• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.312.2-312.2
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• 2014

실리콘은 광센서, 태양전지, 발광다이오드 등 광소자 응용 분야에서 널리 사용되고 있는 물질이다. 그러나 실리콘의 높은 굴절율(n~3.5)은 표면에서 약 30% 이상의 Fresnel 반사를 발생시켜 소자의 효율을 감소시키는 원인이 된다. 따라서, 반사손실을 줄이기 위해서는 실리콘 표면에 효율적인 무반사 코팅을 필요로 한다. 기존의 단일 혹은 다중 박막을 이용한 무반사 코팅 기술은 물질간 열팽창계수의 불일치, 접착력 문제, 박막 두께 조절 및 적합한 굴절율을 갖는 물질 선택 어려움 등의 단점을 지니고 있다. 최근, 이러한 무반사 코팅 기술의 대안으로 곤충 눈 구조를 모방한 나노크기의 서브파장 격자구조 (subwavelength gratings, SWGs)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 SWGs 구조는 공기와 반도체 표면 사이에 점진적, 선형적으로 변화하는 유효굴절율을 갖기 때문에, 광대역 파장영역뿐만 아니라 다양한 각도에서 입사하는 빛에 대해서도 효과적으로 Fresnel 표면 반사를 낮출 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 표면 위에 효율적인 무반사 특성을 갖는 계층적 SWGs 나노구조를 제작하기 위해, 레이저간섭리소그라피 및 열적응집금속 입자를 이용한 식각 마스크 패터닝 방법과 유도결합플라즈마 식각 공정을 이용하였다. 제작된 무반사 실리콘 SWGs 나노구조의 표면 및 식각 프로파일은 전자주사현미경으로 관찰하였고, 표면 접촉각 측정 장비를 이용하여 샘플 표면의 젖음성을 확인하였다. 제작된 샘플의 광학적 특성을 조사하기 위해 UV-vis-NIR 스펙트로미터와 엘립소미터 측정 시스템들을 이용하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.439-441
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• 2014

단층 $MoS_2$는 현재 트랜지스터나 LED등에 활용을 연구중인 물질이다. 단층 $MoS_2$의 밴드구조는 약 1.8eV의 직접 밴드갭을 보이는 반도체로 알려져있다. 이 물질을 소자에 활용할 때 고유의 1.8 eV 직접 밴드갭을 이용한다. 다양한 분야에 소자로 응용되기 위해서는 밴드갭을 조절이 필요하다. 그래서 $MoS_2$의 밴드갭을 조절하는 연구가 행해져 왔는데 그 중 하나가 수소흡착 방법이다. 수소를 단층 $MoS_2$에 흡착시키면 금속 밴드구조를 보인다고 알려져 있다. 본 연구에서는 DFT (Density Functional Theory) 계산을 통하여 밴드갭을 조절하는 다른 방법 중에 하나인 역학적인 힘에 의해 전기적인 특성의 변화에 대한 기초연구를 진행하였다. 단층 $MoS_2$에 in-plane 방향으로 isotropic strain을 주었을 때 밴드갭이 0.68 eV에서 1.89 eV까지 변하는 것을 확인했다. 우리는 단층 $MoS_2$는 약간의 strain에도 밴드갭크기가 다소 많이 변할 뿐만 아니라 직접 밴드갭이 간접 밴드갭으로 변하는 것을 보였다. 심지어 10%정도 strain을 주면 금속으로 변할 것으로 예상된다. 밴드갭이 변하는 성질을 이용하여 센서등 여러 어플리케이션에 단층 $MoS_2$를 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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• pp.245-247
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• 1987

In this thesis, ZnO semiconductor gas sensors doped by the $Al^{3+}$ were fabricated by the miexed oxide method. The specimens were sintered for 5(hr) at $1000-1200^{\circ}C$ and the I-V, sensitivity were investigated in acetone gas or ammonia gas. As a result, I-V curves of specimens as a function of temperature variation showed characteristics of linear resistor that the current was proportional to the, temperature at constant voltage. For the sensitivity of acetone, 1Wt $Al^{3+}$-ZnO has the hight 0.91, ammonia gas, 2Wt $Al^{3+}$-ZnO specimen has the hight 0.90. Hence, the operating temperature of specimens were both $300^{\circ}C$.

