Enhanced cell killing effect of E1 modified ade

의과학과/석사[한글] 유전자 치료에 이용된 대부분의 초기 아데노바이러스 벡터는 치료 유전자가 삽입된 증식 불능 아데노바이러스로 일회성의 감염으로 인하여 치료효과가 낮은 단점이 부각되었다. 이를 극복하기 위하여, 암세포 특이적으로 복제하여 치료 유전자를 지속적으로 발현할 수 있는 증식 가능 아데노바이러스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는, 아데노바이러스의 초기 발현 유전자 E1B의 구성 유전자들인 19kDa과 55kDa이 서로 다르게 조합된 3종류의 E1B 변이체 증식 가능 아데노바이러스의 암세포 살상능을 배가시키기 위한 방안으로, 각각의 E1B 변이체 아데노바이러스에 약제 감수성 유전자인 Herpes Simplex Virus Thymidine Kinase(HSV-TK) 유전자를 도입하여 Ad-ΔE1B19-TK, Ad-ΔE1B55-TK, Ad-ΔE1B19/55-TK를 제작하였으며, 이와 더불어 E1이 소실된 증식 불능 아데노바이러스에 HSV-TK를 도입하여 Ad-ΔE1-TK를 제작하였다. 세포 살상능을 가시적으로 확인할 수 있는 CPE assay를 통해, Ad-ΔE1B19/55-TK, Ad-ΔE1B19-TK, 그리고 Ad-ΔE1B55-TK와 같은 증식 가능 아데노바이러스들은 바이러스 증식에 따른 세포 살상을 유도하고, 특히 Ad-ΔE1B19-TK의 세포 살상능이 가장 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, GCV의 병용 투여에 의한 상승적 세포 살상능을 검증하기 위하여 수행한 MTT assay 결과, GCV의 농도가 증가함에 따라 HSV-TK 유전자를 발현하는 아데노바이러스들의 세포 살상능이 크게 증가하였으며, 특히 증식 불능 아데노바이러스인 Ad-ΔE1-TK에 비하여 증식 가능 아데노바이러스와 GCV를 병용 처리한 경우의 세포 살상 효과가 현저히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. HSV-TK 유전자를 발현하는 4종류의 E1 유전자 변이체 아데노바이러스들과 GCV의 병용 투여에 따른 생체 내 항종양 효과를 비교한 결과, Ad-ΔE1-TK와 GCV를 병용 투여한 경우에는 HSV-TK를 발현하는 증식 가능 아데노바이러스와 GCV를 함께 투여한 경우에 비해 현저히 낮은 항종양 효과가 유도되었으며, 특히 Ad-ΔE1B19-TK와 GCV를 병용 투여한 경우에 항종양 효과가 가장 높게 유도되는 것을 관찰할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구에서 제작된 3종류의 E1B 변이체 아데노바이러스에 HSV-TK 유전자가 삽입된 증식 가능 아데노바이러스들은 바이러스의 활발한 증식에 따른 세포 살상 뿐 아니라 HSV-TK 유전자의 지속적인 고발현으로 총체적인 세포 살상을 현저히 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 이는 나아가 암 치료에 필요한 아데노바이러스의 투여량을 줄일 수 있어 바이러스로 인한 독성과 숙주의 면역반응을 감소시켜 유전자 치료의 안전성을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다. [영문]Suicide gene therapy has proved to be successful in enhancing the therapeutic index by sensitizing genetically modified tumor cells to prodrug. Recent clinical trials with Herpes Simplex Virus Thymidine Kinase (HSV-TK) gene therapy using E1-deleted replication-incompetent virus have shown encouraging results, but with limited efficacy. Replication-incompetent virus limits their ability to infect additional cells subsequent to the initial infection event. Although the bystander effect increases the degree of tumor cell killing, further strategies are needed to enhance the therapeutic efficacy. We have previously demonstrated that the cytolytic potency of replication-competent adenoviruses with different combination of E1B genes differed significantly depending on the presence or deletion of E1B 55kDa and E1B 19kDa function (Kim JS. et al. Cancer Gene Therapy). To combine the advantages of the suicide gene approach with that of replicating adenoviruses, we have developed replicating adenoviral vectors harboring HSV-TK, generating Ad-ΔE1B19/55-TK, Ad-ΔE1B19-TK, and Ad-ΔE1B55-TK adenoviruses. The expression of HSV-TK was assessed by western blot and confirmed by measuring sensitivity to ganciclovir (GCV). The cytotoxicity of the combination therapy with replicating adenoviruses (Ad-ΔE1B55-TK or Ad-ΔE1B19/55-TK) and GCV was dramatically increased compared with replicating adenoviruses alone or replication-incompetent adenovirus expressing HSV-TK (Ad-ΔE1-TK). In contrast, the cytotoxicity of the combination therapy with Ad-ΔE1B19-TK and GCV was significantly reduced when compared to the treatment with Ad-ΔE1B19-TK alone. In addition, the total viral production of Ad-ΔE1B19-TK in the presence of GCV was significantly reduced. Taken together, these results suggest that the inhibition of viral replication by the HSV-TK/GCV system counterbalance the cytotoxicity of the most potent replicating adenovirus among E1B mutant replicating adenovriuses, Ad-ΔE1B19-TK. In human cervical cancer (C33A) and lung cancer (A549) xenograft models, tumors were injected directly with each replication-competent adenovirus expressing HSV-TK or with Ad-ΔE1-TK, along with PBS as a control. Animals treated with Ad-ΔE1-TK with GCV had some reduction in tumor growth compared to animals that were injected with PBS only. All replicating adenoviral vectors were more efficacious than Ad-ΔE1-TK with GCV treatment. In summary, these data indicate that the suicide gene approach with replicating adenoviruses elicits more enhanced anti-tumor effect than that with replication-incompetent adenovirusope

