• 제목/요약/키워드: 광 센서

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고출력 NDIR 가스센서를 위한 새로운 optical cavity 설계 (Design of novel optical cavity for NDIR gas sensor with high output power)

  • 유선화;이승환;권광호;민남기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1641-1642
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    • 2006
  • 본 연구에서는 NDIR(non dispersive infrared absorption) 가스센서의 소형화와 저가화를 목표로 2개의 오목 거울을 이용한 새로운 광 공동(optical cavity) 구조를 제안하고, 구조에 따른 광 출력 특성을 시뮬레이션하였다. Optical cavity는 광 경로증가 및 광 집속 구조로 설계하고, 각각의 출력단에서 검출되는 광 출력을 시뮬레이션한 결과 광 집속 구조의 팡 출력이 더 효율적임을 확인하였다. 집광구조에서의 광 출력을 최대로 하기 위해 광의 초점을 찾아보았다. 집광 구조를 사용하지 않는 단순 평행 광이 조사되는 경우, 적외선 센서부에 입사되는 광 출력은 최대 0.024W이다. 그러나 집광구조에서는 optical cavity의 광축에서 센서의 위치를 $15\sim20mm$까지 변화시켜 시뮬레이션한 결과 거리 18.83mm 일 때 조사되는 광 출력이 약 0.153W로 약 7배 증가됨을 확인하였다.

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광센서 조광제어시스템의 재실변화를 고려한 광센서 형상 디자인 (A Design of Photosensor Shape Considering Change of Room Situations for the Daylight Responsive Dimming Systems)

  • 주근탁;박병철;최안섭;한경칠
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 대규모 사무소 건물에서 에너지 절약의 방안으로 조광제어시스템이 사용되고 있다. 광센서 조광제어시스템의 효율적인 구축을 위해 광센서의 형상에 관한 고려가 필요하다. 효율적인 광센서의 형상은 사무소 건물 재실의 다양한 변화에 대응하여 초기 설치위치의 변화 없이 유동적으로 작업면의 조도를 측정할 수 있어야 한다. 이 때 광센서 최적의 방향성과 위치를 고려하여 효율적인 광센서 형상이 디자인되어야 한다.

굽힘 손실을 이용한 다중화 광섬유센서의 기초실험 (Basic Experiment of Multiplexed Fiber Optic Sensor Using Fiber Bending Loss)

  • 유정애;권일범;조재흥
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.200-201
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    • 2003
  • 광섬유 OTDR 센서는 전자기 잡음이 없으며 원거리 가시 및 다중화가 가능한 유망한 센서이다. 광섬유 내부를 진행하는 빛은 광섬유의 밀도 변화에 따라 미소한 광산란이 연속적으로 발생하게 되는데 이러한 광산란을 레일리 (Rayleigh) 광산란이라고 한다. OTDR 센서는 펄스광을 광섬유에 입사한후 되돌아오는 레일리 산란광을 측정하면서 임의의 위치에 주어지는 외란의 영향을 후방 산란광의 감소로 알아내는 센서이다. 광섬유 OTDR 센서에 관련한 연구는 다음과 같다. (중략)

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측면 연마된 광섬유를 이용한 광섬유형 마흐-젠더 간섭계 센서 제작 (The Fabrications of Fiber Optical Mach-Zehnder Interferometer Sensor Using Side Polished Fiber)

  • 김준형;신은수;김광택;이현용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.400-401
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    • 2006
  • 광-바이오센서로 이용하기 위해 광섬유 형태의 마흐-젠더 간섭계와 측면 연마된 광섬유를 결합한 구조를 제안하였고, 이를 제작 및 특성 평가하였다. 마흐-젠더 간섭계 구성은 1310nm와 1550nm 파장에서 광 파워 분기비가 50:50인 $2{\times}2$ 광커플러 2개를 제작하여 구성하였으며, 센서부로는 측면 연마한 광섬유를 이용하였다. 제작된 광섬유 형태의 마흐-젠더 간섭계 센서의 센서부 표면에 다양한 굴절률 용액을 이용하여 광학적 특성을 평가하였다.

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측면 연마된 광섬유를 이용한 마이켈슨 간섭계 센서 제작 (The Fabrications of Michelson Interferometer Sensor Using Side Polished Fiber)

  • 이상필;김준형;윤영갑;조승용;이현용;황보승
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.388-389
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    • 2006
  • 굴절률 등을 측정하기 위한 광센서로 이용하기 위해 광섬유 형태의 마이켈슨 간섭계와 측면 연마된 광섬유를 결합한 구조를 제안하였고, 이를 제작 및 특성 평가하였다. 마이켈슨 간섭계 구성은 광 파워 분기비가 50:50인 광커플러와 센서부로 사용하기 위한 측면 연마한 광섬유를 이용하였다. 그리고 광섬유의 끝단에는 거울 역할을 하도록 은(Silver)을 증착하여 구성하였다. 광섬유 형태의 마이켈슨 간섭계 센서의 센서부 표면에 굴절률 용액을 이용하여 광학적 특성을 평가하였다.

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손목형 유비쿼터스 광센서의 개발 (Development of Wrist Type Ubiquitous Optical Sensor)

  • 황대석;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.129-132
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    • 2008
  • 손목에 착용하여 맥파와 산소포화도 등의 정보를 측정할 수 있는 유비쿼터스 광센서를 개발하였다. 유비쿼터스 광센서의 SNR의 향상을 위해 660nm의 LD와 904nm의 LD를 사용하였으며, 2종류의 LD는 각각 PD를 중심으로 $120^{\circ}$로 배치하였다. 또한 정확한 신호의 측정 및 분석을 위해 LabVIEW를 사용하였다. 제작된 광센서는 정확한 맥박 및 산소포화도의 측정이 가능하였으며 Beer-Lambert 곡선과 부합하여, 구성 및 설계가 정확함을 알 수 있다.

