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표면 개질 대상 소재의 표면에 관능기를 생성하는 관능기 생성장치에 있어서,광(light)이 투과되는 광투과성 기재; 및 상기 광투과성 기재의 표면에 코팅되고, 수분을 광분해하여 수산화 라디칼(hydroxl radical)을 생성하는 광촉매층;을 포함하고,상기 수산화 라디칼의 생성 원료로서 이용되는 상기 수분은 전처리를 통해 상기 표면 개질 대상 소재의 내부에 함유되거나, 또는 상기 표면 개질 대상 소재의 표면 인접 부위에 공급되는 것이며,상기 광촉매층에서 생성된 상기 수산화 라디칼이 상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 수산화기(hydroxyl group)로 도입되는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광투과성 기재는,유리를 비롯한 광투과성 세라믹, 고분자, 및 금속으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 이루어진 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광촉매층은,광촉매가 2차원 또는 3차원 구조로 소정의 패턴을 갖는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광촉매층은,이산화티타늄(TiO2), 산화구리(CuO), 이산화구리(CuO2), 산화철(II)(Fe2O3), 산화철(III)(Fe3O4), 산화아연(ZnO), 및 그래피틱 카본 나이트라이드(graphitic carbon nitride)으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 표면 개질 대상 소재는,고분자, 세라믹, 금속, 및 복합소재로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 이루어진 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광투과성 기재의 표면과, 상기 광촉매층 사이에 배치되는 금속층;을 더 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 6에 있어서,상기 금속층은,백금(Platinum), 금(gold), 구리(copper), 몰리브덴(molybdenum), 및 텅스텐(tungsten)으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광촉매층과 상기 대상 소재 사이의 거리를 조절하는 스페이서;를 더 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광투과성 기재의 표면을 커버하여, 상기 광투과성 기재로 입사되는 상기 광을 차단하는 가림막; 및상기 광투과성 기재의 표면 중 소정의 영역이 노출되도록, 상기 가림막을 이동시키는 구동부;를 더 포함하는 관능기 생성장치
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10
청구항 1에 있어서,상기 광촉매 프로브의 표면에, 소정의 패턴으로 상기 광을 패터닝하여 조사하거나, 또는 상기 광을 스폿(spot) 형태로 집속시키는 광조사부;를 더 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광촉매층을 내부에 수용하고, 외부에서 조사되는 상기 광이 내부로 투과되며, 수증기가 유입되는 유입구, 및 내부에서 생성된 상기 수산기가 배출되는 배출구를 구비하는 광투과성 하우징; 및상기 수증기를 생성하고, 생성된 상기 수증기를 상기 유입구로 공급하는 수증기 공급부;를 더 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광촉매층 및 상기 표면 개질 대상 소재가 위치한 주변 영역에 상기 수분을 공급하거나 제거하여, 습도를 조절함으로써 상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 도입되는 상기 수산화기의 농도를 제어하는 습도 조절기;를 더 포함하는 관능기 생성장치
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청구항 1에 있어서,상기 광촉매층 및 상기 표면 개질 대상 소재가 위치한 주변 영역의 산소 농도를 조절하여, 상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 도입되는 상기 수산화기의 농도를 제어하는 산소농도 제어부;를 더 포함하는 관능기 생성장치
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표면 개질 대상 소재의 표면에 관능기를 생성하는 관능기 생성방법에 있어서,(a) 광(light)이 투과되는 광투과성 기재의 표면에 코팅되고, 수분을 광분해하여 수산화 라디칼(hydroxl radical)을 생성하는 광촉매층을 상기 표면 개질 대상 소재에 대해 배치하는 단계; 및(b) 상기 광촉매층에서 생성된 상기 수산화 라디칼이 상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 수산화기로 도입되도록, 상기 광을 상기 광촉매층에 조사하는 단계;를 포함하고,상기 수산화 라디칼의 생성 원료로서 이용되는 상기 수분은 전처리를 통해 상기 표면 개질 대상 소재의 내부에 함유되거나, 또는 상기 표면 개질 대상 소재의 표면 인접 부위에 공급되는 것인 관능기 생성방법
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청구항 14에 있어서,상기 수산화기가 도입된 상기 표면 개질 대상 소재의 표면을 실란계 화합물과 반응시켜, 상기 수산화기와 다른 관능기를 상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 도입시키는 단계;를 더 포함하는 관능기 생성방법
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청구항 15에 있어서,상기 실란계 화합물은,n-octadecyltrichlorosilane， 11-bromo undecyltrichlorosilane， 1H,1H,2H,2H-perfluoro-decyltrichlorosilane, N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-ethylenediamine, (3-aminopropyl)trimethoxysilane (3-aminopropyl)triethoxysilane, (3-mercaptpropyl)trimethoxysilane, PEG silane, N-(6-aminohexyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, phenyltrichlorosilane, benzyltrichlorosilane, n-Octadecyltrimethoxysilane, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro-decyl-1-trimethoxy-silane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, (4-chloromethyl)phenyltrimethoxysilane, 18-nonadecenyltrichlorosilane, 및 2,2,2-Trifluoroethyl undec-10-enoate로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 관능기 생성방법
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청구항 14에 있어서,상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 도입된 상기 수산화기는 직접적인 화학 반응을 통해 다른 화학 관능기로 전환되는 관능기 생성방법
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청구항 17에 있어서,상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 도입된 상기 수산화기는, -O-Na+, alkyl ether, halogenated alcohol, aldehyde, ketone, carboxylic acid, acid anhydride, carboxylate ester, sulfonyl chloride, 및 sulfonate ester로 구성된 군으로 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 전환되거나, halogen 원소로 치환된 후 -CN 관능기로 치환되거나, 또는 mesylate, tosylate, brosylate, trifylate, phophites ester, 및 cholorosulfite로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 전환된 후 다른 화학물질과의 결합이 유도되어, 상기 표면 개질 대상 소재의 표면에 다른 기능성이 부여되는 관능기 생성방법
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