Design for human-fish interaction

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 산업디자인학과, 2017.8,[iv, 71 p. :]물고기는 가장 대중적인 애완동물 중 하나이다. 그럼에도 불구하고 물고기와 상호작용은 많이 연구되지 않았다. 본 연구는 물고기와 상호작용을 도와주는 상호작용 시스템을 디자인하여 물고기와의 관계를 개선하고 물고기와 상호작용하는 것의 가치를 탐색하는 데 중점을 둔다. 물고기를 기르는 사람들을 대상으로 물고기를 기르는 가치, 상호작용 양상, 관계 인식에 대해서 탐색하기 위해 다이어리 스터디와 온라인 설문조사를 진행했다. 결과로부터 사람들이 구피의 반응을 주관적으로 해석하는 경향이 많은 것을 확인했고 이를 강화시켜주는 것을 통해 물고기와의 상호작용을 도와줄 수 있음을 확인했다. 상호작용 시스템인 버블톡은 사람들의 행동을 거품으로 변환해 어항속에 전달시켜주는 것으로 기존의 어항에 추가되는 형태이다. 사용자 상연을 통해 버블톡이 물고기와의 상호작용을 풍부하게 만들어주었고 이로 인해 물고기와의 관계가 친밀해진 것을 확인할 수 있었다. 버블톡으로 증진된 상호작용은 사람들이 물고기를 기르는 가치들을 강화시켜주었고, 물고기와의 새로운 관계의 가능성을 보여주었다. 도출된 결론들은 물고기와 상호작용하는 시스템 개발에 방향성과 가치를 제시해줄 수 있으며 상호작용이 힘든 다른 동물들에 대해서도 적용될 수 있을 것이다.한국과학기술원 :산업디자인학과

