본 연구에서는 마이크로 내시경용 바이오 센서로 응용하기 위한 Al/PZT/RuO$_2$로 이루어진 마이크로 캔틸레버를 제작하였으며, 공진 특성 및 병원체의 흡착에 따른 공진 특성 그리고 검출 감도(sensitivity)에 미치는 구조적인 영향을 전산모사를 통하여 알아보았다. 길이 100$mu extrm{m}$, 폭 50$\mu\textrm{m}$, 두께 0.3$\mu\textrm{m}$/0.25$\mu\textrm{m}$/0.7$\mu\textrm{m}$ (Al/PZT/RuO$_2$)의 크기의 제작된 마이크로 캔틸레버는 89kHz의 공진주파수를 가지고 있음을 전산모사를 통해 알 수 있었다. 바이오 센서로 응용될 때의 검출 감도는 흡착 질량의 증가에 비례하여 향상되었으며, 5% 이상의 검출 감도를 갖기 위해서는 흡착 질량이 약 5 나노그램 이상이 되어야 함을 확인할 수 있었다. 캔틸레버의 크기를 결정하는 길이, 폭, 두께중 사용 주파수 대역은 길이의 조절을 통하여 결정할 수 있고, 검출 감도의 향상을 위해서는 가능한 한 두께를 얇게 해야 함을 알 수 있었다. 반면에 폭의 변화는 공진주파수나 검출 감도에 거의 영향을 미치지 않았다.
Recently, interest in and demand for sensors that recognize physical activity and their products are increasing. In particular, the development of wearable materials that are flexible, stretchable, and able to detect the user's biological signals is drawing attention. In this study, an experiment was conducted to improve the dip-coating efficiency of a single-walled carbon nanotube dispersion solution after fine holes were made in a hydrophobic material with a micro needle. In this study, dip-coating was performed with a material that was not penetrated, and comparative analysis was performed. The electrical conductivity of the sensor was measured when the sensor was stretched using a strain universal testing machine (Dacell Co. Ltd., Seoul, Korea) and a multimeter (Keysight Technologies, Santa Rosa, CA, USA) was used to measure resistance. It was found that the electrical conductivity of a sensor that was subjected to needling was at least 16 times better than that of a sensor that was not. In addition, the gauge factor was excellent, relative to the initial resistance of the sensor, so good performance as a sensor could be confirmed. Here, the dip-coating efficiency of hydrophobic materials, which have superior physical properties to hydrophilic materials but are not suitable due to their high surface tension, can be adopted to more effectively detect body movements and manufacture sensors with excellent durability and usability.
This paper describes a new process technique for batch process of SOI(Si-on-Insulator) structures with buried cavities for MEMS(Micro Electro Mechanical System) applications by SDB(Si-wafer Direct Bonding) technology and electrochemical etch-stop. A low-cost electrochemical etch-stop method is used to control accurately the thickness of SOI. The cavities were made on the upper handling wafer by Si anisotropic etching. Two wafers are bonded with an intermediate insulating oxide layer. After high-temperature annealing($1000^{\circ}C$, 60 min), the SDB SOI structure with buried cavities was thinned by electrochemical etch-stop. The surface of the fabricated SDB SOI structure have more roughness that of lapping and polishing by mechanical method. This SDB SOI structure with buried cavities will provide a powerful and versatile substrate for novel microsensors arid microactuators.
Park, Ji-Soo;Kim, Nu-Ri;Jung, Hyun-Jun;Lee, Sang-Suk
Journal of the Korean Magnetics Society
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v.25
no.1
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pp.16-21
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2015
The micro device, coil, and channel for the biosensor integrated with the GMR-SV device based on the antiferromagnetic IrMn layer was fabricated by the light lithography process. When RBCs coupled with several magnetic beads with a diameter of $1{\mu}m$ passed on the micro channel, the movement of $RBC+{\mu}Beads$ is controlled by the electrical AC input signal. The $RBC+{\mu}Beads$ having a micro-magnetic field captured above the GMR-SV device is changed as the output signals for detection status. From these results, the GMR-SV device having the width magnitude of a few micron size can be applied as the biosensor for the analysis of a new magnetic property as the membrane's deformation of RBC coupled to magnetic beads.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.9
no.4
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pp.317-321
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2006
본 연구는 웰빙 환경 조성에 적합한 습도센서, 온도센서와 기류센서를 이용한 쾌적도 측정시스템에 관한 것이다. 이 측정시스템이 나타내는 쾌적도는 기류와 온도에 민감하게 나타났다. 시스템을 위한 온도와 습도 일체형 센서와 기류센서를 설계 및 제작하고, 마이크로 컨트롤러에서 센서 신호를 측정하여 ISO7730에서 나타내는 예상온열 감지수(PMV)와 쾌적감 지수(CSV)를 계산하고, 각각의 계산 값을 LCD에 표시하도록 하였다. 인위의 환경에서 실험한 결과, 본 시스템이 공기조화시스템, 자동차 기류조정시스템, 가정과 사무실 병원 등의 많은 분야에 적용이 될 수 있음을 알 수 있었다.
가전제품은 최근 수년 사이에 급격한 사회정세의 변화와 더불어 소비자의식에 대폭적인 변혁을 가져온 가운데 적절한 가격의 납득이 가는 진짜상품이 요구되는 추세이다. 한편 가전제품에서의 센서(Sensor)기술은, 참으로 성능쇄신의 요소기술을 담당하는 중요한 기술로 센서 그 자체의 고도화$\cdot$다양화에 더하여 마이크로 프로세서를 주체로 하는 지적인 신호처리에 의한 기능과 성능의 향상이 눈부신 바 있으며, 이 두 수레바퀴에 의하여 가전제품용 센서의 인텔리전트시스템이 구성되고 있다. 본고에서는 후자의 신호처리에 의한 인텔리전트화 기술을 지적제어 처리로 간주하여, 센싱 기술에서의 지적제어처리의 자리매김과 구체적인 가전품에서의 응용 예로서 세탁기에 지적제어처리를 탑재하여 기능 향상을 도모한 개발사례를 중심으로 그 개요를 소개한다. 최근의 개발사례로서 세탁기, 에어컨, 냉장고, 청소기 등에 퍼지제어나 뉴럴네트워크, 또한 비선형 처리 등의 응용 예를 표로서 나타내었다. 특히 세탁기에서는 모터의 회전수를 검출하는 회전센서출력의 처리에 의해 다음의 두가지 센싱시스템을 개발하였다. (1) 부하량 검지 시스템 무단계 부하량 검출을 실현하여 검출오차를 약 1/3로 저감시킴과 동시에 에너지 절약(물$\cdot$세제$\cdot$시간)을 도모한다. (2) 언밸런스 건지 시스템 속도감속 성분량 추출에 의한 검출정도 향상과 현행센서 삭제에 의한 코스트 저감을 이룬다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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