• 세라미스트
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• 제22권1호
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• pp.70-81
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• 2019

Breath analysis is rapidly evolving as a non-invasive disease recognition and diagnosis method. Metal oxide gas sensors are one of the most ideal platforms for realizing portable, hand-held breath analysis devices in the near future. This paper reviewed the recent developments in metal oxide gas sensors detecting exhaled biomarker gases such as nitric oxides, acetone, ammonia, hydrogen sulfide, and hydrocarbons. Emphasis was placed on strategies to tailor sensing materials/films capable of highly selective and sensitive detection of biomarker gases with negligible cross-response to ethanol, the major interfering breath gas. Specific examples were given to highlight the validity of the strategies, which include optimization of sensing temperature, doping additives, utilizing acid-base interaction, loading catalysts, and controlling gas reforming reaction. In addition, we briefly discussed the design and optimization method of gas sensor arrays for implementing the simultaneous assessment of multiple diseases. Breath analysis using high-performance metal oxide gas sensors/arrays will open new roads for point-of-care diagnosis of diseases such as asthma, diabetes, kidney dysfunction, halitosis, and lung cancer.

• 정보와 통신
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• 제34권5호
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• pp.10-18
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• 2017

본고에서는 자율주행 완성차와 자율주행 융합 부품 관련 기술과 국내외의 자율주행자동차 산업정책과 기술 개발 동향을 살펴본다. 자율주행 차량은 고안전, 고편의, 친환경, 신생태계의 자동차 산업에서의 4가지 미래 키워드를 만족시키는 기술로서 국가차원의 전략적 양성이 필요하다. 자율주행자동차 산업은 자동차 산업 생산기반 및 우리나라의 IT, 반도체 등의 기술 활용이 가능하며, 아직 상용화 되지 않은 분야로서 자율주행 분야의 상용화 기술 조기 확보 시 세계시장을 선점 할 수 있다. 따라서 자율주행 완성차 및 부품업체 등의 복수 수요기관이 참여하여 중소, 중견 부품업체 수요처 다각화 및 생태계 체질 개선, 자율주행 핵심부품 및 제어를 위한 SW 등 원천기술 확보 및 수입대체, 자율주행 기술과 관련 센서 선도기술 개발 및 글로벌 중견기업 육성을 기대 할 수 있다. 또한 빠르게 자율주행자동차 관련 기술개발이 진행되고 전장 부품이 자동차에서 차지하는 비중이 커짐에 따라 서로 연결되어 동작하는 전기전자 시스템의 기능안전 확보의 필요성이 대두되고 있다. 이미 해외에서는 자동차 전자제어 시스템 의무 장착을 강화시키는 추세이며 차량 안전 확보를 위해 전자제어장치의 기능 안정성의 중요성과 기술 표준의 필요성을 기반으로 자동차 기능 안전선 국제 표준을 규격화하고 있다. 따라서 본고에서는 국내외의 자율주행차량 분야의 산업 현황과 기술 동향을 살펴봄으로써 시장의 현황을 파악하고 자동차 기능 안전성 국제 표준에 관하여 알아본다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1932-1934
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• 2003

본 논문은 신경전달물질 중 우울증, 신부전증의 지표 물질인 세로토닌의 농도를 극미량의 시료를 사용하여 정량할 수 있는 방법을 개발하기 위해 초소형 효소 고정화 전극을 개발하였다. 전극은 실리콘 웨이퍼 상에 반도체 공정을 이용하여 마이크로 크기의 Pt 박막 전극을 제작하였고, 전기화학적 방법으로 pyrrole 단량체를 Pt 전극 상에 순환전압전류법을 이용하여 산화적으로 전기 중합하였다. 효소의 고정은 일정 전압을 인가한 시간대 전류법으로 고정화하였다. 제작된 전극은 시간대 전류법으로 세로토닌의 농도에 따른 감도를 측정하였다. 세로토닌의 농도 범위 $1.0{\mu}mol/L{\sim}10mmol/L$에서의 감도는 $7.0{\mu}$A/decade를 나타내었으며, 실험결과에 따라 전극의 표면에서 발생하는 전류는 세로토닌의 농도에 비례함을 알 수 있었다. 전극의 표면분석은 Scanning Electron Microscopy(SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy(EDX) 그리고 Auger Electron Spectroscopy(AES)를 이용하여 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.134-139
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• 2018