유기반도체 소자의 트랩 제한 전기적 특성

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2024. 2. 이재상.트랩은 유기 반도체 소자의 전기적 특성을 결정짓는 핵심 요소로, 자유 전하를 속박시키거나 추가적인 전하 이동 경로를 형성하는 역할을 한다. 이들은 소자 제작 과정이나 전기적 구동 중에 쉽게 생성되기 때문에, 연구자들은 트랩 특성이 전기적 특성에 어떤 영향을 미치는지 명확하게 이해하기 위해 노력해왔다. Mark와 Helfrich가 트랩의 exponential 상태 밀도를 상정한 해석적 전류 밀도-전압 방정식을 제시한 이후, 연구자들은 주로 트랩의 에너지 특성에 중점을 두고 트랩이 포함된 유기 반도체 소자의 전기적 특성을 연구해왔다. 하지만, 트랩 위치가 전기적 특성에 미치는 영향은 상대적으로 간과되어왔는데, 유기 반도체에서 전기장과 전하 분포와 같은 불균일한 전기적 요인들이 직접 트랩을 생성할 수 있다는 것을 고려하면, 불균일한 트랩 분포에 대한 고찰이 필요하다. 또한 트랩 농도에 따른, 특히 높은 농도 (>5%)에서 전하 거동이 명확하게 정의되지 않고있다. 유기 발광 다이오드와 같은 전기 구동 유기 반도체 소자에서는 전하 이동 활성화 층에 의도적으로 트랩을 도핑하며, 그 농도 범위는 3%에서 15% 정도로 넓다. 따라서, 유기 반도체의 일반적인 전하 이동을 규명하기 위해서는 넓은 범위의 트랩 농도에 대한 전기적 특성을 연구할 필요가 있다. 이 논문의 첫 번째 파트에서는 트랩 위치가 유기 반도체 소자의 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 소개한다. 에너지를 알고 있는 트랩 분자를 특정 위치에 의도적으로 정밀하게 제어된 농도로 삽입함으로써, 트랩 위치가 유기 반도체 소자의 전기적 특성에 미치는 단일 효과를 식별해냈다. 트랩 위치 자체가 유기 반도체 소자 내부 전하 밀도와 전기장의 공간 분포를 크게 결정한다고 밝혀졌고, 그 결과 소자의 저항성은 트랩 위치에 따라 특정한 경향성을 보인다. 트랩이 전하 추출 전극에서 전하 주입 전극 쪽으로 위치할 수록, 소자의 저항성이 초기에는 증가한다. 하지만, 트랩이 전하 주입 전극 쪽으로 극단적으로 이동하면 소자의 저항성은 반대로 감소한다. 흥미롭게도, 트랩 위치의 변화가 소자 벌크의 저항성 뿐만 아니라 전하 주입 특성에도 영향을 미친다는 것이 관찰되었다. 트랩이 전하 주입 전극 근처에 위치하면 트랩에 의해 포획된 전하들이 더 강한 에너지 밴드 벤딩을 일으켜 더 큰 전하 주입 장벽을 초래하게 되는 것이다. 이 논문의 두 번째 파트에서는, 트랩 간 전류를 중심으로 트랩이 포함된 소자의 전기적 특성에 관해 논의된다. 다양한 에너지를 가진 호스트 분자들을 사용함으로써, 트랩 에너지가 트랩 간 전하 이동 양식에 미치는 영향을 조사하였다. 트랩 에너지가 커질 수록 트랩 간 전류가 강화된다는 것이 관측되었고, 이 트랩 간 전류는 소자 전체 전류 자체를 증가시킬 뿐만 아니라 호스트 간 전류의 증가에도 영향을 미친다는 것이 밝혀졌다. 본 학위논문의 연구를 통해 트랩 특성이 유기 반도체 소자의 전기적 특성에 미치는 영향에 대한 이해를 높일 수 있을 것이다. 본 학위논문에서는 유기 반도체 분자를 사용했지만, 연구에 담긴 결과와 분석은 다른 반도체 분야에도 적용될 수 있을 것이다. 또한, 제안된 트랩 제한 전기 모델은 소자의 전기/광학적 특성을 예측하는 시뮬레이션 개발에 기여할 것으로 기대한다.Traps are key factor in determining the electrical characteristics of organic semiconductor devices in the manner of localizing charges or forming additional charge transport path. Because they are easily generated during device fabrication or electrical operation, researchers have attempted to clearly understand how trap properties affect electrical characteristics. Since Mark and Helfrich formulated the analytic current density-voltage (J-V) equation for the exponential density of states of traps, researchers have studied the electrical characteristics for the trap-containing organic devices by mainly focusing on the energetic properties of trap. However, the impact of trap position on the electrical characteristics has been relatively neglected. Considering the nonuniform electrical factors in organic semiconductor such as electric field and charge distribution which can directly generate trap, the attention on trap position is required to fully understand trap-limited electrical characteristics. Additionally, the charge dynamics versus trap density (c) has not been clearly defined, specifically for high density of traps (> 3%). For some electrical-driven organic devices such as organic light-emitting diodes (OLEDs), trap molecules are intentionally doped in main charge transport molecules with broad range of trap density (3% ≲ c ≲ 15%). Therefore, to identify the general charge movements of organic semiconductor applications, it is necessary to study electrical characteristics for the broad range of trap density. In the first part of this thesis, we investigate the effect of trap position on the electrical properties of organic semiconductor devices. By intentionally introducing trap molecules with known energetics and precisely controlled density at a desired position, we identify the sole effect of trap position on the electrical characteristics of organic devices. We figured out the trap position itself determines the spatial distribution of charge density and electric field in organic device. As a result, the device resistivity shows a certain trend with respect to trap position. As the traps are positioned toward charge-injection electrode from charge-extraction electrode, the device resistivity initially increases. However, when the traps extremely move toward charge-injection electrode, device resistivity reversely decreases. Interestingly, we observed that the shift in trap position not only affects the resistivity of bulk but also influences the charge-injection property. If the traps are located in the vicinity of charge-injection electrode, the captured charges by the traps cause stronger band bending and thereby larger charge-injection barrier. In the second part of this thesis, we investigated the electrical characteristics of trap-containing system with respect to trap density by focusing trap-to-trap current (percolative current). By diversifying the host molecules with different energy, the effect of trap depth on percolative behavior was also analyzed. As trap energy depth increases, the percolative current is intensified and thus it is pronounced even at low trap concentration. It is found that the presence of percolative current largely affects the total charge dynamics and gives larger host current value than result with neglecting percolative current. We believe that our studies may enhance the understandings on the effects of trap properties on the electrical properties of organic semiconductor devices. Although we covered organic molecules in this thesis, our results and analysis would be applicable to other semiconductor fields as well. Also, we expect our trap-limited electrical model contribute the development of simulations predicting the electrical/optical characteristics of devices.Abstract i Contents iv List of Figures ⅶ List of Tables x Chapter 1. Introduction 1 1.1 Fundamental electrical characteristics of organic semiconductors 1 1.1.1 Charge injection 2 1.1.2 Charge carrier mobility 3 1.1.3 Space charge-limited current 5 1.2 Electrical properties for trap-containing organic semiconductor devices 7 1.2.1 Charge carrier mobility for trap-containing system 8 1.2.2 Current density-voltage characteristics 9 1.3 Outline of Thesis 11 Chapter 2. Experimental methods 12 2.1 Device fabrication 12 2.2 Device characterization 13 2.2.1 Current density-voltage measurement 13 2.2.2 in-situ ultraviolet photoelectron spectroscopy 13 Chapter 3. Trap-position dependent electrical properties of organic semiconductor devices 14 3.1 Trap position-dependent J-V model 16 3.2 Experimental method 25 3.3 Effect of traps on injection barrier 28 3.4 Device resistivity versus trap position 31 3.5 Summary 34 Chapter 4. Effect of trap density on charge carrier dynamics in organic semiconductor 36 4.1 Percolative current model 38 4.2 Results and Discussion 41 4.3 Summary 46 Chapter 5. Conclusion 47 Bibilography 49 Publication 54 한글 초록 58박

