• 센서학회지
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• 제11권6호
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• pp.350-357
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• 2002

센서의 안정도와 감도를 개선시킬 수 있는 단일전극을 가진 열선형 마이크로 가스센서를 제작하였다. 일반적으로, 금속산화물 반도체를 이용한 가스센서는 히터전극과 감지전극의 두 개의 전극을 가지고 있다. 제작된 센서는 히터전극위에 감지물질을 형성하여 단일 전극을 가지는 구조를 가지고 있다. 히터와 감지전극으로 사용되는 Pt는 glass 기판위에 스퍼터링법으로 형성하였으며 $SnO_2$ 감지물질은 제작된 Pt 전극위에 열증착시켜 형성하였다. $SnO_2$ 막은 lift-off 공정을 이용해서 패턴을 형성하고 1시간 동안 산소분위기에서 열산화하였다. 제작된 소자의 크기는 $1.9{\times}2.1\;mm^2$이다. CO 가스에 대한 감지특성을 조사한 결과 1,000 ppm에 대해 100 mV의 출력변화를 나타내었으며, 넓은 농도범위($0{\sim}10,000\;ppm$)에서 선형적인 전압출력을 나타내었다. 또한 가스 반응 전과 반응 후의 전압출력을 비교해 볼 때, 1% 이내의 편차를 나타내는 우수한 회복성을 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.192-198
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• 2018

Pulse oximetry is a non-invasive method for monitoring how much oxygenated hemoglobin is present in the blood. The principle of pulse oximetry is based on the red infrared light adsorption characteristics of oxygenated and deoxygenated hemoglobin. Even through the convenience of a pulse oximeter, its weak signal-to-noise ratio against motion artifacts and low perfusion makes it difficult to be accepted by execs devices. Several researchers have suggested the use of an adaptive noise cancellation (ANC) algorithm. They have demonstrated that ANC is feasible for reducing the effects of motion artifacts. Masimo Corporation developed a discrete saturation transformation (DST) algorithm that uses a reference signal and ANC. In commercial devices, it is very hard to escape it because Masimo's patents are very powerful and a better method is yet to be developed. This study proposes a new method that can measure noise saturation as well as accurate oxygen saturation from signals with high motion artifacts without using ANC and DST. The proposed algorithm can extract a normal signal without noise from a signal with motion artifacts. The reference signal from a pulse oximeter simulator was used for the evaluation of our proposed algorithm and achieved good results.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.134-134
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• 2003

SnO$_2$를 모물질로 하는 가스센서는 n형 산화물 반도체로서 공기중의 산소의 흡탈착 및 전자의 수수에 의해 전기전도도의 변화로 특정 가스를 감지한다. 지금까지 반도체식 가스센서의 모물질로 가장 많이 연구되어 왔지만 아직도 선택성, 안정성 등 여러 가지 문제를 안고 있다. 그리고 개선방안으로 귀금속 촉매의 첨가 및 입자의 크기의 조절 등이 흔히 연구되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 순수한 SnO$_2$ 를 이용하여 소결 온도 및 입자 크기에 의한 영향을 CO가스 및 수분에 대한 감도, 반응 시간을 통해 알아보았다. 수열 합성 및 침전 법으로 나노 크기의 SnO$_2$ 분말을 합성하여 스크린 인쇄법으로 후막 가스센서를 제조하였다 침전법에서 SnCl$_4$에 암모니아수로 pH=10.5로 적정하여 SnO$_2$ 분말을 얻었다. 그리고 입자 크기를 조절하기 위해 수열 합성 시 autoclave 내의 수열처리 온도를 100, 150, 20$0^{\circ}C$로 조절하여 SnO$_2$ 분말을 제조하고 입자 크기와 성분분석을 위해 XRD, SEM, TEM, BET 측정을 하였다. 그 결과 침전법으로 제조한 입자의 크기는 20nm 정도였으며 수열 처리한 SnO$_2$ 입자는 10nm이하의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 수열 합성 시 온도가 높아질수록 더 작은 입자 크기를 얻을 수 있었고 600, 7()0, 80$0^{\circ}C$ 열처리 후 입자성장이 침전법에 의한 SnO$_2$ 분말보다 더 작게 일어났다. 이렇게 제조한 나노크기의 SnO$_2$ 분말을 이용하여 습도 및 CO 가스에 대한 그 특실을 평가하였다. CO 20ppm에 대하여 40%정도의 감도를 보였으며 입자가 작아질수록 높은 감도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 반면 CO 가스와 반응 후 회복 시 입자 의기가 작아질수록 회복이 늦어짐을 알 수 있었다. 그리고 15$0^{\circ}C$에서 습도에 대한 반응 후 회복시간을 조사해보니 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 입자 필기가 작아질수록 많은 흡착 사이트를 제공함으로써 높은 감도를 가지지만 반면 다량의 흡착된 가스들이 탈착 하는데 더 많은 시간이 소요되었기 때문이다.