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스마트표시기능을 갖는 풍력/태양광 복합발전시스템 (Wind/PV Hybrid system with Smart Display Device)

  • 정병호;윤상진;정병수;최영국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1354-1355
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    • 2011
  • 화석에너지의 유한성과 공해문제로 인해 대체에너지 개발에 대한 관심이 고조되는 가운데 태양광발전과 풍력발전이 그 중에서 가장 활발하게 연구되고 실제 이용비율도 상당히 높은 편이다. 이는 외기 기후변화에 대한 상대적인 보완성을 가진 두 가지 형태의 에너지원으로부터의 에너지변환과정으로 인해 그 이용이 더욱 부각되고 있다. 기존의 풍력발전시스템, 태양광발전시스템 또는 풍력/태양광 복합발전시스템 중 대형발전시스템의 경우는 일사량센서나 풍속센서를 부착하여 최대 출력점 제어나 외기환경 인식을 위해서 일사량이나 풍속과 같은 외기환경정보를 획득하여 사용하며 이를 교육용 또는 외기환경정보를 분석하는데 이용하기도 하고, 다양한 표시장치를 통해 표시하기도 한다. 그러나, 일사량센서나 풍속센서는 고가의 센서로 대형 태양광발전시스템이나 풍력발전시스템에서는 여러 개소의 설치를 통해 보다 정확한 정보를 획득해야 하며, 이를 위해 많은 개수의 센서가 필요하다. 현실적으로 여러 개의 센서는 고가의 설치 비용으로 인해 샘플링을 위해서만 설치될 뿐 발전시스템의 설치사이트의 다양한 분석이 어려운 점이 있었다. 본 논문에서는 풍속센서나 일사량센서 없이 태양전지모듈로부터 직접 일사량을 검출하는 방식의 일사량 정보획득과 풍력발전시스템에서의 풍속정보를 획득하는 방법을 제안한다.

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원격감시 기능을 갖는 고감도 부분방전센서 (Highly Sensitive Partial Discharge Sensor with Remote Monitoring Capabilities)

  • 최규남
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.349-356
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    • 2015
  • 광학적 잡음과 전기적 잡음을 복합적으로 제거할 수 있는 하이브리드 필터를 채용하고 펄스형태의 아크 광 신호를 적분하여 수신되는 아크에너지의 크기로 감지할 수 있는 원격감시 기능을 갖는 고감도 부분방전 센서를 구현하였다. 하이브리드 필터는 부분방전 센서가 설치되는 배전반 내 환경에서 내부 형광등과 백열등 조명에 대하여 영향을 받지 않음을 보여주었다. 종래에는 아크광의 불규칙한 파형특성으로 인하여 첨두치가 감지되어 아크광의 크기에 비례한 선택적 감지가 어려웠으나, 센서에 적용된 적분연산 기능은 각기 다른 아크광의 에너지 레벨에 대하여도 선택적으로 감지가 가능함을 실험적으로 보여주었다. 센서는 2m 이격된 원격지에서 100A 저압 MCCB의 정상 개폐 시 발생하는 섬광에 해당하는 광 에너지에 대해서도 감지가 가능함을 보여주어 원격감시 기능을 갖는 고감도 부분방전센서에 적용 가능함을 보여주었다.

표면 프라즈몬 현상을 이용한 메탄올의 농도 측정 (Detection of Methanol concentration using SPR)

  • 도용화;이관수;박선택;송석호;오차환;김필수
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.106-107
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    • 2001
  • 표면 플라즈몬 공명(SPR:Surface Plasmon Resonance) 현상은 금속이나 유전체 박막의 두께 및 광학계수 등의 측정이나 센서로 주로 응용되어 왔다. 특히, 최근에는 SPR을 이용한 광 센서나 광 변조기, 파장필터, 광 스위치 등의 광소자에 대한 연구가 많이 되고 있다 본 논문에서는 액체의 농도에 따라 유전 상수가 변하는 것을 이용하여 SPR 광센서가 가능함을 보였다. (중략)

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비분산 적외선 방식의 $CO_2$ 센서 모듈에 관한 연구 (A Study on $CO_2$ Sensor Module Using NDIR Method)

  • 김규식;오준태;김조천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.127-128
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비분산 적외선 방식을 이용한 일산화탄소, 이산화탄소 듀얼 센서 모듈을 실현한다. 비분산 적외건 방식은 가스분자가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 이용하여 가스의 적외선 흡수도를 측정하여 농도로 환산하는 방식이다. 비분산 적외선 방식은 수명이 길고 정밀도가 높아 기존의 접촉식(화학식) 센서에 비해 우수한 특성을 가지고 있다. 중요한 기술은 NDIR의 핵심부분인 광 공동의 설계 기술과 센서의 성능을 최종 결정짓는 농도-온도 교정 기술이다. 현재까지 개발된 광공동 기술은 $CO_2$ 센서의 단일 센서 방식이었다. 본 연구에서는 이 기술을 접목한 일산화탄소까지 동시에 측정할 수 있는 광 공동기술과 교정기술을 연구개발하여 하나의 광 공동으로 이산화탄소와 일산화탄소를 동시에 측정 할 수 있는 고기능 센서를 실현하는 것이다.

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