(The) long-term growth of homogeneous embryo tooth germ transplanted into the maxilla of a rat

치의학과/석사[한글] 치아우식증이나 치주질환으로 치아를 상실한 경우 여러 가지 방법으로 치료할 수 있고 임플란트와 치아 이식에 대한 관심이 많아지고 있다. 이중에서 치아 이식에 대한 성공률을 높이기 위해서 치아 형성과 발달 과정에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 치아싹 이식은 생체내와 생체외에서 연구되고 있고, 생체내 이식은 쥐와 생쥐, 고양이, 개 등 여러 동물에서 시행되고 있다. 이러한 생체내 이식은 대부분 구강외에서 시행되고 있으며 구강내 이식에 대한 연구는 드물다. 본 연구는 악골내에 이식된 치아싹이 발육되고 석회화되는지 관찰하기 위하여 성숙한 흰쥐의 상악 제 1구치를 발치하고 그 발치와에 임신 13.5일된 태아쥐에서 모상기의 하악 제 1구치의 치아싹을 이식한 후 희생시켜 방사선학적 그리고 조직학적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 2개월과 6개월 동안 악골내에 이식된 치아싹은 석회화된 치아조직이 형성 되었고 치아조직에서 상아질과 백악질, 치수조직이 관찰되었으며 법랑질 공간 주변은 상피로 둘러싸여 있었다. 2. 이식된 시간이 경과함에 따라 치아형성이 진전되었으나 치아조직은 크기가 작았고 형태학적으로 완전하지 못하였다. 3. 6개월 동안 구강상피 하방에 위치한 치아조직은 상피로 둘러싸여 있었고 주위에 치주인대 및 결합조직이 관찰되었다. 본 실험에서 흰쥐의 악골에 이식된 동종의 치아싹은 시간이 경과함에 따라 발육하였고 석회화되었으나 진행 속도가 늦었고 형태학적으로 작고 완전하지 못하였다. 그러므로 정상적인 치아조직과 형태로 발육시키기 위해서는 수여부 조직의 혈류공급 및 이식된 치아싹의 성숙 정도, 이식하는 방법 등을 고려하여 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다 [영문]In case of missing tooth caused by dental caries or periodontal disease, it can be restored by various methods, and there has been much interest in implant and tooth transplantation. The success of tooth transplantation is going to be attained through the knowledge of growth, development and calcification of tooth. Tooth transplantation has been experimented in vivo and in vitro. Many animals such as rats, mice, cats and dogs are used for tooth transplantation experiment in vivo. In most experiments, tooth was transplanted into the extraoral site, but rare into the intraoral site. In this study, the first molar of a matured white rat was extracted and the cap stage tooth germ of a 13.5 Embryonic day embryo rat was transplanted into the extracted socket. The purpose of this study was to observe the capacity of formation and mineralization of tooth germ. The rats were killed and observed. The radiographical and histological results are as followings. 1. Tooth germ transplanted for 2 and 6 months are developing calcified tooth material such as dentin, cementum, pulp tissue, and epithelium around enamel space in the maxilla was seen. 2. Tooth formation was progressed as transplantation period, but the size of newly formed tooth was small and the shape of tooth was incomplete. 3. The epithelium around enamel space was located beneath the oral epithelium and contained connective tissue and periodontal ligament. From this study, I could conclude that tooth germ transplanted in maxilla of rat was calcified and developed as time goes by, but the rate of the development of transplanted tooth germ was slower than normal tooth germ and the anatomical shape was incomplete. Further study is needed about transplantation of tooth germ in matured stage and improvement of blood supply on transplanted site should be considered.ope

Membrane-free micro-reactor and micro-separator with superamphiphobic silicon nano-structures

