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dc.contributor.advisor Moon, Sang Jun -
dc.contributor.author Woo, Seong Yong -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:52:30Z -
dc.date.available 2016-02-12T00:00:00Z -
dc.date.issued 2016 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002230520 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1448 -
dc.description.abstract Graphene Oxide is a substance capable of working in a typical laboratory or indoor environment. Usage is also simple and also because of the toxic materials in contact is very easy to work. If the non-conductive nature of the process itself have only column characteristics or by laser energy reduction processes occurring in the applied part "Reduced Graphene Oxide" has electrical conductivity.
While as the non-processed surface of non-conductive properties is manufactured in a form to enable this with the two characteristics simultaneously. The electrical resistance value varies according to the amount of energy input. That is the difference in electrical resistance occurs. When the process is repeated for the same position as the laser has a built-in property of the resistance value decreases. Because of this characteristic it has been utilized in the semiconductor and memory, which appears to be the next circuit making the composite itself.
In this study, the trying to make the application of the application fields to see a change with the amount of laser energy thereto and refocus the electrical characteristics of rGO.
rGO is utilized to expect sensor which using swell property in reduction processor and mixing nano particle. Particularly, recent rGO research is bio and blood base clinic (medical field) to target. This method is coping with the sensor using an expensive reactive substances that are produced by the will of the existing proteins and various enzymes to the sensor using the physical properties, the enzyme or the protein sensor a breakthrough resolved in a matter of persistent storage and expiration date. In fabricating the sensor, so that utilized rGO in glucose measurement is expected to be opened, the length of the large quantity of production at a lower price.
These should be capable of quick and easy to manufacture device to mass production. In this study, we propose a method using direct laser scribe. Laser equipment is easy to manufacture and consists of a configuration using the industrial robot or other general-purpose motor. In addition, easily and expeditiously making processor can manufacture sensor with a laser scribe. There shall be no restrictions on the disposal or storage of materials. The storage and disposal easier and self-produced and mass production of the sensor should be presented several experimental and environmental conditions for access to the produce.
This study presents a laser scriber capable of easily and quickly making how to create the rGO with the non-toxic GO. rGO sensor performance analysis that manufactured through laser fabrication process. These will be proposed the availability, future development direction and improvement of the glucose measurement. ⓒ 2016 DGIST
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dc.description.tableofcontents 1. INTRODUCTION 8 --
1.1 Direct Laser Scribe 8 --
1.2 Reduce Graphene Oxide Sequence 10 --
1.3 Reduce Graphene Oxide used in glucose measurement 12 --
2. SYSTEM DESIGN 14 --
2.1 Direct Laser scribing. 14 --
2.2 Motion Device Setup 19 --
2.2.1 Servo Pack Setup 19 --
2.2.2 Controller Setup 21 --
2.3 Laser Setup 23 --
2.4 Impedance Measurement Setup 25 --
3. Preparation of sample and experiment 28 --
3.1 Production of Graphene Oxide film 28 --
3.2 Production of the test sample a variety of laminate structure 31 --
3.3 Direct laser scriber work and motion profile 33 --
4. APPLICATION 35 --
4.1 Glucose detecting sensor design 35 --
4.2 Performance evaluation of the glucose sensor 36 --
5. RESULTS AND DISCUSSIONS 37 --
5.1 Direct laser scriber drawing pattern 37 --
5.2 Electrical characterization of the rGO 38 --
5.3 Optical Imaging Characteristics of rGO 42 --
5.4 SEM Imaging Characteristics of rGO 44 --
5.5 Raman spectroscopy characteristics of rGO 46 --
5.6 Glucose detecting sensor result 48 --
5.7 Discussion 49 --
6. CONCLUSIONS 51
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dc.format.extent 84 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject Graphene -
dc.subject Graphene Oxide -
dc.subject Reduced Graphene Oxide -
dc.subject glucose -
dc.subject blood sugar -
dc.subject diabetes -
dc.subject laser cutting -
dc.subject 그래핀 -
dc.subject 산화그래핀 -
dc.subject 환원 산화그래핀 -
dc.subject 포도당 -
dc.subject 혈당 -
dc.subject 당뇨 -
dc.subject 레이저 가공기 -
dc.title Study of Reduced Graphene Oxide Property and Application -
dc.title.alternative Reduced Graphene Oxide 속성과 응용에 관한 연구 -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/thesis.2230520 -
dc.description.alternativeAbstract Graphene Oxide(GO)는 일반적인 실험실 혹은 실내 환경에서 작업이 가능한 물질이다. 사용방법도 간단하고 물질 접촉에 따른 독성도 없어서 작업에 아주 용이하다. 자체 특성상 비전도성 특성을 가지지만 열이나 레이저로 가공을 하면 에너지가 가해진 부분에서 환원과정이 발생하여 “Reduced Graphene Oxide(rGO)”가 되면서 전기 전도성을 가진다. 당연히 가공이 안된 면은 비전도성 성질을 그대로 가지면서 두 가지 특성을 동시에 가진 형태로 제작이 가능하게 된다.
