• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.231-237
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• 2011

이광자 현미경(two-photon microscopy)은 다양한 생명현상을 살아있는 조직의 깊은 곳에서 관찰할 수 있다는 장점 때문에 차세대 영상기술로 발전하고 있다. 이에 따라 다양한 목적에 사용할 수 있는 이광자 센서의 개발이 활발하게 진행 중이다. 이 총설에서는 금속이온 이광자 센서에 관한 최근의 연구 결과를 소개하고자 한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.140-141
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• 2000

금속으로 코팅한 광섬유는 폴리머로 코팅한 광섬유에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다. 금속 코팅 광섬유는 열적, 화학적 안정성이 높고 고온에서 사용할 수 있으며 수분 침투에 강하고 높은 굽힘 강도를 가진다. 또 납땜을 할 수가 있어서 광섬유 소자 패키징에 있어서 매우 유리하다$^{(1)}$ . 장주기 광섬유 격자는 WDM 용 필터, 온도 및 변형도 센서, 광섬유 증폭기의 이득 평탄화 필터에 많은 유용성을 가지고 있다. 광섬유 격자를 소자로 사용하기 위해서는 재 코팅이 필수적인데 금속은 좋은 대안이 될 것이다. 금속을 재 코팅 재료로 사용하기 위해서는 금속 코팅이 격자에 미치는 영향에 대한 연구가 요구된다. 광섬유 격자 쌍은 단일 장주기 격자에 비해 분해능이 좋아 센서 및 필터 등에 유용하여 본 연구에서는 광섬유 격자쌍 위에 은을 코팅하여 투과 스펙트럼에 미치는 영향을 알아보았다. (중략)

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.161-166
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• 2014

습기와 먼지가 많은 장소에서도 내환경성을 가지면서 고감도로 미세 금속편 감지가 가능한 전자장 방식 선형가변차동변압기를 이용한 금속감지 방식에 대하여 연구하였다. 초장파에서 장파에 걸친 3개 주파수 대역에서 위상검파 방식을 사용하여 각 주파수별 금속감지 특성을 실험적으로 측정하였다. 주파수가 증가하면 금속감지 및 금속편이 포함되는 동물성 식품에 대한 감도는 기하급수적으로 증가함을 알 수 있었다. 또한 위상검파 후단의 저역통과필터의 대역폭을 축소하여 감도를 비례하여 증가시킬 수 있었고, 대역통과필터 대역폭과 신호대잡음비를 최적화하여 철 시편에 대한 감지 감도를 향상시킬 수 있었다. 시험용 철 시편을 사용한 감지 감도 한계는 동물성 식품에 대한 변별력이 좋은 50kHz 초장파 대역에서 최저 지름 0.7mm의 철 시편까지 금속감지가 가능함을 보여주었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1057-1064
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• 2017

거대자기임피던스 효과를 이용한 자기센서를 사용하여 자화된 금속이물질을 감지할 수 있는 고감도 금속이물질 감지 센서를 구현하였다. 스트립 형태의 센서는 지자기의 영향으로 스트립의 축방향이 놓인 위치에 따라 초기 직류전압은 다르게 나타났지만 접지점에 연결된 스트립에서 멀어질수록 외부 자계에 대한 출력전압이 증가하며 스트립의 축 방향에는 무관함을 나타내었다. 제안하는 자기센서는 고감도 실현을 위하여 능동잡음필터를 적용하여 기저잡음의 반 이상을 제거할 수 있었고 설치된 주변 환경에서 발생하는 전자기 잡음 및 지자기로 부터의 영향을 받지 않고 자화된 금속 이물질을 검출할 수 있음을 보여주었다. 자화된 철구의 경우 5mm 이격거리에서 지름 0.8mm 까지 감지가 가능함을 실험적으로 보여주었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.19.2-19.2
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• 2009

ITO는 n형 반도체 특성을 가지며 이와 동시에 높은 가시광투과율과 낮은 전기전도도를 가짐으로써 다양한 투명전극소재와 가스 검출센서로 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering 법을 이용하여 상온에서 glass 기판 위에 두께 100nm로 ITO 그리고 하층 ITO 박막 (두께 50 nm) 위에 층간 금속 (두께 5 nm)을 증착하고 다시 상부 ITO 박막 (두께 45 nm)을 증착하여 3층의 적층형 박막센서를 제작하였다. 층간 금속으로는 Au와 Cu를 각각 사용하였다. 박막 증착 후엔 진공분위기에서 $150^{\circ}C$, $300^{\circ}C$로 열처리 과정을 거쳐 열처리 전후의 물성 및 감지특성을 비교해보았다. 분석방법으로는 XRD, SEM, AFM, Hall effect 장치 등을 이용하였다. 분석 결과 $300^{\circ}C$에서 진공 열처리한 ITO/Au/ITO(IAI) 박막센서가 높은 결정화도 와 전기적 특성이 나타났으며, 0 에서 1000ppm 까지의 메탄가스의 민감도 측정에서도 열처리된 IAI 박막센서가 기존의 ITO 박막센서보다도 약 70% 정도 향상된 민감도를 나타내었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.193-198
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• 1997

본 논문의 목적은 현재 사용중인 원자력발전소내 금속파편 감시계통 (LMPS: Loose Part Monitoring System)에서 금속파편의 발생위치 평가시 온라인화된 방식을 제안하고 그 효용성을 알아보는 것이다. 현재 사용중인 LMPS들은 센서들을 통해서 기준 진폭수준 이상의 신호가 입력될 때 경보음이 울리고 신호가 기록되도록 되어있다. 이렇게 기록된 신호를 전문가가 분석함으로써 발생한 금속파편 위치 및 계통손상 가능성 등을 평가한다. 그러나 이러한 방법에 의한 신호평가시 경험이 풍부한 전문가에 의해 파편위치 및 손상부위를 평가해야 하므로 많은 시간이 소요되고 금속파편에 의한 손상 잠재성이 큰 경우 즉각적인 조치를 취할 수가 없어 방사능 누출 등의 위험한 상황에 처할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 점에 착안하여 센서로부터의 입력신호 분석 및 평가를 위한 온라인 기법을 제안하고 구조물 모형을 이용한 실험결과를 통하여 그 효용성을 입증한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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• pp.257-258
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• 2013

