• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.537-537
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• 2010

High precision sensing is very important in various technologies. Especially, it is more important when it were applied to nano/micro meter level's sensing like AFM, storage, etc. And capacitive sensing is widely used method. To improve the measurement efficiency, many signal conditioners were studied and one of them was surface acoustic wave (SAW) device. SAW device is very widely used as a high frequency bandwidth filter. Due to the reflective characteristic of high frequency, the response of SAW device contains both propagative and reflective signal at the external impedance. In this paper, we used SAW device as signal conditioner of capacitive sensor. And high precision gap measurement was executed using capacitive load. Reference signal was reflective SAW response and the magnitude at the center frequency of SAW device by the change of impedance was checked. Finally, the attainable gap resolution was determined.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.668-672
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• 2014

Carbon nanotubes(CNT) has chemical stability and great sensitivity characteristics. In particular, the gas sensor required characteristics such as rapid, selectivity and sensitivity sensor. Therefore, CNT are ideal materials to gas sensor. So, we fabricated the NOx gas sensors of MOS-FET type using the MWCNT (multi-walled carbon nanotube). The fabricated sensor was used to detect the NOx gas for the variation of $V_{gs}$(gate-source voltage) and electrode changed electrode spacing=30, 60, 90[${\mu}m$]. The gas sensor absorbed with the NOx gas molecules showed the decrease of resistance, and the sensitivity of sensor was increased by magnification of electrode spacing. Furthermore, when the voltage($V_{gs}$) was applied to the gas sensor, the decrease in resistance was increased. On the other hand, the sensor sensitivity for the injection of NOx gas was the highest value at the electrode spacing $90[{\mu}m]$. We also obtained the adsorption energy($U_a$) using the Arrhenius plots by the reduction of resistance due to the voltage variations. As a result, we obtained that the adsorption energy was increased with the increment of the applied voltages.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권12호
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• pp.41-46
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• 2018

무선 센서 네트워크 시스템은 종래의 계측기술이 가지는 한계인 집중계측방법이 가지는 단점을 보완하여 시설물 전체의 거동을 확인할 수 있다는 장점으로 구조물의 안전진단 및 계측, 물 관리 시스템 그리고 댐 구조물에 대한 관리시스템에 까지 폭넓게 제안되고 있다. 그러나 계측과 동시에 시설물의 상태평가가 가능한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기술적 단점을 개선하기 위하여 시설물의 거동을 파악함과 동시에 안전 등에 대한 상태평가가 가능하도록 무선 센서 네트워크 시스템을 제안하였다. 저수지 댐 시설에 대한 지반공학적 위험인자를 사전에 평가하고, 시설물의 파괴를 유발하는 인자에 대한 한계값을 설정함으로써 위험인자를 측정함과 동시에 인자별로 한계상태를 즉시 평가할 수 있는 시스템을 제안하였다. 본 연구에서는 저수지댐에 대한 표준단면을 이용하여 침투 및 비탈면 활동에 대한 수치해석을 수행하였고, 응력-간극수압 연동 유한차분 수치해석을 수행하여 저수지 댐 구조물에 대한 한계변위를 설정함으로써 즉시 상태평가가 가능하고 측정값을 이용해 회귀분석 함으로써 한계값에 도달하는 시간을 예측할 수 있음으로써 재난, 재해를 사전에 인지할 수 있는 시스템을 제안하였다.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.54-59
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• 2022

이 논문은 LPG 자동차 엔진의 타이밍벨트, 캠샤프트포지션센서 및 점화코일에 대한 고장사례에 관련된 연구이다. 첫 번째 사례는, 엔진의 프론트 케이스 브래킷장착을 할 때 12mm 볼트를 조이면서 과대한 토크로 인해, 볼트가 체결부에서 분리되어 크랭크축의 스프로킷에 끼여 타이밍벨트와 스프로킷의 이사이에 벨트 간섭에 의해 벨트가 끊어진 것을 확인하였다. 두 번째 사례는, 실린더 헤드부에 설치되어 있는 캠샤프트 포지션 센서와 캠축 감지부의 간극이 너무 작아 센서의 펄스신호불량에 의한 컴퓨터의 인식불량으로 인해 엔진의 부조화현상이 발생된 것을 확인하였다. 세 번째 사례는, 2번 점화코일의 내부불량으로 인해 점화를 할 때 점화코일에서 불꽃이 누설되어 엔진의 부조화 현상이 발생된 것을 확인하였다. 따라서, 차량관리자는 이러한 현상이 발생되지 않도록 철저한 차량점검을 해야한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.37-48
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• 1995

