• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제22권6호
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• pp.533-538
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• 2011

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1404-1406
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• 1999

전력계통에서 전류를 측정하는 변류기는 주요 전력 설비와 연계되어 보호 및 감시에 있어 중요한 역할을 수행한다. 그러나 기존방식의 전류 변성기는 자기포화에 의한 파형 왜곡과 써지나 잡음 등의 전기적 장치가 갖는 구조적 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로 전류에 의해 형성된 자계에 의해 광신호의 편광(polarization) 회전을 발생시키는 Faraday 효과를 가지는 광센서를 이용하여 보호계전 분야에 적용 가능한 전류계측기술을 개발하였다. 본 논문에서는 기존 전류변성기의 계통 보호에서 발생하는 문제점을 PSCAD/EMTDC 시스템을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 아울러 동일 조건에서 광 CT의 동작 특성을 산출하여 기존 전류변성기와 비교 분석하였다. 분석 결과들로부터 광 CT는 기존 전류변성기가 자기포화되는 상황에서도 정확한 1차 전류의 측정이 가능함을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.542-548
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• 2001

과전류 보호계전기에 사용할 목적으로 광섬유를 센서헤드로 사용하는 광 전류센서를 구성하였다. 전류측정의 원리는 도체 주변에 감겨진 광섬유 코일을 따라 광신호의 선형편광축이 자기장에 의하여 회전하는 정도를 측정하여 이로부터 전류의 값을 산출하는 편광측정 방법이 사용되었다. 센서코일은 $10/125{\mu}m$ 규격의 일반 통신용 광섬유를 미터당 20회전 이상 비틀어 제작하여 온도나 진동 등의 환경적 영향을 최소화하였다. 코일의 한쪽 끝은 Faraday Rotator Mirror를 장착한 반사형으로 설계하여 계통을 해체하지 않은 상태에서도 센서의 탈 부착이 가능하고 코일의 회전수에 따라 센서의 민감도 조절이 용이하며 폐회로형 구조이므로 인근 신호원에 의한 간섭을 차단할 수 있다. 편광 빛가르개 등을 이용한 광학 신호처리부를 구성하고 표준 전류원을 이용한 전류측정 실험을 수행한 결과로 이론적인 해석과 동일한 형태의 출력을 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 구성한 광 전류센서의 이론적 모델을 기술하고 전류측정 실험의 결과와 이론치에 대하여 비교 분석한다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.106-112
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• 1989

본 논문에서는 광섬유 전송로형 센서모델에 근거하여 전기/자기 광학 효과를 이용한 전압 및 전류측정시스템을 유전율 텐서에 의해 이론적으로 해석하고 실험하였다. 실험결과 BSO를 이용한 광전압 센서는 500V까지의 인가전압에 대해 2% 이하의 오차와 1,000V에서 최대 4.93%의 오차를 보였고 ZnSe를 이용한 광 전류 센서는 실효전류 1,000A까지에 대해 최대 4%의 오차를 보였다. 온도 특성은 $-5^{circ}C$~$60^{circ}C$의 온도 변화에 대해 전압센서 및 전류센서 각각 ${pm}1.8%,{pm}2.73%$로 계산되었다.

• 한국광학회지
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• 제35권3호
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• pp.115-120
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• 2024

자기광학(magneto-optical, MO) 효과가 우수한 광학소재는 자기장센서, 광전류센서, 광 고립기(optical isolator), 그리고 광서큘레이터와 같은 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있어 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 일반적인 유리용융법을 사용하여 Dy³⁺ 이온이 고농도로 함유된 알루미노보로실리케이트(alumino-borosilicate, ABS) 광학유리를 제조하고, Dy³⁺ 이온 농도에 따른 ABS-Dy 유리의 열 특성, 광 특성 및 자기광학 특성을 분석하였으며 1550 nm 파장 대역에서 유리의 MO 특성을 패러데이 회전각 측정을 통하여 분석하였다. 패러데이 회전각은 유리의 Dy³⁺ 이온 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 Dy₂O₃ 함량이 30 mol%인 유리는 -6.86 rad/(T·m) 가량의 높은 베르데 상수를 갖는 것으로 확인되었다. 또한 제조된 ABS-Dy 유리는 128 ℃ 이상의 우수한 열안정성(∆T= T_x-T_g)과 파장 대역이 각각 490-710, 1390-1560, 1800-2400 nm일 때 70% 이상의 높은 광투과특성을 보여주었다. 이상의 높은 베르데 상수와 우수한 열안정성은 본 연구에서 제안한 ABS-Dy 유리가 1550 nm MO 소자용 광학소재로 사용 가능함을 시사한다.

