• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.35-42
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• 1997

전기적 제한 방출 시스템을 이용한 페록사이드 측정용 광바이오센서가 개발되었다. HPA를 포함한 PEOx와 PMAA의 고분자 복합체는 전류를 가하게 되면 붕괴되면서, HPA를 방출한다. 고분자 복합체의 붕괴 속도 및 방출되는 HPA의 양은 가해지는 전류의 세기에 비례했다. 페록사이드는 HPA와 페록시다아제효소에 의해 반응되어 형광 물질인 DBDA가 생성되었다. Xenon램프를 이용하여 DBDA를 여기시키고 발생되는 형광을 광섬유와 광다이오드어레이로 측정하였다. 측정된 DBDA의 형광의 변화는 페록사이드의 농도에 비례하였다. 페록시다아제 효소는 Ca-alginate를 이용하여 반응기내벽에 고정화시켰다. 개발된 광바이오센서는 페록사이드 0.025mM - 1.0mM 농도의 측정 범위를 가지며, 페록사이드의 단계 변화에 대한 반복성 있는 센서신호가 조사되었다. 효소 반응과 물질전달현상을 통하여 센서의 수학적 모델을 구성하였으며, 제안된 모델은 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제18권5호
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• pp.327-336
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• 2009

최근 인류의 삶의 질 향상에 따라 건강하고, 쾌적하고, 편안한 삶을 살기 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 센서는 이러한 삶의 질 향상을 위해서 필수불가결한 요소 중 하나이며, 고성능의 지능화된 센서가 요구되고 있어, 앞으로 이에 대한 수요는 더욱 증대될 것으로 생각된다. 최근의 센서 연구 개발 방향은 센서에 기능을 부여하는 기능성 재료가 중요한 요소로 더욱 부각되고 있으며, 특히, 다양한 성분과 형태로 존재하는 나노 기능 재료는 기존의 벌크 재료와는 차별화된 독특한 물리, 화학, 기계, 광학적 특성을 갖고 있어 더욱 주목받고 있다. 최근 기존의 나노 입자 연구에서 더욱 발전하여 서로 적용하기 위한 나노선이나 CNT를 포함한 나노튜브, 나노 복합재료 등의 연구가 매우 활발하다. 본 논문에서는 이러한 나노 재료를 이용한 가스 센서, 수질 센서, 바이오 센서, 광 센서 그리고 물리 센서 등 최신 나노 센서 연구개발 동향을 살펴보았으며, 미래 센서기술 발전방향 중 하나로서 나노 재료에 의한 센서의 고기능화 및 극소형화가 매우 중요한 부분으로 활용될 것으로 예측되었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제21권6호
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• pp.697-707
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• 2019

This review paper deals with materials, classification, and a current article investigation on smart textile sensors for wearable vital signs monitoring (WVSM). Smart textile sensors can lose electrical conductivity during vital signs monitoring when applying them to clothing. Because they should have to endure severe conditions (bending, folding, and distortion) when wearing. Imparting electrical conductivity for application is a critical consideration when manufacturing smart textile sensors. Smart textile sensors fabricate by utilizing electro-conductive materials such as metals, allotrope of carbon, and intrinsically conductive polymers (ICPs). It classifies as performance level, fabric structure, intrinsic/extrinsic modification, and sensing mechanism. The classification of smart textile sensors by sensing mechanism includes pressure/force sensors, strain sensors, electrodes, optical sensors, biosensors, and temperature/humidity sensors. In the previous study, pressure/force sensors perform well despite the small capacitance changes of 1-2 pF. Strain sensors work reliably at 1 ㏀/cm or lower. Electrodes require an electrical resistance of less than 10 Ω/cm. Optical sensors using plastic optical fibers (POF) coupled with light sources need light in-coupling efficiency values that are over 40%. Biosensors can quantify by wicking rate and/or colorimetry as the reactivity between the bioreceptor and transducer. Temperature/humidity sensors require actuating triggers that show the flap opening of shape memory polymer or with a color-changing time of thermochromic pigment lower than 17 seconds.

• 센서학회지
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• 제30권3호
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• pp.131-138
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• 2021

The optimization of the specifications of vertical silicon on insulator (SOI) slot optical waveguides suitable for integrated-optical biochemical sensors was performed through computational analysis of the confinement factor of the guided mode distributed in the slot in addition to analytical examination of the TE mode. The optimized specifications were confirmed based on sensitivity in terms of the change in the refractive index of the biochemical analyte. When the slot width, rail width, and height were set to 120 nm, 200 nm, and 320 nm, respectively, the confinement factor was evaluated to be about 56% and the sensitivity was at least 0.9 [RIU/nm].

