 호 우리나라의 인공위성 대한민국 최초의 인공위성 세계에서 위성을 보유한 22 번째 나라 아마추어 무선 중계기를 탑재 전세계 아마추어 무선사들이 자유롭게 이용할 수 있게 됨우리별 2 호 우리나라의 인공위성 우리별 1 호의 문제점들을 수정 보완 국산 부품을 가능한 한 많이 사용 국내에서 제작 한국의 소형위성 제작 기술수준의 향상에 기여우리별 3 호 우리나라의 인공위성 소형 인공위성에 기반이 되는 핵심 기술을 우주 에서 실험할 목적으로 개발 한국과학기술원 (KAIST) 인공위성 연구센터에서 1 호와 2 호의 개발 경험 바탕 독자적으로 설계우리나라의 우주시대를 여는 첨병 역할 보조 로켓 중 하나가 분리시스템의 도화선 손상으로 제때에 분리되지 않아 위성이 목표궤도 6,351km 나 못 미치는 사고가 발생 무궁화 1 호 우리나라의 인공위성우주 통신센터의 우주방송국 역할 화상회의 위성 비디오 중계 초고속 데이터 전송 1 호의 예비역할이었지만 1 호의 수명단축으로 주 역할을 함 무궁화 2 호 우리나라의 인공위성무궁화 1 호 위성의 수명이 단축으로 서비스 중단 없이 제공하기 위해 정지 궤도에서 정상적인 임무수행 1, 2 호 위성 서비스의 연계와 신규 서비스 및 수요 증가에 대처 하기 위해 1,2 호 위성보다 대용량 , 고출력의 제원을 갖도록 설계 됨 무궁화 3 호 우리나라의 인공위성대한민국 최초의 민군겸용 통신위성 이번 위성 발사로 한반도 중심의 서비스 한계를 벗어나 아시아 지역에 진출하는 전기를 마련하게 됨 무궁화 2 호 위성의 중계기임대서비스를 대체하고 지상파 방송사 와 Sky 라이프의 HD TV 서비스 확대에 사용 무궁화 5 호 우리나라의 인공위성한국 최초의 다목적 실용 인공위성 한반도 부근의 지도 제작 및 해양과 우주 관측 2007 년 12 월 29 일부터 임무 수행이 정지 2008 년 2 월 20 일부로 임무를 공식 종료 아리랑 1 호 우리나라의 인공위성대한민국이 개발한 10 번째 인공위성 아리랑 2 호의 성공으로 세계 7 번째 1 미터급 해상도 관측 위성 보유국이 됨 공식 수명은 3 년이지만 , 5 년 이상 활용 가능할 것으로 예상 아리랑 2 호 우리나라의 인공위성과학기술위성 1 호 한국과학기술원 (KAIST) 소속 인공위성연구센터에서 과학기술 부의 우주개발 중장기 기본계획 아래 개발한 저궤도 소형위성 우리별 4 호라고도 불림 우리나라의 인공위성과학기술위성 2 호 대한민국의 과학 실험 및 천체 관측 용도의 인공위성 . 저궤도 (LEO) 인공위성으로 , 대한민국 땅에서 발사된 첫 번째 위성 우리나라의 인공위성인공위성의 나아갈 방향 결 론사람이 특수한 목적을 달성하기 위해 지구 주변을 돌도록 만든 물체 인공위성이란 ? 인공위성의 원리 지구가 위성을 잡아 당기는 중력과 위성이 밖으로 나가려고 하는 원심력이 서로 평형크기 에 따른 분류 용도 에 따른 분류 궤도 에 따른 분류 무게 에 따른 분류 인공위성의 분류무궁화 1 ~ 5 호 아리랑 1, 2 호 과학기술위성 1, 2 호 우리별 1, 2, 3 호 우리나라의 인공위성기상 지구 관측 과학기술 연구 항법 , 위치 정보 제공 군사 목적 방송 통신 인공위성의 주요임무 !국가경제규모 면에서 볼 때 빠르지만은 않다 우주산업경쟁 대열에 동참 위성임차국 현재 우리나라 인공위성의 실태 무궁화 위성발사 ! 하지만 ! 위성보유국자유롭게 참여할 수 있는 제도적 장치가 마련되어야 한다 위성의 소유와 운영주체는 기간통신 사업자만이 될 수 있다 ① 법제도의 개편 우리 위성 사업이 나아갈 방향신규사업자의 진출을 허용 가용채널을 과감히 허가 ② 위성이용의 활성화 우리 위성 사업이 나아갈 방향 수신기의 가격인하 기존의 방송과는 다른 차별성{nameOfApplication=Show}