입력된 에너지의 양에 따라서 전기적 특성이 달라지는데, 즉 전기적 저항에 차이가 발생한다. 레이저로 같은 위치를 반복하여 가공을 하면 저항 값이 감소하는 특성을 내장 하고 있다. 이러한 특성으로 인하여 반도체 및 메모리에 활용이 되고 있으며, 향후 자체 복합 회로도 제작이 가능할 것으로 보인다.
본 연구에서는 rGO 의 전기적 특성을 재 조명하면서 레이저 에너지의 양과 그에 따른 변화를 보고 활용분야의 확인과 적용을 하려고 한다. rGO 프로세서 과정에서 형태상 부풀어 오르는 성질을 이용하여 분자간의 접촉 면적이 커지는 점을 착안하여 다양한 이온을 혼합하여 특정 센서로 활용을 모색하고 있으며, 특히 의료 분야에서 혈액을 대상으로 하는 센서의 개발을 주로 이루어 지고 있다. 이러한 방법은 기존의 단백질과 각종 효소에 의지하여 제작되고 있는 고가의 반응 물질을 이용한 센서를 물리적인 성질을 이용한 센서로 대처하며, 효소나 단백질 센서의 고질적인 보관과 유통기한의 문제에서 해결의 돌파구를 제시할 것으로 보여진다.
의료분야에서 효소를 사용한 측정분야에서 가장 크게 사용되고 있는 분야는 혈당의 측정 즉 포도당을 측정하는 것으로 당뇨병 환자를 주 타깃으로 하는 분야이다. 본 분야의 센서부분은 위에서 언급한 효소를 사용한 센서로 인하여 생산단가가 높고 유통기한으로 이한 보관의 주의가 필요한 문제가 있다. 때문에 포도당 측정에 있어서 rGO 를 활용한 센서를 제작할 경우 낮은 가격에 대량의 생산의 길이 열릴 것으로 예상이 된다.
이러한 대량 생산을 위해서는 쉽고 빠르게 제작이 가능한 기기가 있어야 하며 본 연구에서는 직접 레이저 가공기를 활용한 방법을 제안한다. 레이저 가공기는 산업용 로봇이나 기타 범용 모터를 활용한 구성으로 제작과 구성이 용이하다.
또한 소형화를 통해 센서를 개인적으로 프린터에서 인쇄를 하듯 센서도 필요할 때 가정이나 장소에 구애가 없이 제작이 가능하며, 재료의 독성이 없으므로 폐기나 보관시 제약이 없어야 한다. 이러한 보관과 폐기의 용이성에 쉬운 제작과 대량 생산 및 자가 생산으로 접근성을 위한 여러 실험과 환경조건을 제시를 해야 한다.
본 연구는 독성이 없는 GO 를 사용하여 rGO 를 생성하는 방법을 쉽고 빠르게 제작이 가능한 레이저 스크라이버의 사용과 함께 제작된 rGO 의 성능 분석과 포도당의 직접적인 측정을 통하여 포도당측정의 가능여부 및 향후 개선안과 방향을 소개할 것이다. ⓒ 2016 DGIST
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dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Robotics Engineering -
dc.contributor.coadvisor Lee, Ho Chun -
dc.date.awarded 2016. 2 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2016-02-12 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 로봇공학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Woo, Seong Yong -
dc.contributor.affiliatedAuthor Moon, Sang Jun -
dc.contributor.affiliatedAuthor Lee, Ho Chun -
dc.contributor.alternativeName 우성용 -
dc.contributor.alternativeName 문상준 -
dc.contributor.alternativeName 이호춘 -
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Department of Robotics and Mechatronics Engineering Theses Master

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