본 연구에서는 수직가속도를 일으키는 진동실험을 통하여 정규진동 및 무작위 진동시의 건조 사질토에 대한 동적거동을 분석하였다. 실험결과로부터 진동가속도와 상대밀도의 관계곡선을 제안하였으며, 여러가지 상재하중하에서의 거동특성을 규명하였다. 실험에는 완전건조된 사질토를 사용하였으며, 입경별로 4개의 시료로 나누고, 현장입경상태를 재현한 시료를 더하여 총 5개의 시료를 사용하였다. 정규진동실험의 경우, 진동진폭은 0.4mm~0.6mm로 유지하고 진동주파수를 3~40Hz 범위에서 변화시키면서 가속도에 따른 시료의 상대밀도 변화를 측정하였다. 무작위진동실험의 경우, 무작위파 발생기를 이용하여 무작위진동파와 10~50Hz 범위의 정규진동파가 조합된 합성파를 발생시키고, 가속도센서로 가속도를 측정하면서 상대밀도의 변화를 측정하였다. 본 연구결과, 수직가속도만으로 사질토를 94%~99%의 상대밀도까지 다질 수 있었으며, 최대 상대 밀도를 발생시키는 수직가속도는 시료가 최소 건조 단위 중량일 때의 간극비와 최대 건조 단위 중량일 때의 간극비 차이에 비례하는 것을 알 수 있었다. 또한, 상재하중을 가하지 않은 경우가 상재하중을 가한 경우보다 시료의 상대밀도변화가 크게 나타탔으며, 상재하중이 클수록 상 대밀도의 변화가 일어나는 가속도가 커짐을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권7호
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• pp.5-13
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• 2016

본 연구는 투수계수가 큰 취약대가 제방에 존재할 경우의 침투거동에 관한 것이다. 침하계, 간극수압계, 수직 토압계 및 FDR 센서로 구성된 지점형 센서와 분포형 TDR 센서를 이용하여 제방의 침투특성 및 제방거동을 계측하였다. 계측결과들은 2차원 및 3차원 수치해석결과들과 비교 분석되었다. 모형제방은 길이 7m, 폭 5m, 높이 1.5m의 크기이며 제외지 수위는 1.3m인 세립질 모래로 조성된 제방이다. 계측 및 수치해석의 침투거동이 거의 유사하여 적절한 계측시스템으로 제방의 안정성을 실시간 모니터링할 수 있음을 알 수 있었다. 수치해석의 경우 정상단면에서는 2차원 및 3차원 해석결과가 거의 동일하나, 취약단면을 고려할 경우 2차원 해석의 침윤선이 3차원 결과보다 빠르게 진행된 후 두 결과가 수렴되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.506-513
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• 2015

본 논문에서는 메타물질 흡수체를 사용한 새로운 에탄올 농도 검출 센서를 제안한다. 메타물질 흡수체는 분할고리십 자공진기(SRCR: Split Ring Cross Resonator) 구조와 미세유체 채널로 구성되어 있다. SRCR 구조는 capacitive 간극 부근의 실효 유전율에 민감하게 반응하는 LC 공진을 발생시킨다. 미세유체 채널은 마이크로 리터 단위의 극미량 액체를 사용하여 유전체 기판의 실효 유전율을 변화시킬 수 있다. 본 연구에서 제안한 미세유체 메타물질 흡수체는 미세유체 채널에 주입된 에탄올의 농도에 따른 전기적 특성을 감지하여 그 농도를 검출할 수 있다. 제안된 흡수체는 도파관 측정법을 사용하여 측정하였고, 미세유체 채널에 각기 다른 농도의 에탄올이 흐를 때 공진 주파수가 이동하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션과 측정 결과 사이에 높은 일치율을 보인다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4C호
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• pp.231-238
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• 2008