2조 2009년 6월 15일나노 캡슐의 생체적용Dept. Material science and Eng.목차인간, 의학 그리고 과학나노물질의 원리와 이론 및 배경나노 캡슐 제조 방법 및 사례미래의 나노 캡슐의 활용도Dept. Material science and Eng.인간, 의학 그리고 과학1. 현재 실태 현대 과학문명의 눈부신 발전 속에서도 의학의 길은 방향을 잡지 못하고 있음. 인간이 생존 하는 한에 질병과의 끝없는 전쟁임. 인간들 질병을 극복하려는 의지와 노력이 빛을 발해감. 그로 인하여 생체 과학이 발전하고 있음.Dept. Material science and Eng.인간, 의학 그리고 과학2. 과학 기술 나노 기술 [nanotechnolog] - 나노미터는 10억분의 1 미터. 나노 입자가 축구공 크기라면, 실제 축구공은 지 구 크기에 해당. 나노 기술로 특수한 기능을 가지거나 새로운 특 성을 가진 나노 단위의 성분 개발 생명공학 [biotechnolog] 생물체의 유용한 특성을 이용하기 위해서, 그 자 체를 인위적으로 조작하는 기술.Dept. Material science and Eng.인간, 의학 그리고 과학나노 생체 기술 [nano biotechnolog ] - 생명 과학에 나노 공학 기술을 접 목시킨 것. - 나노 생명공학은 원자나 분자 단위에서 유전자, 효소호르몬, 항체 등의 물질 단위를 주로 다루는 것을 말함.Dept. Material science and Eng.인간, 의학 그리고 과학3. 인간, 과학, 의학 과학 발전에 의한 나노 물질의 개발. 나노 물질을 생체에 적용. 나노캡슐의 제조와 사용 예. 나노산업분야의 미래 동양.Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경1. 나노기술과 생명공학의 결합Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경2. 약물 전달 시스템(DDS)한 양의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 설계한 제형을 말한다.Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경3. 선호되는 연대별 DDS연 대방 법1960년주사 및 주입형태1970년좌약식 형태1980년비강 및 구강으로 투여1990년피부, 폐 및 구강으로 전달DDS기술은 70년대부터 선진국들이 첨단기술을 동원해 활발히 연구하고 있는 분야다.Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경4. 나노물질분자 제조법탑 다운바텀 업나노미터 수준의 가공을 통해 나노미터크기의 구조체를 인공적으로 형성하는 기술 (거시적 → 미시적)물질의 최소 단위인 원자나 분자를 자유자재로 조작하여 원하는 기능, 구조체를 형성하는 기술 (미시적 → 거시적)· 캡시드(capsid: 바이러스의 핵산을 싸고 있는 단백질)Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경5. 실리콘 나노 와이어“Confinement and Surface Effects in B and P Doping of Silicon Nanowires불순물의 표면 응집 현상과 dangling bond와 결합, 복합물을 만들려고 하는 경향 3nm 이상의 지름을 갖는 나노와이어에서는 불순물이 비교적 균일하게 분포하려고 한다는 점이다. 매우 작은 단면적을 가지는 나노와이어에서는 불순물 이 deep level을 가지지만, 그 지름이 증가함에 따라 불순물 분포는 빠르게 원래의 shallow level로 돌아감Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경6. 나노바이오 플랫폼 진단 기술항체 프로브를 나노표면에 방향성 있게 배열 3차원적 부피 대 표면적 비율 증가로 항체 집적도 를 극대화 질병마커를 검지할 수 있는 3차원 기반의 질 환진단 플랫폼 기술을 구현Dept. Material science and Eng.