• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.05b
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• pp.102-105
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• 2005

가스센서는 응용 분야와 기능 및 종류가 다양하고 최첨단 분야로서 학문적으로는 물리, 화학, 전기, 전자 및 기계 등의 배경을 필요로 하며 산업적으로는 공업 전 분야와 농림, 축산, 사무기기에서 뿐만 아니라 공해 방진용(자동차 연소제어 및 배출가스 제어, 대기오염 감시등), 민생용(조리, 환기, 공조 등), 교통 보안용(음주운전측정 및 음주운전 방지장치 등), 방재용(가스 누설 탐지기, 불완전 연소 방지, 산소 결핍, 화재 등), 의료용(호기, 마취가스의 분석 등) 매우 광범위하며 점점 더 확대되어 가고 있다. 본 연구에서는 검출 가스 종류에 따라 졸-겔법으로 감응막을 최적 설계하고, 최적으로 설계된 감응막을 디핑법으로 코팅처리한 후 최적으로 열처리하여 센서를 제작하였다. 또한, 자체 제작한 가스검출 시스템에 제작된 센서를 장착하여 센서의 가스 검출 특성을 측정하고, 측정 데이터를 이용하여 휴대용 가스 검출 시스템을 설계 제작하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.1694-1696
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• 2004

$Si_3N_4$ 박막을 동일한 공정 파라메터로 저압 화학기상증착법(LPCVD)으로 증착하고, IS, LOCOS- IS 및 ISFET의 세 가지 각각 다른 구조로 하여 용약 중 pH 농도 감지용 센서소자를 제작하였다. 이 세 가지 다른 센서소자에 대하여 pH 농도변화에 따른 감지도, 감지특성곡선의 선형성, 히스테리시스 등 주요 특성을 각각 조사한 후 비교 분석하였다. LOCOS-IS 구조의 pH 센서는 ISFET 구조의 pH 센서와 유사한 우수한 제반 pH 감지특성을 보였으나, 간단한 IS 구조의 pH 센서는 이들에 비해 상대적으로 열악한 pH 감지특성을 보였다. 동일공정으로 제작된 Si3N4 박막으로 제작되었음에도 불구하고 간단한 IS 구조의 pH 센서의 비교적 열악한 특성을 보이는 원인을 규명하기 위하여, pH 농도 변화에 따른 C-V특성 변화에 의한 pH 감지특성 조사시의 IS 및 LOCOS-IS 구조의 정전용량의 변화를 비교하고 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.381-383
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• 2005

바이오센서 응용을 위한 대칭 및 비대칭 마하젠더 간섭계 광도파로 소자의 설계, 제작 및 광학적 응답특성을 평가하였다. 설계 제작된 광도파로 소자의 압력광원은 각각 1550nm와 632.8nm이고, 코어와 클래딩의 굴절률차는 0.45 $\Delta$%로 설계 제작하였다. 센서부(상위 클래드)의 금 박막의 미소 굴절률 변화에 따른 TE, TM모드의 특성을 분석하였다. 센서의 보다 높은 감도 개선을 위한 나노-광자결정 구조가 주목받고 있는데, 광자결정 구조의 구현를 위한 리소그래피 공정은 높은 분해능과 신뢰성 있는 나노스케일의 공정이 요구된다. 광-바이오센서의 감도 개선을 위해 센서부 표면에 2차원 나노-광자결정 배열을 제안하고 이를 구현하기 위한 Dip-Pen Nanolithography 공정에 대해 고찰하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.2
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• pp.103-110
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• 1998

Pyroelectric infrared detectors based on La-modified $PbTiO_{3}$ (PLT) thin films have been fabricated by RF magnetron sputtering and rnicrornachining technology. The detectors form $Pb_{l-x}La_{x}Ti_{1-x/4}O_{3}$ (x=0.05) thin film ferroelectric capacitors epitaxially grown by RF magnetron sputtering on Pt/MgO (100) substrate. The sputtered PLT thin film exhibits highly c-axis oriented crystal structure that no poling treatment for sensing applications is required. This is an essential factor to increase the yield for realization of an infrared image sensor. Micromachining technology is used to lower the thermal mass of the detector by giving maximum sensor efficiency. Polymide is coated on top of the sensing elements to support the fragile structure and the backside of the MgO substrate is selectively etched to reduce the heat loss. The sensing element exhibited a very high detectivity D* of $8.5{\times}10^{8}cm{\cdot}\sqrt{Hz}/W$ at room temperature and it is about 100 times higher than the case of micromachining technology is not used. A sensing system that detects the position as well as the existence of a human body is realized using the array sensor.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1410-1412
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• 2003