본 연구에서는 오염용질의 이동특성을 분석하기 위한 측정방법으로서 전기저항센서를 부착한 주상실험기를 개발하였으며 3가지의 포화사질토에 비반응성 추적자를 주입하여 그 적용성을 평가하였다. 측정된 전기저항 값을 바탕으로 전기전도도 파과곡선을 얻었으며, 추정된 농도자료를 이류-확산 방정식에 대입하여 수리분산계수를 산정하였다. 유출수 파과곡선에서 추정된 평균간극유속과 종분산계수를 바탕으로 전기전도도 파과곡선의 신뢰성을 평가해본 결과 전제된 ${\sigma}_{sat}-{\sigma}_w-C$(흙의 전기전도도-간극수의 전기전도도-간극수 내 용질의 농도) 사이의 선형 조건이 성립할 시 측정된 전기저항치는 흙 매질내 간극수 용질의 상대농도를 간접적으로 추정할 수 있는 인자임을 확인하였다. 전기전도도 파과곡선은 실제농도(resident concentration)의 시간적 변화를 나타낼 수 있는 만큼 시간연속적인 전기저항 측정은 많은 시간과 노력이 요구되는 용출수 샘플링과 분석을 효과적으로 대체할 수 있을 것으로 판단되었다. 불확실성을 줄이기 위해 저항측정위치와 주입되는 용액과 포화간극수와의 전기적 차이가 고려되어야함을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제44권1호
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• pp.71-82
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• 2011

본 연구는 국내에서 산사태 발생빈도가 높은 선캠브라아기 편마암 풍화토와 백악기 화강암 풍화토를 대상으로 하여 불포화 풍화토별 강우강도 및 흙의 단위중량에 따른 강우침투속도 관계를 파악하기 위하여 불포화 풍화토 칼럼시험을 하였다. 본 연구에서는 일정시간 간격으로 체적함수비, 간극수압 등을 TDR센서와 간극수압계를 통해 측정하였다. 현장 건조단위중량을 기준으로 느슨한 조건, 현장조건, 조밀한 조건으로 선정하고, 강우강도를 20 mm/h와 50 mm/h로 선정하여 시험을 수행하였다. 강우강도 20 mm/h 조건에서 각 단위중량 조건별 편마암 풍화토와 화강암 풍화토의 평균 강우침투속도는 각각 $2.854{\times}10^{-3}$ cm/s ~ $1.297{\times}10^{-3}$ cm/s와 $2.734{\times}10^{-3}$ cm/s ~ $1.707{\times}10^{-3}$ cm/s였으며, 강우강도 50 mm/h 조건에서는 각 풍화토별로 $4.509{\times}10^{-3}$ cm/s ~ $2.016{\times}10^{-3}$ cm/s와 $4.265{\times}10^{-3}$ cm/s ~ $3.764{\times}10^{-3}$ cm/s로 나타났다. 시험결과 강우강도가 높고 흙의 단위중량이 낮을수록 평균 강우침투속도는 증가하였으며, 느슨한 조건을 제외한 모든 조건에서 화강암 풍화토의 강우침투속도가 편마암 풍화토의 강우침투속도보다 빠르게 나타났다. 이는 화강암 풍화토가 편마암 풍화토에 비해서 입도가 비교적 균질하며, 단위중량이 낮고 공극율이 큰 것이 그 원인으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제30권1호
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• pp.17-30
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• 2020

광학영상화검층은 광원과 CMOS 영상 센서를 이용하여 시추공벽을 이미지로 구현하는 물리검층 기술로 지하의 불연속면에 대한 여러 가지 원위치 정보를 고분해능으로 제공한다. 최근 시추공영상화검층은 지반침하 모니터링, 암반 무결성 평가, 응력으로 인한 단열 변화 탐지, 극지에서의 빙하 연대측정 등 그 활용범위가 매우 다양해졌다. 현재 국내외로 많이 이용되고 있는 시추공영상화검층 시스템은 장비 사양에 따라 한계점을 가지고 있어 적용 범위에 대한 검증과 여러 가지 시추공 환경에 대한 적절한 품질관리가 필요하다. 그러나 광학영상화검층의 자료로 도출되는 이미지는 원위치 정보로 정확도, 구현도, 신뢰성에 대한 검증에 직접적인 비교 확인이 어렵다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 고품질 자료 취득 방법과 자료 처리 방법을 확인하기 위해 시추공 환경과 유사한 모듈화 된 균열모형시추공을 설계·제작하여 현재까지 보고되지 않은 실험에 대한 결과를 얻고자 하였다. 검출기 자기계 방향 확인의 정확성을 검증하고, 노출시간에 따른 색상의 구현도 및 균열의 분해능 관계, 정확한 간극 측정을 위한 자료 처리 방법 등을 제시하였다. 다양한 시추공 환경을 모사한 균열모형시추공 실험을 통해 고분해능의 신뢰성 높은 광학영상화검층의 자료 취득 및 해석이 가능할 것으로 기대된다.