나노물질의 원리와 이론 및 배경7. 나노 틀과 나노 선공정이 매우 간단, 비o, Cu, Ni 등의 단일 나노선, CoCu 합금 나노선 및 Co/Cu 다층 나노선을 합성하는 공정을 개발Dept. Material science and Eng.나노 캡슐 제조방법 및 사례Dept. Material science and Eng.1. 주형을 이용하는 방법 전하를 띠는 구형의 주형에 서로 다른 전하를 띠는 여러 전해질 이온을 번갈아 흡착시켜 다분자 층의 캡슐 제조 주형 분자에 따라 캡슐내부의 크기와 모양 결정 되며 좋은 투과성을 나타냄 흡착과정의 반복 정도를 조절, 캡슐의 두께 조정나노 캡슐 제조방법 및 사례Dept. Material science and Eng.자기조립이란, 분자간 인력을 통해 자발적으로 모여 초분자를 형성하는 현상 고분자 나노캡슐을 합성하는데 적용가능 - 양쪽성 분자를 물에 넣어주면 자기조립이 되어 스스로 미셀구조 형성나노 캡슐 제조방법 및 사례소수성 부분과 친수성 부분의 조성비조절-내부 공간 크기, 캡슐두께 조절 가능2. 자기조립을 이용하는 방법Dept. Material science and Eng.에멀젼 - 서로 용해되지않는 두 액체를 섞으면 한쪽액체가 미세한 입자로 되어, 다른 액체속에 분산 된 상태 유기용매로 구성된 미세한 입자의 표면과 물사이의 계면상에서 중합반응 고분자 나노 캡슐합성나노 캡슐 제조방법 및 사례톨루엔 입자를 고분자가 둘러싸고 있는 형태의 나노캡슐 형성3. 에멀젼을 이용하는 방법Dept. Material science and Eng.간단하게 고분자 나노 캡슐제조 판형분자를 이용 고분자 나노 캡슐 제조 방법 개발 원판형 단량체에 자외선 쬐어주어 얇은판상의 고분자 조각으로 형성 자발적인 구형태를 이루는 것으로 추정 3차원 네트워크를 가지는 고분자 형성나노 캡슐 제조방법 및 사례4. 판형분자의 중합을 이용하는 방법Dept. Material science and Eng.알릴기를 지닌 쿠커비투릴 유도체와 에탄올을 메탄올에 녹임 자외선 자발적으로 나노캡슐 형성 단량체의 혼합지나 디티온의 종류, 용매등을 바꿈 - 나법Dept. Material science and Eng.나노 입자는 특정질병에 걸린 세포를 타케팅하는 기술을 가짐 유전자혹은 약물 전달 매 체로 이용가능.약물을 캡슐을 쌀 수도 있고, 나노입자에 부착시킬 수도 있다. 비용해성 약물을 많이 쓰기 때문에 이에대해 연구집중되고 있음. 폴리머-약물 접합테 혹은 폴리머- 단백질 접합체, 폴리머 교질 입자등이 연구개발중 임나노 캡슐 제조방법 및 사례6. 약물전달(1)Dept. Material science and Eng.나노입자와 지방오일로 부터 만들어진 일종의 마이크로 캡술.나노 캡슐 제조방법 및 사례7. 약물전달(2)Dept. Material science and Eng.자성을 띤 나노약물 전달체를 개발. 자석을 이용해 인체의 특정 부위에 약물을 집중투여해 약물 치료를 극대화시키는 치료법임 암치료에 획기적임. 암세포뿐 아니라 일반세포까지 죽일수 있음 탈모, 골수기능 저하.나노 캡슐 제조방법 및 사례7. 약물전달(3)Dept. Material science and Eng.나노 캡슐 제조방법 및 사례The image of the medical robot of nano –grain structure of customized. Attacked to find center-cells. http://blog.naver.com/juga6261?Redirect=Log logNo=200645312669. CALLA-01Dept. Material science and Eng.