• 센서학회지
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• 제31권2호
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• pp.107-114
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• 2022

The effects of ring radius and coupling spacing on the free spectral range (FSR), full width at half maximum (FWHM), quality factor, and sensitivity of single-channel and add-drop channel slot ring resonators were systematically investigated using FIMMPROP and PICWAVE numerical software. The single-channel ring resonator exhibited better characteristics, namely, a wider FSR and narrower FWHM compared with the add-drop structure; thus, it was evaluated to be more suitable for biochemical sensors. The FSR, FWHM, quality factor, and sensitivity for a single channel ring resonator with a radius of 59.4 ㎛ and coupling gap of 0.5 ㎛ were 2.4 nm, 0.087 nm, 17677, and 550 [nm/RIU], respectively.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2002

Label-free optical methods for the monitoring of interactions between biological molecules have become increasingly popular within the last decade. A rising number of publications have demonstrated the benefits of direct biomolecular interaction analysis(BIA) for biology and biochemistry, such as antigen-antibody Interactions, receptor-ligand interactions, protein-DNA, DNA- intercalator, and DNA-DNA interactions. This article gives an overview of the historical development, principle and application of label-free optical biosensor to examine the functional characteristics of biospecific interaction, such as kinetics, affinity, and binding position of biomolecular between an immobilized species at the transducer surface and its dissolved binding partner.

• 전기학회논문지
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• 제60권4호
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• pp.817-822
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• 2011

We propose a novel ring structure based on the stadium-shaped ring resonator (SSRR) with dual photonic crystal microcavity (DPCM) for biosensor and analyzed the sensing characteristics. The Q-factor of the photonic crystal microcavity (PCM) can be significantly enhanced when the PCM or DPCM has the same resonance condition as the SSRR. The simulation results show that the Q-factor of the SRR with DPCM was increased by three times in comparison with single PCM structure. We also defined a mutual interference between two PCMs. Assuming a detectable spectral resolution of 10 picometers, a refractive index resolution of $3.03\times10-5$ can be measured on the SSRR-DPCM.

• 분석과학
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• 제20권4호
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• pp.289-295
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• 2007

사각파형 벗김 전압 전류법과 순환 전압 전류법에서 적외선 광 다이오드의 간단한 전자 회로를 사용한 철의 정량을 연구하였다. 기존에 사용되는 작업 전극과 최적 분석 조건을 비교하였으며, 순환 전압 전류법의 결과는 보다 간단하며 정밀하였으며, 최적 조건에서 농도 범위는 0.1-0.8과 0.85-6.0 mg/L 이었다, 0.4 mg/L의 철 농도에서 15번 반복 측정한 상대 표준편차는 0.09%였으며, 최소 분석 검출 한계는 $80{\pm}0.6{\mu}g/L$ 였다, 이결과는 폐수중의 철 정량에 응용하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.157-162
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• 2023

격자 구조형 스트립 방향성 결합기를 기반으로 한 고 민감도 굴절률 bio-sensor를 제안하였다. 그 센서는 도파관 중 하나의 상단 층에 격자 구조가 구성된, 두 개의 비대칭 스트립 도파관을 사용하여 설계하였다. 위상정합 조건을 만족하는 공진 파장에서 한 도파관으로부터 다른 도파관으로 최대 광 결합이 발생하며, 도파관 표면 영역에 놓인 분석물질의 굴절률 변화에 따른 위상정합 조건의 변화가 민감도를 측정하는 척도로 사용될 수 있음을 보여주었다. 제안된 센서는 높은 굴절률 민감도를 가진 on-chip 장치로 설계될 수 있으며, 낮은 전파 손실을 제공하여 민감도가 향상되도록 센서를 구성되었다. 더욱이, 도파관 파라미터에 따른 민감도 변화가 센서의 설계 최적화를 위하여 분석되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.153-160
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• 2010

집적광학 바이오센서 구조에 적합한 비공진 반사 광도파로(ARROW: Antiresonant Reflecting Optical Waveguides)의 Si(기판)/$SiO_2$(클래딩)/$Si_3N_4$(비공진 클래딩)/$SiO_2$(코어)/air 다층박막 립 광도파로에 대한 최적화를 BPM 전산해석 방법을 이용해서 수행하였다. 전송손실을 최소화하기에 적합한 비 공진 클래딩의 두께를 유도하였으며, 소산파와 깊은 관련이 있는 손실모드에 대해서 이론적으로 검토하였다. 전산해석을 통해서 전송손실을 최소화하기 위한 립 광도파로의 깊이, 폭, 굴절률과 클래딩의 두께를 각각 2.3${\mu}m$, 5${\mu}m$, 1.488, 그리고 0.11${\mu}m$로 계산되었다. 최적화된 제원으로 비공진 반사 광도파로의 2차원, 3차원 전송특성을 확인하였다.