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Superamphiphobic Silicon Nanowire Patterns For Membrane-Free Microfluidic System And Efficient Gas-Liquid Chemical Reactions

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Superamphiphobic Silicon Nanowire Patterns For Membrane-Free Gas-Liquid Reactions in Microfluidic Systems

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A Study on the Role of Korean Particles to Combination of Particles and Case Markers

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :인문대학 국어국문학과,2020. 2. 박진호.This study aims to discover how the alternative-set-meaning of Korean particles, so-called auxiliary particles, affects combination of particles and case markers. Particles have the alternative-set-meaning as their categorical meaning. An alternative set is a set of sister members, or paradigmatic elements, of the particle attached element in a sentence. The alternative-set-meaning appears through calculation of particles own meaning on the alternative set. A particle has the non-alternative-set-meaning as well, which can appear without the particle. Therefore, a particle has the non- alternative-meaning and the alternative-set-meaning simultaneously. And the alternative-set-meaning can be read as a foreground meaning, or just as a background meaning, depending on the power of the alternative-set-meaning of it. The power varies from particle to particle so that it is possible to locate particles on continuum of it. In addition, foregrounding of the alternative-set-meaning depends on the context as well. Negation-correction test reveals whether the alternative-set-meaning is foregrounded or not. A particle has to have the alternative-set-meaning as its foreground meaning for preceding a semantic case marker, and for combining with a grammatical case marker. This phenomenon can be explained with several general principles which determine the combination of particles and case markers: principle of meaning ordered combination, meaning overlap, and meaning inclusion. When a particle has the alternative-set-meaning as its foreground meaning, an order change from particle after semantic case marker to particle before semantic case marker is possible because the meaning ordered combination principle makes it worth. And in the same situation, a particle can combine with a grammatical case marker because it has the meaning inclusive relation with the marker. If the particle has the alternative-set-meaning just as a background meaning and the non-alternative-set-meaning as a foreground one, their relation will be the meaning overlapping so the combination is impossible. This study tries to explain the combination of particles and case markers via Korean corpora.본고는 한국어 보조사의 대안집합적 의미가 조사 중첩이 구성될 때 어떻게 관여하는지 밝히는 것을 목적으로 한다. 보조사는 특징적인 의미로 대안집합적 의미를 가진다. 여기서 대안집합이란, 보조사가 결합한 선행 요소에 대치되어 쓰일 만한 계열 관계 요소들, 곧 자매항의 집합을 일컫는다. 보조사는 저마다의 의미를 가지고 있는데, 대안집합을 바탕으로 자신이 지니는 의미의 연산 작용이 일어나 대안집합적 의미가 출현한다. 한편으로 보조사는 보조사가 출현하지 않을 때에도 나타날 수 있는 비대안집합적 의미도 함께 가지고 있다. 즉 보조사는 대안집합적 의미와 비대안집합적 의미를 동시에 나타내는 양층 의미의 성격을 가진다. 이때 대안집합적 의미가 전경 의미가 될 수도 있고, 그렇지 못하고 배경 의미로만 나타날 수도 있다. 대안집합적 의미의 전경성은 보조사 자체가 지니는 대안집합적 의미의 강도에 의해서 좌우된다. 대안집합적 의미의 강도는 보조사마다 다르며, 이를 기준으로 보조사들을 연속선상에 위치시킬 수도 있다. 한편 대안집합적 의미의 전경성은 맥락에 의해서도 좌우될 수 있다. 부정-수정 검증법을 활용해 대안집합적 의미의 전경성 여부를 확인할 수 있다. 보조사는 대안집합적 의미를 전경 의미로 가질 때에만 의미격 조사에 선행하는 조사 중첩을 구성할 수 있고, 문법격 조사와 중첩될 수 있다. 이러한 현상은 의미의 순차적 결합, 의미의 중복, 의미의 포괄 등 조사 중첩을 결정하는 여러 일반 원리들에 의해 나타난다. 보조사가 대안집합적 의미를 전경 의미로 가진다면 의미격 조사보다 먼저 선행 요소와 결합할 요인이 생긴다. 즉 의미의 순차적 결합 원리에 따라 보조사 + 의미격 조사의 중첩 순서가 가능해진다. 또한 보조사가 대안집합적 의미를 전경 의미로 가진다면 문법격 조사와는 의미 포괄 관계를 이루어 중첩이 가능하다. 대안집합적 의미는 배경 의미로만 나타내고 비대안집합적 의미를 전경 의미로 나타낸다면, 문법격 조사와는 의미 중복을 이루어 중첩이 불가능하다. 본고는 말뭉치에 나타나는 실제 조사 중첩의 분포를 바탕으로 이와 같은 현상을 기술하고 설명하고자 하였다.1. 서론 1 1.1. 연구 목적 및 대상 1 1.2. 연구 자료 4 1.3. 선행 연구 검토 8 1.4. 논의의 구성 12 2. 기본적 논의 13 2.1. 용어 정리 13 2.1.1. 격, 문법 관계, 의미역 14 2.1.2. 문법격 조사, 의미격 조사 22 2.2. 복합조사와 조사 중첩 구성의 구분 27 3. 조사 중첩과 조사의 의미 31 3.1. 조사 중첩을 결정하는 조사의 의미 32 3.1.1. 의미의 순차적 결합 32 3.1.2. 의미의 충돌과 중복 제약 36 3.1.3. 의미의 포괄 37 3.2. 조사 중첩에 관여하는 보조사의 의미 40 3.2.1. 대안집합적 의미 40 3.2.2. 전경 의미와 배경 의미 48 3.2.3. 보조사의 작용역 문제 57 4. 대안집합적 의미가 강한 보조사 61 4.1. 대안집합적 의미가 강한 보조사와 조사 중첩 61 4.2. 보조사 -만 62 4.2.1. 보조사 -만의 의미 63 4.2.2. 보조사 -만이 포함되는 조사 중첩 69 4.3. 보조사 -까지 73 4.3.1. 보조사 -까지의 의미 73 4.3.2. 보조사 -까지가 포함되는 조사 중첩 77 4.4. 보조사 -부터 79 4.4.1. 보조사 -부터의 의미 79 4.4.2. 보조사 -부터가 포함되는 조사 중첩 82 5. 대안집합적 의미가 약한 보조사 84 5.1. 대안집합적 의미가 약한 보조사와 조사 중첩 84 5.2. 보조사 -는 85 5.2.1. 보조사 -는의 의미 85 5.2.2. 보조사 -는이 포함되는 조사 중첩 88 5.3. 보조사 -도 90 5.3.1. 보조사 -도의 의미 90 5.3.2. 보조사 -도가 포함되는 조사 중첩 93 5.4. 보조사 -(이)야 94 5.4.1. 보조사 -(이)야의 의미 94 5.4.2. 보조사 -(이)야가 포함되는 조사 중첩 99 5.5. 보조사 -(이)나 100 5.5.1. 보조사 -(이)나의 의미 101 5.5.2. 보조사 -(이)나가 포함되는 조사 중첩 105 6. 결론 106 참고문헌 110 Abstract 116Maste