미래의 나노캡슐의 활용도Dept. Material science and Eng.미국 정부의 나노기술개발 투자(1997~2006)0*************00012001400$million1997199819*************22*************05Nano weekly Korea Institute of Science Technology Information 2008년. 06월. 20일. 금.요.일. 제. 277호.1. 나노 기술 동향(1)미래의 나노캡슐 활어/생명과학24%로 제일 많은 부분을 차지한다.출처: Nano weekly Korea Institute of Science Technology Information 2008년. 06월. 20일. 금.요.일. 제. 277호.2. 나노 기술 동향(2)미래의 나노캡슐 활용도Dept. Material science and Eng.앞으로 IT, BT와 NT의 융합기술은 앞으로 더 발전될 것이다.미래의 나노캡슐 활용도3. 결론(1)Dept. Material science and Eng.고령화로 인해 BT와 NT의 융합 기술은 더욱 각광받게 될 것이다.4. 결론(2)미래의 나노캡슐 활용도Dept. Material science and Eng.약물전달 시스템 개발을 위해 나노캡슐의 연구는 더욱 활성화 될 것이다.출처: J. Am. Chem. Soc. , 2005미래의 나노캡슐 활용도5. 결론(3)Dept. Material science and Eng.`합성방법 쿠커비투릴유도체와 디티올을 메탄올에 녹이고 20 시간 동안 자외선을 쪼여 주면 자발적으로 나노캡슐이 형성된다 장점 1.기존방법에 비해 만드는 법이 쉽다. 2.제작 비용이 싸다.미래의 나노캡슐 활용도6. 결론(4)Dept. Material science and Eng.나노캡슐은 약물 전달 시스템 뿐만 아니라 다양한 분야에서 이용될 것이다.참고문헌: 임소형『분자도 뭉치면 강하다』미래의 나노캡슐 활용도7. 결론(5)Dept. Material science and Eng.나노기술 연구 개발에 막대한 예산을 투자하여 기술경쟁을 벌이고 있다. 우리나라도 현재 많은 부분의 예산과 인력을 투자하며 나노기술을 중요하게 생각하고 있다. BT와 NT의 융합기술의 발달로 양질의 의료서비스를 제공할 수 있을 것이다. 나노바이오를 대중들에게 정확하게 알리고 발전시키는 것이 우리의 할 일이라고 생각한다미래의 나노캡슐 활용도8. 결론(6)Dept. Material science and Eng.Thank you for your AttentionDe}
` 5 조 NanomedicinesNanomedicines 역할 분담 자료조사 자료정리 및 보고서 작성 PPT 제작Nanomedicines 역할 분담Ⅰ. 서론 - 주제선정 이유 Ⅱ. 본론 - 나노전달체 -DDS Ⅲ. 결론 - 발전전망 - 문제점 및 해결책 Ⅳ. 참고문헌 ContentsPart 1 . 주제선정이유Nanomedicines 주제선정이유 의학의 엄청난 발전에도 불구하고 인류는 수많은 질병에 시달리고 있다 . 질병의 원인인 세포의 이상을 치료하기 위해 세포 크기의 기술개발이 필수인 시점이다 . 나노사이즈 약물이란 무엇이고 어떻게 질병을 치료할 것인가에 대해 알아보고자 한다 .Part 2 . 나노 전달체Nanomedicines 나노 전달체 생체 내 환경에서 효과적 ( 지속방출 ) 생체 내에서 적당한 양 ( 농도 ) - 표적 세포에 도달 3. 표적 지향적 - 다른 세포에 영향 방지 - 부작용 최소화 약물 전달체의 목적1. 나노 약물전달체 제조 및 응용 Nanomedicines 나노전달체 자발적 유화용매 확산을 이용한 나노입자 블록공중합체 등을 이용한 미셀형성을 통한 나노입자 자성 나노입자 이온성 고분자의 복합체 반응을 이용한 나노입자① 제조 고분자 용액이 1~5 크기의 에멀젼 방울이 계면에서 형성 고분자에 대한 친화도가 낮은 수용액 상에서 에멀젼 확산 계면에서는 고분자의 코아세르베이션이 일어남 . 