최근 초미세먼지는 사회적 재난으로 간주될만큼 국민건강에 심각하게 영향을 미쳐 사회문제가 되고 있다. 기존의 미세먼지 측정 방식은 베타선 흡수방식을 사용하여 실시간 측정 및 소형화가 어려운 단점이 존재한다. 본 논문에서는 광산란 방식을 사용하여 소형화 및 저비용의 센싱 장치를 개발하였다. 광산란 방식을 적용한 센서는 내부에 반도체 레이저 다이오드를 사용하여 구성하였으며, 전압레벨의 신호를 주파수레벨로 변환하여 기존 방식의 한계를 극복하고 미세먼지 입자 크기별 분리가 가능하도록 구현하였다. 또한 개발 시스템은 블루투스 통신으로 스마트폰과 연결하여 미세먼를 모니터링하고, 장치를 제어할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.347-357
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• 2024

Oxide semiconductor gas sensors are widely used for detecting toxic, explosive, and flammable gases due to their simple structure, cost-effectiveness, and potential integration into compact devices. However, their reliable gas detection is hindered by a longstanding issue known as humidity dependence, wherein the sensor resistance and gas response change significantly in the presence of moisture. This problem has persisted since the inception of oxide semiconductor gas sensors in the 1960s. This paper explores the root causes of humidity dependence in oxide semiconductor gas sensors and presents strategies to address this challenge. Mitigation strategies include functionalizing the gas-sensing material with noble metal/transition metal oxides and rare-earth/rare-earth oxides, as well as implementing a moisture barrier layer to prevent moisture diffusion into the gas-sensing film. Developing oxide semiconductor gas sensors immune to humidity dependence is expected to yield substantial socioeconomic benefits by enabling medical diagnosis, food quality assessment, environmental monitoring, and sensor network establishment.

• 한국방사선학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.27-35
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• 2009

본 연구에서는 적층 구조를 이용하여 누설전류를 저감 시키는 기술을 적용하여 PIB(Particle-In-Binder) 법을 이용한 방사선 영상 센서의 변환 물질을 개발하였다. 이는 디지털 방사선 영상 검출기의 두 가지 방식 중 하나인 직접방식에 사용되는 핵심 소자로 기존의 a-Se을 대체하여 더욱 효율이 높은 후보 물질들이 연구되어지는 가운데 태양전지와 반도체 분야에서 이미 많이 사용되어온 이종접합을 이용해 누설 전류를 저감 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 사용되는 PIB 제작 방법은 검출 물질 제작이 용이하고 높은 수율과 대면적의 검출기 제작에 적합하나 높은 누설 전류가 의료 영상에 있어서 문제가 되어 오고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 적층 구조를 이용하여 누설 전류를 저감시킨다면 PIB법을 이용하여 간편하게 향상된 효율의 디지털 방사선 검출기를 제작 할 수 있다고 사료 되어 진다. 본 연구에서는 누설 전류와 민감도에 대한 전기적 신호를 측정하여 제작된 적층 구조의 방사선 검출 물질의 특성 평가가 이루어 졌다.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.191-195
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• 2018

본 실험에서는 활성탄소섬유의 미세기공구조가 신경작용제 유사가스인 dimethyl methylphosphonate (DMMP) 감응 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 탄소섬유에 화학적 활성화법을 이용하여 기공구조를 부여하였고, 이를 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. N형 반도체인 polyacrylonitrile (PAN)계 활성탄소섬유 기반 전극은 환원성 가스인 DMMP로부터 전자를 받아 정공의 밀도 감소로 인하여 전기저항이 감소하게 되었다. DMMP 가스센서의 민감도는 미세기공 부피가 증가함에 따라 1.7%에서 5.1%까지 증가하였다. 이는 분자 크기가 0.57 nm인 DMMP를 흡착하기에 적합한 미세기공이 형성됨에 따라, DMMP와 활성탄소섬유간의 전자 이동이 용이해졌기 때문이라 사료된다. 결론적으로, 높은 감도의 DMMP 가스센서를 제조하기 위해서는 적절한 기공구조 조절이 중요한 역할을 한다고 판단된다.