• 한국가스학회지
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• 제5권1호
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• pp.7-14
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• 2001

가정집 가스보일러 배기가스 조성에 대하여 열역학적 관점에서 해석하였고 일산화탄소 센서의 특성에 대하여 고찰하였다. 배기가스의 조성 측정으로부터 보일러 연소조건을 예측할 수 있음을 본 연구에서 제시하였다. 즉 배기가스중의 산소농도로부터 과잉 공기량을 예측할 수 있고, 배기가스중의 일산화탄소와 수소의 비율로부터 보일러 연소실 온도를 알 수 있다. 가정집에 설치되어 있는 보일러의 배기가스 조성 해석으로부터 과잉 공기량이 약 $55\~110\%$임을 알 수 있었다. 따라서 가정집 가스보일러에서 발생하는 일산화탄소는 연소가스의 유속구배에 의한 난류에 의한 국부냉각 또는 벽에 의한 국부냉각으로 등에 의하여 발생하는 것으로 사료된다. CO센서의 출력전압은 수소와 일산화탄소의 농도에 선형적으로 비례하며, 보일러에서 일산화탄소 발생을 CO센서와 연동제어로 감소시킬 수 있다.

• 분석과학
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• 제7권3호
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• pp.285-291
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• 1994

Trichosporon cutaneum을 투석막과 기체투과막 사이에 고정화시켜 산소전극에 부착함으로써 연속적으로 측정할 수 있는 BOD 센서를 개발하였다. 이 센서의 최적 조건은 pH 7.0, $32{\sim}33^{\circ}C$의 온도, $2{\sim}3ml/min$의 flow rate 및 0.1M phosphate 완충용액이었다. ${\Delta}DO$에 대하여 GGA 표준용액의 농도를 도시하였을 때 GGA 60mg/l 이하에서 직선성을 나타니었으며, 30mg/L의 GGA를 사용하였을 때 재현성은 3%의 오차범위를 나타내었다. DO값은 30일 동안 거의 일정하였으며, 감응시간과 회복시간은 각각 약 5분과 10분이었다. 이 센서를 이용하여 실제 폐수의 BOD를 측정하여 $BOD_5$법과 비하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.180-183
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• 2011

최근 환경문제가 급격히 악화되고, 지구 환경의 보존이 중요한 이슈로 거론되면서 환경보호 정책과 연구가 절실히 요구되고 있다. 환경오염의 대상은 수질, 대기 등이 있으며, 대상 오염의 예방을 위한 오염원 절감 및 시스템적인 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 이에 본 논문에서는 온도, 습도, 조도, 기압, 이슬점 등의 대기환경 정보와 용존산소량, 수소이온지수, 수온 등의 수질환경 정보를 수집하기 위한 이동성이 고려된 필드서버를 제작하여 연안 해양지역에 배치함으로서 일정 시간동안 변화하는 대기 상황을 판단하고 더불어 수질의 상태변화를 측정 및 모니터할 수 있도록 하였다. 또한 무선센서네트워크 내에서의 효율적인 데이터 전송을 위하여 측정된 대기 및 수질 환경정보를 무선센서네트워크 기반의 플러딩 라우팅 프로토콜 방식으로 전송하도록 고안하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권12호
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• pp.1177-1182
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• 2003