고분자의 응고가 일어나 구형의 나노입자를 형성 Nanomedicines 나노 전달체 (1) 자발적 유화용매 확산을 이용한 나노입자② 응용 혈관생성 억제제 콤브레타스타틴과 항종양제 독소루비신 나노셀 형태로 제조 나노 입자는 유화용매증발법 사용하여 PLGA copolymer-doxorubicin conjugate 만듬 지질 (lipid) 막으로 캡슐화하고 , 콤브레타스타틴 첨가 Nanomedicines 나노 전달체 (1) 자발적 유화용매 확산을 이용한 나노입자p- nitrophenyl chloroformate 와 피리딘에 의해 PLGA 양 말단 활성화 Nanomedino -aggregates (2) 블록공중합체 등을 이용한 미셀형성을 통한 나노입자표적 세포를 인지하기 위해 표면에는 엽산이 노출 보통의 고분자 미셀보다 더 쉽게 독소루비신을 포접 엽산 수용체가 있는 암세포 ( KBcell ) 와 엽산수용체가 없는 암세포에 세포 내로의 섭취 조사 → free DOX 나 DOX nano -aggregate 에 비해 더 많이 섭취 Nanomedicines 나노 전달체 (2) 블록공중합체 등을 이용한 미셀형성을 통한 나노입자Nanomedicines 나노 전달체 37 ℃ 에서 3 시간 동안 같은 양의 독소루비신 50 μ M 농도로 DOX DOX nano -aggregates DOX/FOL nano -aggregates 를 KB cells 에서 배양 (2) 블록공중합체 등을 이용한 미셀형성을 통한 나노입자Nanomedicines 나노 전달체 자성나노입자란 ? : 강자성을 띠는 입자 자성 나노입자의 종류 : 산화철 ( Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) , 규소철 (CoFe 2 O 4 , MnFe 2 O 4 ) , 합금 ( FePt , CoPt ) 등 다양 (3) 자성 나노입자① 제조 덩어리가 생기지 않도록 자성체 표면을 변화시켜 일정한 크기로 제조 철 , 코발트 , 니켈과 같은 강한 자기성을 갖는 원자와 기능기를 갖고 있는 탄화수소 분자 사이의 상호작용 원리가 밝혀지면서 균일한 자성체 나노입자 연구가 활발히 이루어짐 Nanomedicines 나노 전달체 (3) 자성 나노입자② 응용 자성 나노전달체를 코어로 하고 , 약물의 조절 방출을 위해 고분자는 껍질로 하여 나노입자 제조 높은 자성과 생체적합성으로 고열요법 , 약물의 조절 방출 , 자기공명영상법 (MRI) 조영제를 위한 자성약물전달체 Fe 3 O 4 의 표면 변화시킨 후 독소루비신 결합 Nanomedicines 나노 전달체 (3) 자성 나노입자① 제조 DNA 의 인산 음이온과 비바이러스 벡터 양이온의 정전기적 상호작용을 통해 DNA 의 응집이 발생 매개체 의 이온강도와 대응이온의 도너의 방출값 (emission) 에 의해 어셉터가 흥분되는 원리 키토산과 DNA 에 각각 Texas Red 와 Quantum Dot(QD) 를 표지하여 복합체 상태일 때는 FRET 효과가 나옴 분리되었을 때는 FRET 이 나타나지 않음 (4) 이온성 고분자의 복합체 반응을 이용한 나노입자Nanomedicines 나노 전달체 키토산 /DNA 복합체를 350nm 에서 excitation 하여 pH5.0( 왼쪽 ) 과 pH7.4( 오른쪽 ) 에서 FRET donor(QD) 와 FRET acceptor(Texas Red) 사이의 형광세기를 측정 . (4) 이온성 고분자의 복합체 반응을 이용한 나노입자2. 