본 연구에서는 피복 손상으로 주변 도전체를 통해 누전되었을 때 그 주변의 자장을 검출하여 누전 여부를 판단할 수 있는 장치개발을 하기 위하여 우선 표면 누전에 의한 전류의 흐름을 조사하고, 전류에 의한 자장을 검출하기 위해 센서를 제작한다. 코어는 요크 타입을 적용하였으며, 코일은 0.5[mm] 동선을 4,000회 감았다. 실험 환경은 전선 피복 손상에 의한 금속 표면에 누전되는 상황을 모의하였으며, 부하는 40[W], 400[W], 1,400[W]를 적용하였다. 센서는 표면에 발생되는 자장을 검출할 수 있도록 2축으로 구성하였으며, 전선 주변 및 누전된 금속 표면에서 거리 및 각도 변화에 따른 자장을 검출하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.417.1-417.1
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• 2014

본 연구에서는 갭 사이즈가 조절된 나노갭 소자[1]에 유기영동법을 이용하여 수용액 환경 내에 있는 금속 나노입자(금 나노입자)를 검출하였다. 수백 나노미터 사이즈로 제작된 나노갭 전극에 도금법으로 금을 성장시켜 갭 사이즈를 조절하고, 이로부터 전기장의 기울기를 극대화 할 수 있는 나노갭 소자를 제작함으로써 저농도 금 나노입자 검출의 효율성을 높였다. 제작된 나노갭 소자에 교류 신호를 이용한 유기영동법을 도입하여 수용액 환경 내 입자의 움직임을 제어하였다. 본 연구의 목표인 저농도 금 나노입자의 검출을 위해서는 100 kHz의 주파수를 이용하는 것이 가장 적절함을 실험을 통해 확인하였으며, 갭 사이즈가 조절된 나노갭 소자를 이용하여 전기장의 기울기를 극대화하고 입자의 움직임을 제어함으로써 50 aM의 저농도 금 나노입자를 검출할 수 있었다. 나노갭 소자를 이용한 금속 나노입자 검출에 관연 연구는 환경오염물질 검지용 입자센서 및 바이오센서 분야에 응용이 가능할 것으로 예상된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.54-56
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• 2002

본 논문에서는 뇌압을 측정하기 위해 LC 공진을 이용한 압력센서를 제작하고 그 성능을 시험하였다. 원격 측정용 압력센서는 움직이는 전극역할을 하는 p+ 박막이 있는 실리콘 기판과 고정된 평면 코일이 있는 유리 기판으로 구성되어 있다. 압력에 따라 두 전극 간의 간격이 달라지고 이에 따른 캐피시턴스가 변화하여 공진주파수가 변화하게 된다. 원격 측정용 외부 안테나를 이용하여 측정회로의 공진 주파수에서 위상의 변화를 측정하여 압력을 측정한다. 상부기판은 실리콘 기판을 도핑하여 p+ 막을 형성하고 금속막을 증착하여 전극을 형성한 후 실리콘을 식각하여 완성하고. 하부기판은 유리 기판 위에 금속막을 증착한 후. 전기도금으로 평면 코일을 형성하고 다시 금속막을 증착하여 전극을 형성하여 제작한다. 압력을 변화시킬 때 전극간의 간격의 변화에 따른 공진주파수에서의 위상의 변화를 외부 안테나에 연결된 측정회로를 통해 측정한다. 측정결과 공진주파수인 160 Mhz에서 -0.08 $deg/mmH_2O$의 감도를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.305-305
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• 2011

표면 플라즈몬 공진(SPR) 현상을 이용한 광섬유 센서는 SPR 센서의 우수한 표면 민감도, 비표지 검출능 등의 특징은 유지하면서 측정시스템이 단순해지고 저렴하게 제작이 가능하며 원거리 검출에 유리하다는 장점으로 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 스택 제어가 용이하고 민감도 또한 우수하다는 이유로 측면 연마형 센서 구조를 적용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기존 Kretchman형태의 SPR 센서의 분해능 향상을 위해 사용된 광도파로 구조를 측면 연마형 광파이버에 적용시켰다. 금속 층 / 유전체 층 / 금속 층으로 구성되어 있는 광도파로 구조와 Au 단일 층을 사용한 기존 구조에 대한 이론 전사모사를 진행하고 실물 소자를 제작하여 특성을 평가하였다. WCSPR 센서에서는 두 개의 반사율 dips이 나타난다. 하나는 단파장영역에서 나타나는 폭이 작은 형태이며 또 다른 하나는 장파장영역에서 나타나는 폭이 넓은 형태이다. 단파장에서의 dip은 입사각에 크게 영향을 받지 않기 때문에 Wavelength interrogation mode을 이용하는 광섬유 SPR센서에 적용할 경우 분해능이 향상될 것 이다. WCSPR 센서는 도파로의 유전체층에서 진행되는 모드를 이용하면 Self-referencing을 할 수 있다, 또한 유전체 층의 두께를 변화 시켜 중심파장의 위치를 조절할 수 있는 특징을 갖고 있다. 결과적으로 광도파로 구조를 광파이버에 적용시켜 기존 Au 단일 층 구조의 SPR 센서에 비해 좀 더 정확하고 광범위한 감지를 할 수 있다.