BaTiO$_3$ 분말에 흑연 분말을 첨가하여 BaTiO$_3$계 가스센서용 다공성 감지물을 제조하였으며, 이 감지물의 결정구조와 미세구조를 연구하였다. 이 감지물 소성체는 정방정 perovskite 결정구조를 가지고 있었다 흑연 분말의 첨가량이 증가함에 따라 소성체의 기공도가 증가하였다. 이것은 소성 시 흑연 분말과 산소가 발열반응하여 CO 및 $CO_2$ 가스를 생성하고, 이 가스가 휘발하였기 때문이라고 생각된다. 제조한 BaTiO$_3$계 소성체는 대기에서 측정한 저항과 CO 가스에서 측정한 저항이 고온( >∼20$0^{\circ}C$)에서 큰 차이를 나타내고 있으며 온도가 증가함에 따라 차이가 커짐을 관찰하였다. 소성체 기공도의 증가에 따른 반응 site의 증가로 인하여 소성체의 표면흡착기인 $O_2$$^{-}$와 CO 가스의 반응과, 소성체에 있는 $O^{-}$와 CO 가스의 반응이 활발하기 때문에 CO 가스의 민감도가 크게 증가하였다. 본 연구에서 제조된 다공성 BaTiO$_3$계 세라믹스는 CO 가스센서의 감지물 재료로써 유망하다고 생각된다.

• 센서학회지
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• 제25권1호
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• pp.51-56
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• 2016

This study evaluates the performance of an optical sensor and measurement system (CMA-24) which can analyze the fluctuation of dissolved oxygen and pH simultaneously. In the optical sensor system, the fluorescent materials, Rudpp and HPTS which are sensitive to dissolved oxygen and pH, respectively, are coated on the bottom of a 24-well -plate by the sol-gel technology. The detection times of the emission light of the oxygen sensor were $4,186{\pm}13.90{\mu}s$ and $4,452{\pm}36.68{\mu}s$ for the dissolved oxygen of 17% $O_2$ and 7.6% $O_2$, respectively. On the other hand, the detection times of the pH sensor were $6,699.43{\pm}14.64{\mu}s$, $6,722.24{\pm}6.21{\mu}s$, and $6,748.52{\pm}2.63{\mu}s$ using pH 6, 7, and 8, respectively. When we determined cellular respiration levels of C2C12 myocytes with CMA-24, $O_2$/pH measurement system, the ratio of the uncoupled to coupled OCR (oxygen consumption rate) was 1.41. The results mean that this CMA-24 system shows almost the same sensitiveness as the commercial system.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.129-136
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• 2010

모바일컴퓨팅, 무선 센서네트워크, 센서 기술로 인하여 유비쿼터스 컴퓨팅 서비스가 현실화되고 있고 모든 사람들에게 의료서비스를 보다 편리하게 제공할 수 있게 될 것으로 기대된다. 이 u-Healthcare 서비스는 시간, 장소에 구애 받지 않고 의료서비스를 제공할 수 있으므로 인간의 삶의 질을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이 서비스를 구현하는 시스템으로 심장병 환자를 위한 헬스케어 서비스 프로토타입을 구현하였다. 시스템은 두 부분으로 구성된다. front-end는 체온, 혈압, 혈중산소농도, 심장의 파형 등 다양한 생체신호를 수집하고 back-end는 수집된 신호를 바탕으로 의료서비스를 제공한다. 단순히 생체 신호만을 의료진에게 전달하는 것은 모니터링 수준에 불과하여 유비쿼터스 헬스케어 서비스의 요구조건을 만족할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 인공신경망 기술을 이용하여 현재의 상황을 인식하여 불필요한 신호를 제거하고, 개인의 특성에 최적화된 헬스케어 모델을 제시한다. 철저한 실험을 통하여 제안된 모델은 유비쿼터스 서비스의 요구조건을 만족하고 보다 향상된 서비스를 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.42-48
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• 2021

본 연구에서는 열분해 연료유를 이용하여 석유계 피치 기반 활성탄을 제조하였고, 이를 활용하여 일산화질소 가스 검출 센서를 개발하였다. 피치의 분자량 증가를 위해 피치 합성 시 중합 반응을 촉진시키는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 첨가하였다. 피치의 분자량 증가는 피치 기반 활성탄의 비표면적 및 미세기공 부피 증가에 기여하였고, 이는 활성탄 기반 센서의 일산화질소 가스 검출 특성 향상시켰다. 또한 테레프탈레이트 첨가 피치를 사용할 때 활성탄의 표면 산소 관능기 및 전도성 변화를 확인하고 테레프탈레이트 첨가가 활성탄의 물성 및 일산화질소 가스 검출 특성에 미치는 영향을 분석하였다.