나노캡슐 Nanomedicines 나노전달체 나노캡슐의 종류 고분자 나노캡슐 제조 주형을 이용한 방법 자기조립을 이용하는 방법 에멀젼을 이용하는 방법 판형 분자의 중합을 이용하는 방법 리포솜 고분자 나노의약Nanomedicines 나노 전달체 리포솜이란 ? : 인지질이 주성분으로 형성된 지질 - 이중막 구조의 소포체 : 내부 수상에 수용성 약물을 봉입시킬 수 있는 구조체 : 지질 - 이중막에 소수성 약물을 담지시킬 수 있는 구조체 리포솜Nanomedicines 나노 전달체 구성 성분의 조합에 따라 크기 , 표면전하 및 화학적 개질 등 특성의 조절이 가능 우수한 생체적합성 때문에 약물전달체로서 응용 리포솜Nanomedicines 나노 전달체 장점 : 난용성 약물의 가용화에 유리 : 혈액 내 세포나 조직에 독성이 높은 약물의 독성을 감소 단점 : 혈중 단백질의 흡착으로 간 , 비장에 존재하는 대식세포의 식작용에 의해 순환계에서 소실 : 혈중 순환과정 중 리포솜으로부터 약물이 유출 리포솜스텔스 - 리포솜 기술을 항암제인 독소루비신에 적용한 Doxil 을 상용화 항암제 Doxorubicin 의 화학구조와 Doxil 의 단면도 Nanomedicines 나노 전달체 리포솜Nanomedicines 나노 전달체 고분자와 단백질 , 고분자와 합성의약을 공유결합시킨 고분자 치료제 clitaxel Nanomedicines 나노 전달체 고분자 나노의약고분자 - 항암제 컨쥬게이트 모식도 ( 고분자 - linker-doxorubicin/ galactosamine ) Nanomedicines 나노 전달체 고분자 나노의약고분자 - 항암제 컨쥬게이트 모식도 ( 고분자 - linker- aminogluthethimide /doxorubicin) Nanomedicines 나노 전달체 고분자 나노의약Nanomedicines 나노 전달체 ① 주형을 이용한 방법 구형의 주형을 이용하여 고분자 나노캡슐 제조 (2) 고분자 나노의약 나노캡슐 제조구형의 주형에 서로 다른 전하를 띠는 전해질이온 번갈아 흡착시켜 다분자층의 캡슐제조 주형을 이용한 나노캡슐 제조법 Nanomedicines 나노 전달체 ① 주형을 이용한 방법Nanomedicines 나노 전달체 분자 수준의 자기조립 (molecular self-assembly) : 분자들이 분자간 인력을 통해 자발적으로 모여 특정한 구조 , 성질을 갖는 분자 집합체 , 즉초분자를 형성하는 현상 대표적인 예 : 인지질이 모여 세포막 형성 : 서로 상보적인 염기서열을 갖는 DNA 가 분자간 인력을 통해 이중나선 형성 ② 자기조립을 이용하는 방법양쪽성분자를 물에 넣어주면 소수성 부분은 가운데로 모이고 , 친수성 그룹이 공모양으로 자기조립되어 스스로 미셀구조 형성 자기조립을 이용한 고분자 나노캡슐 제조법 Nanomedicines 나노 전달체 ② 자기조립을 이용하는 방법Nanomedicines 나노 전달체 에멀젼 (emulsion) : 서로 용해되지 않은 두 액체를 흔들어서 섞으면 한쪽 액체가 미세한 입자로 되어 다른 액체 속에 분산해있는 상태 에멀젼 형성을 통해 생긴 미세입자를 이용해 고분자 나노캡슐 제조 ③ 에멀젼을 이용하는 방법유기용매의 미세입자 표면과 물 사이의 계면상에서 중합반응을 일으켜 고분자 나노캡슐 합성 Nanomedicines 나노 전달체 에멀젼을 이용한 고분자 나노캡슐 제조법 ③ 에멀젼을 이용하는 방법Nanom고자 설계된 제형Nanomedicines Drug Delivery System 2. 제어방출시스템 표적부위의 농도 ( 주로 혈장 ) 를 제어함으로써 실제의 치료효과를 조절하는 것을 목적 지속성 제제의 경우처럼 약물전달시간을 연장할 뿐만 아니라 약물방출속도의 재현 및 예측이 가능한 시스템을 의미함Nanomedicines Drug Delivery System 3. 