• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.129-132
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• 2008

손목에 착용하여 맥파와 산소포화도 등의 정보를 측정할 수 있는 유비쿼터스 광센서를 개발하였다. 유비쿼터스 광센서의 SNR의 향상을 위해 660nm의 LD와 904nm의 LD를 사용하였으며, 2종류의 LD는 각각 PD를 중심으로 $120^{\circ}$로 배치하였다. 또한 정확한 신호의 측정 및 분석을 위해 LabVIEW를 사용하였다. 제작된 광센서는 정확한 맥박 및 산소포화도의 측정이 가능하였으며 Beer-Lambert 곡선과 부합하여, 구성 및 설계가 정확함을 알 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.128-128
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• 1999

산소이온 전도체로 잘 알려진 Yttira-Stabilizd Ziroconia(TSZ)는 연료전지, oxygen pumps, chemical gas sensor 등 다양한 electrochemical divices에 이용되는 고체 전해질의 하나이다. 특히 YSZ는 oxygen 및 oxygen과 평형상태에 있는 gas들을 검출하는 sensor의 electrolyte로서 가장 많이 쓰이고 있다. 현재 상용화되어 있는 YSZ Sensor는 전통적인 bulk 형태의 ceramic으로 제작된 것으로 충분한 ionic conductivity를 얻기 위해서는 $600^{\circ}C$이상의 operating temperature를 필요로 하나 YSZ를 박막으로 제조시 낮은 operating temperature를 뿐만 아니라 sensor의 소형화, 낮은 ohmic loss 및 다양한 응용이 가능한 장점을 가질 수 있다. 본 실험에서는 산소 이온 전도체로서 8mol%-YSZ 고체전해질을 RF-magnetron bias sputtering 법을 이용하여 증착하였다. 제조된 YSZ 박막을 이용한 산소감응 센서셀 구조는 SiO2/Ni-NiO/Pt/YSZ/Pt-기판이다. 센서셀의 정상상태에서의 기전력(electromotive force ; EMF)을 산소분압(Po:1.013$\times$103Ta ~1.013$\times$105Pa)과 측정온도(30$0^{\circ}C$~$700^{\circ}C$)를 변화시키며 측정하였다. 이론적인 기전력과 측정값 사이의 편차는 Po:1.565$\times$104Pa 이하의 산소분압에서는 컸지만 이 이상의 분압에서는 이론치에 근접한 값을 가졌다. 증착한 YSZ와 Ni-NiO 박막의 구조는 X-ray diffractometer(XRD)를 이용하여 결정구조를 알아 보았고, TSZ 박막의 표면 morphology 관찰은 Scanning electron microscopy(SEM) 이용하였다. 박막의 조성분석은 X-ray energy dispersive analysis(EDX)을 사용하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.549-552
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• 2009

본 논문에서는 심폐기능에 이상이 있는 중환자의 지속적인 감시와 진단을 위한 방법으로 Swan-Ganz Catheter를 체내에 삽입하여 심박 출량과 혼합정맥혈 산소포화도를 기존 장비들보다 정밀하게 측정할 수 있는 모듈을 개발하고자 한다. Swan-Ganz Catheter에는 두 개의 온도센서와 한개의 압력센서를 포함하고 있으며 이를 통해 입력되는 센서 값을 세밀하게 수집하고 이를 기반으로 일회 심박 출량, 전신 및 폐혈관저항, 산소소모량 등을 계산하여 환자의 상태를 보다 정확하게 진단 및 치료가 가능하게 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권3호
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• pp.37-41
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• 2018

본 논문에서는 UV 임프린트 기반의 평면 광 회로층을 이용한 산소농도 검출용 집적형 형광 프로브 모듈을 제안하였다. 제안된 형광 프로부 모듈은 광원과 형광 신호를 고효율로 전송할 수 있게 동일 광 경로를 가지는 비대칭 $1{\times}2$ 빔 분배기 형태로 설계되었으며, 이를 UV 임프린트 공정을 통해 제작하였다. 제작된 광 회로층의 끝단에 최적의 형광 염료 농도로 센서막을 코팅하여 산소 농도 검출용 광학 프로브 모듈을 구현하였다. 제작된 형광 프로부 모듈을 이용한 산소 농도 측정용 센서 시스템은 0%에서 20%의 가스 농도 범위에서 약 0.3%의 분해능까지 산소 농도를 검출 할 수 있었다. 이러한, 평면 광회로 기반의 형광 프로브 모듈은 저가의 집적형 산소 센서 검출 시스템을 가능하게 하여, 화학분야, 바이오 분야, 그리고 대기 및 수질 환경을 모니터링 하는 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제19권1호
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• pp.62-66
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• 2004

의료용 갈바닉형 산소센서를 이용하여 BOPP, OPP 및 CPP 막의 두께와 온도 변화에 따른 산소 투과 특성을 연구한 결과, 전류와 산소농도의 탁월한 선형관계 (R＞0.999)로부터 구한 산소 투과도는 BOPP ＞ OPP ＞ CPP의 순으로 막의 두께에 의존하는 것으로 나타났다. 본 전기화학적 산소투과도 측정방법은 기존의 압력법에 비하여 간편한 실험방법임을 확인하였다 한편, 산소 투과도에 대한 활성화에너지는 13.1 kJ/mol에서 28.5 kJ/mol 사이의 값으로, 각 막에 따라 다른 값을 나타냈지만 같은 종류의 막에서 두께에 의존하지는 않았다. 이는 고분자의 활성화 에너지는 고분자가 갖고 있는 고유의 물성에 의존하기 때문인 것으로 추정된다.