Investigation of Trap Profiling after P/E Cycling Stress in 3-D NAND Memory

MasterRecently, three-dimensional (3-D) NAND Flash Memory has been continuously scaled down to further increase its density and manufacturing cost. The band engineering layer (BE) in 3-D NAND was generally introduced to enhance program speed without degrading reliability. However, even NAND with BE layer has been still sufferred from the trap generation especially when program/erase (P/E) cycling was performed. Accurate method of extracting traps in BE layers have necessitated in order to understand trap generation and charge loss mechanism in scaled 3-D NAND devices. Here, we extracted trap profiling in BE layers of 3-D NAND flash after P/E cycling stress using trap spectroscopy by charge injection and sensing (TSCIS) method. The trap profiling of the tunneling layer was extracted and compared both from SS and GS before and after P/E cycling stress. The trap generation was more significant in SS. The average trap density was increased by 30 % at 2.6 nm from the poly-Si /tunneling layer interface, and by 28% at EC ET = 1.6 eV, respectively. In GS case, relatively small variaiton of trap density was oberved after the P/E stress. The trap profiling in 3-D NAND memory has successfully demonstrated. The trap profiling could be very useful to evaluate the robustness of bandgap engineerd dielectric layers in developing next flash devices with further scaling

Non-Wetting Interfacial Flow Process with Multiphase in Silicon-Nanowire-Embedded Microfluidic Systems