표적지향적 약물전달시스템 약물의 불필요한 분포를 억제하여 비표적부위를 보호하고 표적부위로만 약물을 전달하는 방법DDS 의 종류 Nanomedicines Drug Delivery System 피부를 통해 약물을 전달하는 패치 (Patch) 나노기공막을 이용한 약물전달 Device 반도체칩을 이용한 약물전달 인체 내 특정 부에만 효력을 갖도록 지질로 마이크로 캡슐을 만드는 기술 비수용성 약물을 주사액으로 만드는 기술Nanomedicines Drug Delivery System 1. 피부를 통해 약물을 전달하는 패치 (Patch)Nanomedicines Drug Delivery System 2. 나노기공막을 이용한 약물전달 DeviceNanomedicines Drug Delivery System 3. 반도체 칩을 이용한 약물전달Nanomedicines Drug Delivery System 4. 인체 내 특정 부에만 효력을 갖도록 지질로 마이크로 캡슐을 만드는 기술 원하는 부위에만 작용하도록 캡슐이 특정온도에만 녹게 하거나 항원 , 항체반응으로 목표지점에서만 터질 수 있도록 캡슐표면을 변형하는 것Nanomedicines Drug Delivery System 캡슐이 목적지에 닿기 이전에 백혈구 , 세균 분해효소 등의 공격으로 분해되는 것을 막기 위해 표면에 또다시 변형을 가하는 기술 ( 스텔스기술 ) 개발 4. 인체 내 특정 부에만 효력을 갖도록 지질로 마이크로 캡슐을 만드는 기술Nanomedicines Drug Delivery System 5. 비수용성 약물을 주사액으로 만드는 기술 물에 녹지 않는 약물을 주사how}
유전체 유전체 9 조목 차 유전체의 종류 BaTiO3 현재 유전체의 사용 용도 앞으로의 발전가능성 유전체란 ? 1 2 3 4 5Chapter 1 유전체란 ? 유전체의 정의 유전체의 특성1. 유전체란 ? 정 의 정전기장을 가할 때 전기편극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질1. 유전체란 ? 특 성 절연체 양면에 전극을 붙이고 +, - 의 전원을 연결 절연체에서는 + 측에서는 -, - 측에는 + 의 전기가 유도되어 전기분극이 생김 .1. 유전체란 ? 특 성 유전체의 용량은 극판이 넓을수록 , 극판 사이의 간격이 가까울수록 진다 .Chapter 2 유전체의 종류 온도보상형 고유전율형 적층형 반도체형2. 유전체의 종류 온도보상형 온도 - 용량 특성이 직선적이어서 세라믹스 성분의 양에 따라 여러가지의 온도 특성의 것이 만들어 지는 것이 특징 . TiO 2 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , MgTiO 3 등 저유전율계 유전체가 사용 .2. 유전체의 종류 고유전율형 유전율이 높은 BaTiO 3 를 사용한 콘덴서 6000 4000 2000 비유전율 120 퀴리점 급강하 0 50 100 온도 ( ℃ )2. 유전체의 종류 고유전율형 시프터 (Shifter) ☞ 이동시키는 물질 . * Shifter 재료 - SrTiO 3 - BaZrO 3 퀴리온도에서의 높은 유전율을 실제로 사용하기 위해 첨가하는 물질 .2. 유전체의 종류 고유전율형 디프레서 (Depressor) – 누르는 물질 . 소량의 디프레서를 혼합하면 예리한 peak 가 눌려지고 , 머리가 둥글어져 다소 변화가 있더라도 대개의 경우 상온에서 고유전율로 사용 가능함 . * Depressor 재료 - MgTiO 3 - CaTiO 32. 유전체의 종류 적 층 형 재래의 것을 2 중 , 3 중으로 쌓아 올린 것이다 . 세라믹 판 한장인 단판형에 비해 튼튼하다 . 판이 얇으면 용량이 더 커지고 2 중 , 3 중으로 쌓으면 용량은 2 배 , 3 배로 커짐 .2. 유전체의 종류 적 층 형 적층형 세라믹스 축전기를 만드는 방법반도체형 BaTiO 3 에 미량의 La 2 O 3 를 가하면 N 형 반도체가 되는데 이를 이용한 콘덴서를 반도체형 세라믹스 콘덴서라 한다 . 배리어 (Barrier) 형 , 재산화형 , BL(Boundary Layer) 형 반도체 축전기 2. 