• 동력기계공학회지
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• 제8권3호
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• pp.52-57
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• 2004

A new non-destructive inspection technique has been developed. One characteristic of the technique is that defects are visualized by laser ray. Magnetic domains and domain walls of a magneto-optical sensor(MO sensor) are varied by the magnetic flux leaked by defects, and the variations are observed by the reflected light of the laser ray. The information of defect can remotely be inspected by this technique in a real time. This paper describes the results estimated on the 2-dimensional surface defects and opposite-side defects in a ferromagnetic material and the natural surface defect in a clutch disk wheel. The light region of a visible image and the magnitude of a reflected light increases as the input current of the magnetizer increases. The natural surface defect, that has not the width of crack's open mouth, can be also visualized like as 2-dimensional artificial defects.

• 한국자기학회지
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• 제17권4호
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• pp.172-177
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• 2007

셀(cell) 단위의 생체분자의 자성특성 검출을 위한 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistance-spin valves; GMR-SV) 바이오센서로서 미세 패턴된 모양에 따라 길이 방향과 폭 방향 용이축에 의존하는 자기저항 특성을 연구하였다. 바이오센서(biosensor)로서 사용할 스핀밸브 다층구조는 glass/NiO/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/NiFe 이었다. 자성 다층박막의 일축이방성을 만들기 위해 증착시와 소자 패턴닝 후 진공 열처리를 $200^{\circ}C$에서 300 Oe 정도 외부자기장을 인가하였다. 형상자기이방성 효과를 고려하여 광 리소그래피 과정으로 얻은 미세 활성영역 패턴 사이즈는 $2{\times}5{\mu}m^2$로 정하였다. 2단자법으로 길이방향의 센싱전류와 폭 방향의 고정층의 용이축 방향 각도에 의존하는 자장민감도의 변화는 바이오센서 소자로서 활용에 중요한 요인임을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제25권1호
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• pp.16-21
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• 2015

광 리소그래피 공정을 이용하여 GMR-SV(Giant magnetoresistance-Spin valve) 다층박막 위에 마이크로 크기의 바이오센서용 소자와 코일-채널을 적층으로 각각 제작하였다. 직경 $1{\mu}m$ 크기인 여러 개의 자성비드가 결합된 적혈구가 마이크로 채널로 지나갈 때 코일에 인가하는 AC 신호로 정지 또는 통과하는 적혈구 움직임을 조절하였다. GMR-SV 소자 위에 포획된 적혈구-자성비드가 갖는 미세자기장은 자기저항비를 변화시켜 검출용 출력신호 특성으로 나타났다. 이것을 이용하여 자성비드를 결합한 적혈구의 막 변형에 따른 운동 특성을 분석하는 바이오센서로 활용할 수 있음을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.436-436
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• 2014