• 센서학회지
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• 제3권3호
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• pp.22-27
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• 1994

마이크로 산소분압센서의 특성에 맞는, CMOS op-amp로 구성된 potentiostat 및 I-V converter용 op-amp를 설계하였다. 시뮬레이션 결과, 설계된 potentiostat는 $l.1k{\Omega}$의 낮은 출력저항을 나타냈으며, 산소분압센서의 등가회로와 연결한 경우 $-3{\sim}2.5V$범위의 전압을 선형적으로 인가할 수 있었고 안정한 주파수 특성을 보였다. 또한 I-V converter의 입력 저항은 약 $30{\Omega}$으로 작았으며 좋은 직선성을 나타내었다.

• 분석과학
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• 제12권6호
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• pp.472-477
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• 1999

연소배기가스의 성분중 산소의 농도를 분석하여 적정연소에 필요한 공기량을 조절 할 수 있는 공연비 측정시스템의 산소센서를 개발하였다. 금환원전극을 이용한 갈바니식 산소센서를 제조하였고, 산소농도 측정범위는 0~30% $O_2$이다. 응답시간은 15~20초로 매우 빠르게 선택적으로 나타내었다. 센서의 재현성 및 안정성 면에서 매우 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.71-71
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• 2010

최근 나노선의 우수한 전기적, 광학적 특성을 다양한 종류의 전자소자, 광소자, 그리고 센서에 응용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 $SnO_2$ 나노선은 n-type의 전기특성과 우수한 광 특성을 보이며, 전자소자, 광소자 뿐 아니라 다양한 종류의 가스 센서 제작에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법 (Chemical Vapor Deposition)으로 $SnO_2$ 나노선을 성장하여 전계방출효과 트랜지스터 (field effect transistor: FET)를 제작하여 전기적 특성을 측정하였다. 나노선의 성장 조건 (온도와 산소 유량) 에 따른 나노선의 구조, 화학조성, 전기적 특성을 체계적으로 조사하였다. 산소의 유량이 낮을 때는 온도에 따라 나노선의 크기와 전기 특성에 변화가 없었으나, 산소의 유량을 높이면 온도에 따라 나노선의 두께와 전기적 특성이 크게 변화하였다. 본 연구에서는 특히, FET 구조에서 on/off current ratio 가 $10^5$ 이상으로 매우 높은 나노선 제작이 가능하였다. 전기적 특성과 나노선의 결정구조, 화학적 조성을 함께 비교하여 성장 메커니즘을 이해하고자 한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.219-223
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• 2008

스크린 프린트법으로 저가형 후막 용존산소 센서를 제작하고, 휴대용 용존산소 측정 시스템을 구현하였다. 전류 특성은 인가전압(바이어스 전압)을 0.7 V로 하였을 때, 응답시간도 짧고 전류 값의 변화도 가장 크다는 것을 알 수 있었다. 시스템의 구현은 MCU, 증폭단, 필터단, 전원부 및 디스플레이로 구성하였다. 용존산소 농도는 아날로그 값을 디지털로 변환하여 백분율로 표현되도록 프로그램하였다. 제작된 용존산소 측정 시스템은 표준 용액 대비 오차 ${\pm}0.5%$의 정확도 및 약 100초의 응답시간을 나타내어 고가의 상용 용존산소 센서를 대치할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권5호
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• pp.573-579
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• 1999

본 논문은 2채널 센서를 이용한 펄스 옥시메터의 산소포화도 계산 모델의 설계 및 분석에 관한 것이었다. 또한 Beer Lambert 법칙에 의거하여 기존 알고리즘 및 새로운 알고리즘들을 이론적으로 분석하였다. 제안된 알고리즘은 손가락을 투과한 2개의 채널에서 나온 광신호를 각각 직류성분 Adc 와 맥동성문 Aasin wt. 잡음성분 Ahnoise , ALnoise 등으로 모델링한다. 모델링 되어진 광신호를 맥동성분이 적분비를 사용하여 고주파 동잡음인 AHnoise 를 제거한 후 각각 산소포화도 계산을 위한 상관계수 그래프를 구한다. 또한 2개의 채널에서 적분비를 사용하여 구해진 상관계수 그래프를 사용하여 산소농도를 추출하는 방법에 관하여 기술하였다. 맥동성분비와 관혈적인 측정에 의한 혈중 산소포화도와의 상관관계 그래프의 선형성을 확보하기 위하여 펄스 옥시메터 시뮬레이터 오차범위를 고려해 75~100%상이의 산소포화도를 중점적으로 관측하였고, 4주기로 면적계산주기를 결정하여 실험하였다. 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능평가는 맥동성분의 적분비를 이용한 방법과 비교하였다. 비교결과는 4주기의 면적계산 주기를 가졌을 때 기존의 방식보다 평균오차가 0.7%정도 향상되었으며, 회귀적선의 신뢰도를 보여주는 결정계수 ${\gamma}$$^2$도 0.995로 기존의 방식에서 나온 0.979보다 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 2채널을 이용한 방법이 A Lnoise 제거와 성능면에서 우수하다는 결론을 얻을 수 있었다.