Doctor본 논문은 초소수성 및 발유성을 동시에 지닌 실리콘 나노와이어를 미세유체 시스템 내부에 도입하여 기체 및 액체, 더 나아가서 고체 촉매까지 포함하는 다상(multiphase) 시스템을 구축하여 다양한 화학적 응용을 수행한 연구에 대한 결과이다. 이 다상 시스템은 높은 효율성을 지닌 것으로 이미 알려진 미세유체 채널 시스템의 활용도를 더욱 끌어올려 오염 물질 분해, 이차원 물질의 박리(exfoliation), 기체 및 액체 반응물을 통한 화학 합성 수행, 기체 및 액체 화합물의 분리, 계면 촉매를 활용한 이산화탄소의 선택적 분리, 포집 및 활용 등의 다양한 과학적, 공학적 응용들을 도출해낼 수 있었다. 본 논문의 각 장(chapter)은 구축된 시스템이 갖는 비젖음성(non-wetting)의 정도에 따라 크게 두 가지로 구분되었고, 각각은 초소수성 성질을 갖는 구조체를 포함한 시스템을 활용한 응용에 관한 장과 초소수성 및 발유성 성질을 동시에 갖는 구조체를 포함한 시스템을 활용한 응용에 관한 장이다. 첫 번째 장은, 초소수성 미세유체 시스템을 통해 정적인 공기 포켓과 수용성 유체 흐름 사이의 이상(two-phase) 계면을 활용한 응용을 다루었다. 초소수성 특성을 갖는 수직 배열 실리콘 나노와이어 다발이 미세유체 채널 내부에 도입되었고, 수용성 유체 흐름은 초소수성 나노와이어 구조 사이를 투과하지 못하고 구조 위를 미끄러지듯 흐르게 된다. 이때 나노와이어 구조 사이에 포집된 공기 포켓은 외부에서 주어진 초음파 환경에 의해 공동화 기포 붕괴(cavitation bubble collapse)를 유발하게 되고, 이는 순간적으로 섭씨 5,000도 및 500 기압에 달하는 환경을 조성한다. 이러한 극단적인 환경은 화학적 관점에서 수산화 라디칼을 생성하여 물속에 존재하는 오염 물질을 효과적으로 분해할 수도 있으며, 물리적 관점에서 이차원 물질을 박리하여 효과적으로 수 층 규모의 층상 구조로 만들 수 있다. 두 번째 장에서는, 초소수성 및 발유성을 동시에 갖는 미세유체 시스템을 통해 기체 흐름과 액체 흐름 사이의 안정적인 이상 계면을 형성하고, 궁극적으로는 이 계면에 고체 촉매를 위치하게 하여 다상 계면까지 구축하게 된다. 특히, 단순히 수용성 유체뿐 아니라 지용성 유체의 흐름까지 기체 흐름과 함께 안정적으로 구현하였단 점이 주목할 만하다. 이러한 표면 구조 특성을 구현하기 위해 수직 배열된 실리콘 나노와이어 다발에 추가적으로 수백 나노미터 크기의 실리카 나노입자를 도포함으로써 계층화 구조를 형성하고, 표면 불소화 처리를 통하여 표면 에너지를 낮추는 등의 공학적 기법이 도입되었다. 결과적으로 만들어진 시스템을 통하여 우선적으로 기체 및 액체 상의 반응물을 효과적으로 반응하는 무막(membrane-free) 반응 시스템을 구현하였다. 이후 반대로 기체와 액체가 섞여 흐르는 세그먼트 흐름(segmented flow)에서 기체만 따로 분리, 포집하기 위해 액체에 대한 반발성을 갖는 실리콘 나노와이어가 활용되었다. 궁극적으로 이러한 실리콘 나노와이어의 상단 부분에 기체와 액체 계면에서 작용할 수 있는 계면 촉매를 고정하였고, 이를 통해 이산화탄소를 포함하는 기체에서 이산화탄소만 선택적으로 포집 및 분리한 후 액체 반응물과의 반응을 통해 부가가치를 지닌 화합물을 합성하는 데 성공하였다. 이러한 시스템은 기존의 다상 반응 시스템의 단점을 효과적으로 극복하고, 기존에 불가능한 새로운 형태의 반응도 확장 가능케하는 플랫폼으로서 그 가치를 가진다.Engineering the wettability of surfaces to be superhydrophobic, superoleophobic, and superamphiphobic has attracted considerable interest due to their unique wetting properties, leading to various applications such as oil-water separation, anti-fouling, self-cleaning, etc. The surfaces with a high apparent contact angle and low contact angle hysteresis, which make the liquids to exhibit the Cassie-Baxter state, are mostly constructed with hierarchical surface textures and low surface energy. The surface forms a composite gas-liquid-solid interface by trapping an air film between the liquid and the surface textures. Surfaces with vertically aligned micro-scale bundles of silicon nanowires (SiNWs) either with superhydrophobic or superamphiphobic natures possess enough space to entrap and transport gaseous compounds between the spikes (i.e. interconnected air pockets). The applicability of these surfaces is broadened with a combination of a dynamic stream of liquid compounds above the structures. Using the principle, microfluidic systems for gas-liquid two-phase reactions were designed with built-in patterns of SiNWs array. The systems which enable direct contact between the two streams of gaseous compounds and liquid solution without the need of a gas-permeable membrane (i.e. ‘membrane-free’) are proposed to overcome the challenges encountered during the utilization of conventional reaction systems for gas-liquid two-phase organic synthesis. In Chapter 2, super-hydro-phobic microfluidic systems with a two-phase interface between static air pockets and water stream equipped with built-in SiNWs bundles with superhydrophobic nature are demonstrated as micro-sonolysis reactors. The superhydrophobic SiNWs have an ability to hold up the water flow above themselves while retaining air between themselves. The SiNWs are also at the heart of the sonolysis system, which effectively generates and stabilize the air-water interfaces around the tip of themselves. Under ultra-sonication, the interconnected air pockets between the SiNWs have an ability to create nuclei for cavitation bubbles. The cavitation bubble collapse instantaneously induces high temperatures up to 5,000 K and local pressure up to 500 atm. The applications in SiNW-based microfluidic systems lead to an enhancement of energy efficiency which is many times higher than those of the other processes reported to date as well as the ‘greenness’ of processes. In Chapter 2-1, the utilization of the cavitation bubble collapse to degrade pollutant compounds from water in the micro- and the milli-fluidic system is demonstrated. The cavitation bubble collapse instantaneously inducing high temperature and pressure can generate OH radicals from water. The promotion of OH radicals is by the structure itself without any additional energy inputs (e.g. UV, ozone, and heat) or additives (e.g. catalyst). The superhydrophobic SiNW-embedded sonolysis system developed has been demonstrated to deliver a performance that far exceeds the existing advanced oxidation processes (AOPs) in terms of fast and efficient treatment of polluted water. Pollutants including 4-chlorophenol, bisphenol A, carbamazepine, and propranolol were used as model pollutants that were completely removed within 12 min, as opposed to hours needed by other AOPs. In Chapter 2-2, bulk black phosphorus (BP) was exfoliated into few-layer flakes, both in continuous flow condition. Atomically thin layered BP has been regarded as a successor to other 2D materials with great potential in various energy-related applications. The exfoliation of 2D materials under ultrasonic treatment was attributed to the energetic physical effects such as micro-turbulence and shockwaves. These physical effects originated from the cavitation bubble collapse activated by the superhydrophobic SiNWs. The cavitation effect can be strategically tailored by changing the power of ultra-sonication between a strong and a weak level. Strong ultra-sonication could be sufficient to effectively fragment a bulk BP into smaller bulk counterpart. Weak ultra-sonication contributes to delaminate the fragmented BP into few-layer BP flakes. Very rapid exfoliation of BP was feasible in the SiNW micro-sonolysis system. This could reduce the degradation of BP which is usual in prolonged sonication treatment in water. In Chapter 3, super-amphi-phobic microfluidic systems with multiphase interfaces with gas and liquid streams and solid catalysts in which SiNWs with superamphiphobic nature are incorporated are demonstrated. For these researches, the surface wettability of SiNWs was engineered to be superamphiphobic which means streams of both water and organic solvent can be repelled by the structures. Moreover, the utilization of a dynamic stream of gas was additionally investigated in this chapter. The liquid stream flows in contact with an underlying gas stream with an identical direction to basically perform a gas-liquid two-phase chemical synthesis. Owing to their superamphiphobic nature, the SiNWs can physically divide the routes for these liquids and gas streams while maintaining the laminar contact between them. In Chapter 3-1, Gas-liquid two-phase reactions were firstly conducted in the SiNW-based microfluidic system. Oxygen and an organic solution were used as model reactants which were infused into the system with separated inlets. The stable and membrane-free interface between the reactants results in significant enhancements in the inter-phasic mass transfer which were proved by a superior reactivity compared to the conventional dual-channel membrane system with identical design. For the model reaction, the conversion reached 79 % within a residence time of 3 min, as opposed to only 56 % of the dual-channel membrane system of the same residence time. In Chapter 3-2, the built-in SiNWs bundles were utilized to separate a gas from the gas-liquid segmented flow within a totally enveloped microfluidic system to deal with carcinogenic compounds. The superamphiphobic SiNWs have the ability to capture a gas bubble under the liquid. This property was fully utilized to separate the gas-phase chloromethyl methyl ether (CMME) from a byproduct liquid. Despite the toxicity and carcinogenicity of CMME, value-added chemicals can be synthesized from it. The exposure of the CMME could be prevented during the utilization process by being enveloped in continuous-flow microfluidic systems. With less harmful precursors, the CMME gas was firstly generated inside a microfluidic system while generating a liquid-phase byproduct. The segmented flow composed of the CMME gas and the byproduct liquid was then separated by system equipped with the superamphiphobic SiNWs. With the repellent nature against the liquid, SiNWs could successfully capture the CMME gas from the byproduct liquid and transport it to a separated outlet connected with the following reaction step for the generation of value-added products. In Chapter 3-3, the SiNWs-based gas-liquid-catalyst multiphasic microfluidic reactor was ultimately developed by immobilizing an ionic liquid catalyst on the tip of the SiNWs. Around the tip of the SiNWs, gas and liquid streams realized a laminar flow with an aid of the superamphiphobic nature of SiNWs and the catalysts were positioned at the very interface between the gas and liquid streams by being immobilized on the tip of the SiNWs. Multiphasic reaction with gas, liquid, and catalyst was feasible with the strategy. For a model reaction, the utilization of pure carbon dioxide (CO2) from the CO2-containing flue gas was performed. Pure CO2 was captured and separated from the flue gas with the ionic liquid catalyst and underwent reaction with liquid reactants to produce high-valued specialty chemicals with up to 97 % yield under mild conditions