본 연구에서는 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 나노바이오센서 분야 중 가장 주목을 받고 있는 LSPR 원리를 이용한 바이오센서를 제작하였다. 금속 나노입자의 국소 표면 플라즈몬 공명현상에 의한 주위환경에 민감하게 반응하는 특성은 고감도 광학형 바이오센서, 화학물질 검출 센서등에 응용된다. 특히 금 나노막대와 같은 1차 나노구조물은 나노막대의 주변 환경 변화에 따라 뚜렷한 플라즈몬 흡수 밴드 변화를 나타냄으로 센서로 적용 했을 때 고감도의 측정이 가능하다. 본 연구에서는 다공성인 알루미늄 양극산화 박막 주형틀을 이용하여 다양한 종횡비를 가지는 금 나노막대를 합성하고, 나노막대 어레이 형태의 박막을 제작하였다. 금 나노막대의 합성은 알루미늄 양극산화막을 사용한 주형제조 방법(template method)을 사용하는 전기화학 증착법을 사용하였다. 우선 부도체인 알루미늄 양극 산화막의 한쪽면을 열증착 장비를 사용하여 금을 증착하여 작업 전극(working electrode)을 형성하였다. 백금 선(platinum wire)을 보조 전극(counter electrode)으로 사용하고 Ag/AgCl 전극을 기준 전극(reference electrode)으로 사용하여 삼전극계(three-electrode system)를 형성하였으며, 금 도금 용액(orotemp 24 gold plating solution, TECHNIC INC.)을 사용하여, 800 mV 전압에서 금 나노 막대를 합성하였다. 금 나노막대의 길이는 테플론 챔버를 통과한 전하량 또는 전기 증착 시간에 비례하여 결정된다. 금 나노막대를 성장시킨 알루미늄 양극산화막을 실리콘 웨이퍼에 은 페이스트를 사용하여 고정시킨 후 수산화나트륨 (NaOH)용액을 사용하여 알루미늄 양극산화막을 녹여내어 수직방향으로 정렬되어 있는 나노 막대 어레이 박막을 제조 하였다. 또한 제작된 금 나노막대 어레이의 광학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서와 같이 나노막대를 직경방향으로 측정할 경우, 직경방향의 transverse mode만 측정된다. 금 나노 막대가 알루미늄 양극산화막 안에 포함된 상태로 측정된 금 나노로드 어레이 박막의 광 스펙트럼 분포는 금 나노막대의 가시광영역에서의 흡수 스펙트럼을 측정하였을시 직경 및 길이에 따라 transverse mode의 ${\lambda}$ max (최대 흡광)의 위치가 변화됨을 나타낸다. 실험 결과를 바탕으로 나노막대의 종횡비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 transverse mode ${\lambda}$ max가 미약하게 단파장 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 원기둥 형태의 금 나노막대의 흡수 스펙트럼에 대한 이론적인 예측과 부합한다. 바이오센서로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 자기조립단분자막을 형성하여 항체를 고정하고 CRP에 대한 응답특성을 평가하였다. CRP 항원-항체의 면역반응에 대한 실험 결과 CRP 항원의 농도가 증가함에 따라 넓은 측정범위에서 선형적으로 흡광도가 증가하는 결과를 나타내었으며, CRP 10 fg/ml의 농도까지 검출할 수 있었다. 센서의 선택성을 확인하기 위하여 감지하고자하는 대상물질이 아닌 Tn T 항원을 감지막에 반응시켜 흡광도 변화를 분석하였다. 결과적으로 제작된 센서칩은 선택성을 가지고 측정하고자하는 물질에만 반응함을 확인하였다. 이러한 결과는 다양한 직경을 사용한 부가적인 LSPR현상의 연구에 활용될 수 있을 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제5권1호
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• pp.83-90
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• 1998

LPCVD를 이용하여 증착한 SiN과 ECR plasma CVD를 이용하여 증착한 SiC의 물 성과 적용가능성을 시험하였다. LPCVD로 증착된 SiN은 열처리 없이 저 응력의 박막형성이 가능했으며 가시광투과도 표면 평활도 역시 우수하였다. 탄성계수 값이 크지 않아 자성센서 의 지지구조로 사용할 경우 자기공명에 의한 진동을 크게 구속하지 않아 유리할것으로 기대 된다. 반면 ECR plasma CVD로 증착된 SiC는 SiN보다는 못하지만 다른 방법에 의해 증착 된 SiC에 비해서는 가시광 투과도 및 표면 평활도가 후수하므로 X-선 조사에 대한 안정성 과 더불어 X-선 마스크용 membrane으로서 사용이 적절할 것으로생각된다.