유전체의 종류반도체형 배리어 (Barrier) 형 반도체 축전기 - 반도체 BaTiO3 의 원판의 양면에 은전극을 붙인 구조의 축전기 . 2. 유전체의 종류반도체형 재산화형 ( 환원재산형 ) 반도체 축전기 - 수소 등의 환원성을 갖는 분위기 속에서 소성한 환원성 BaTiO 3 반도체 를 산소분위기 속에서 단시간 동안 재 열처리 하여 표면에 얇은 절연층을 형성함 2. 유전체의 종류반도체형 BL(Boundary Layer) 형 반도체 축전기 - 반도체 세라믹스 내부의 결정 입자 사이에 있는 입계에 절연층을 만들어 이용하는 콘덴서 - 콘덴서의 병렬 및 직렬 연결 형태로 되기 때문에 초소형인데도 대용량의 콘덴서로 동작한다 . 2. 유전체의 종류Chapter 3 BaTiO 3 BaTiO 3 페로브스카이트구 조BaTiO3 (Barium titanate ) 는 온도에 따라서 고체결정의 구조가 달라진다 . BCC, HCP, Tetragonal, Orthorhombic, Rhobohedral 구조 일반적으로 BaTiO3 는 Perovskite 구조의 예로 주로 쓰인다 . 3. BaTiO 3 BaTiO32. 유전체의 종류 Perovskite 구조 부도체 , 반도체 , 도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 금속산화물 . ABO 3 의 구조를 지니는 물질로 BaTiO 3 , SrTiO 3 , KTaO 3 , KNbO 3 , NaNbO 3 등의 강유전체 화합물로 제작 . 저온영역에서 자발분극이 발생하거나 압전성을 나타내기 때문에 퀴리온도와 그 부근에서 일반 강유전체보다 훨씬 높은 유전율을 가진다 .2. 유전체의 종류 Perovskite 구조 ㅋChapter 4 현재 유전체의 사용 용도4. 현재 유전체의 사용 용도 사용 용도 유전체 내에 있는 자발분극 때문에 더 많은 전하량을 축전할 수 있다 . 축전지나 컨덴서 같은 capacitor 에 많이 쓰인다 . 압전현상 · 유전율 · 분극히스테리시스 효과가 뛰어나다 .4. 현재 유전체의 사용 용도 사용 용도 압전현상을 이용하여 마이크로폰 · 픽업 등의 전기음향 변환소자나 점화장치로 쓰인다 . 유전율이 높은 것을 이용하여 라디오 · 텔레비전 등의 소형 대용량의 자기축전지 쓰인다 .4. 현재 유전체의 사용 용도 사용 용도 분극히스테리시스 효과가 직사각형에 가까운 특성을 보이는 데서 증폭기 , 전자계산기의 기억소자 , 변조기 등으로 사용된다 . 그 밖에 티탄산바륨 및 그 고용체에 세륨 · 니오브 · 탄탈 등을 가한 것은 반도체로도 사용되며 , 전자공업 분야에서 용도가 증가하고 있다 .Chapter 5 앞으로의 발전 가능성 BaTiO 3 파우더 적층 세라믹 커패시터5. 앞으로의 발전 가능성 EEStor 사는 티탄산바륨 파우더 에 기초한 시스템이 시중에 나와 있는 리튬이온 배터리보다 밀도 , 가격 , 충전시간 , 안전성 면에서 뛰어나다고 설명 . ' 전기 에너지 스토리지 유닛 (EESU)' 이라 불리는 이이스토의 시스템은 지금까지의 한계를 뛰어넘는 초고용량 축전기 기술로 , 티탄산바륨 전기 ( 절연체 ) 로 세라믹 초고용량 축전기를 만들었다 . BaTiO 3 파우더5. 앞으로의 발전 가능성 흔히 MLCC 로 불리는 이 커패시터는 세라믹을 다층 구조로 사용 . 온도 특성 , 주파수 특성이 좋고 크기가 작다는 장점 . 이동통신단말기 , 디지털 AV 기기 등 전자기기에서 다양한 용도로 사용되기 때문에 적층 세라믹 커패시터의 수요는 계속 증가 . 최근에는 휴대용 전자제품의 소형화 , 고기능화가 활발히 진행됨에 따라 고용량의 초박형 적층 세라믹 커패시터가 개발되고 있습니다 . 적층 세라믹 커패시터참고문헌 ㅇ 참고문헌경청해 주셔서 감사합니다{nameOfApplication=Show}