PTC 자기발열기판을 사용해서 저전력 방폭형 CO센서를 제작하고 그 특성을 고찰하였다. CO가스센서의 감지특성을 향상시키기 위하여 Pt가 island 형상을 갖는 다층 Pt/$SnO_2$ 박막구조를 도입하였으며, 이와 같은 구조는 Pt/$SnO_2$ 위에 다시 $SnO_2$ 및 Pt cluster 층들을 연속적으로 증착함으로서 제작되었다. 200ppm의 CO가스농도에서 측정된 다층 $Pt/SnO_2$박막 센서의 감도는 1.72($R_{air}/R_{CO}$)로, 단충 Pt/$SnO_2$ 박막 센서의 최대감도(1.23)보다 훨씬 더 높았다 이것은 Pt와 $SnO_2$사이의 계면적 증대에 기인하는 것으로 생각된다. 제작된 Pt/$SnO_2$ 가스센서의 평균 소비전력은 38.5mW이며, 측정농도범위($30{\sim}1,000ppm$)에서 매우 양호한 감지특성을 나타내었다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2008.08a
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• pp.566-569
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• 2008

와전류탐상(ECT) Transmit-Receive 프로브를 이용한 ECT 방법은 센서코일의 유도기전력의 변화를 관찰하여 피검사체의 결함이나 특성의 변화를 탐지해내는 방법이다. ECT T/R 프로브는 여러 개의 Pancake 코일로 구성되어있고, 각각의 코일은 Transmit 코일과 Receive 코일로 나뉜다. 본 논문은 실제 TH 프로브 제작에 앞서 동일한 특성을 갖는 와전류센서를 설계 및 제작하여 그 특성을 파악하였다. 와전류센서에 인가되는 시험주파수와 Lift-off의 변화에 대한 특성을 파악하고 와전류센서의 임피던스값을 산출하여 정규화 임피던스도를 그려 와전류센서의 특성을 살펴보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.2003-2005
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• 2002

바이오 마이크로 시스템 및 바이오 MEMS 분야, 특히 실리콘을 기질로 하는 바이오 센서 제작에서 반도체 공정 기술은 센서의 대량 생산과 초소형화를 위해서 반드시 필요한 기술이다. 그러나, 감지전극의 마이크로화에 따른 센서의 감도 및 안정성 저하 문제는 해결해야 할 과제이다. 최근, 다공질 실리콘이 갖는 대면적이 실리콘 기질과 생체 고분자 (예: 단백질, 핵산 등) 간의 결합력을 향상시킬 수 있음이 알려지면서, 바이오 센서 분야에서, 새로운 형태의 드랜스듀서 재료로서의 다공질 실리콘에 대한 논의가 활발히 전개되고 있으며 또한, ISFET (Ion-Selective Field-Effect Transistors) 와는 달리 다공질 실리콘 층은 저항이 크기 때문에 센서 제작 과정에서의 부가적인 절연막을 필요로 하지 않는다. 본 연구에서는, 백금을 증착한 다공질 실리콘 표면에 전도성 고분자로서 Polypyrrole (PPy) 필름과 생체 고분자 물질로서 Urease를 각각 전기화학적으로 흡착하였다. 다공질 실리콘 층의 형성을 위해 테플론 소재의 전기화학 전지에 불산 (49%), 에탄올 (95%), $H_2O$ 혼합 용액을 넣고 실리콘 웨이퍼에 일정시간 수 mA의 산화 전류를 흘려주었으며, 약 $200{\AA}$의 티타늄 박막과 $200{\AA}$의 백금 박막을 RF 스퍼터링하여 작업 전극을 제작하였고, 백금 박막 및 Ag를 기화 증착하여 제작한 Ag/AgCl 박막을 각각 상대 전극과 기준전극으로 하였다. 박막 전극의 표면 분석을 위해 SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy) 등을 이용하였다. 제작된 요소 센서로부터 요소 농도 범위 0.01 mmol/L ${\sim}$ 100 mmol/L에서 약 0.2 mA/decade의 감도를 얻었다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.5
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• pp.334-340
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• 2000

This paper presents the fabrication of a micro electromagnetic flow sensor for the liquid flow rate measurement. The micro electromagnetic flow sensor has some advantages such as a simple structure, no heat generation, a rapid response and no pressure loss. The principle of the micro electromagnetic flow sensor is based on Faraday's law. If conductive fluid passes through a magnetic field, the electromotive force is generated and detected by two electrodes on the wall of the flow channel. The flow sensor consists of two permanent magnets and a silicon flow channel with two electrodes. The dimension of the flow sensor is $9\;mm\;{\times}\;9\;mm\;{\times}\;1\;mm$. The micro flow channel is mainly fabricated by anisotropic etching of two silicon wafers, and the detection electrodes are fabricated by metal evaporation process. The characteristic of the fabricated flow sensor is obtained experimentally. When the flow rates of water with the conductance of $100-200\;{\mu}S/cm$ are 9.1 ml/min and 62 ml/min, the generated electromotive forces are $261\;{\mu}V$ and 7.3 mV, respectively.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.154-158
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• 2001

산업이 고도화, 대형화됨에 따라 조선, 건설, 기계산업문야에서 대용량 힘 측정의 필요성이 날로 증가하고 있다. 힘 측정에 사용되는 힘 센서는 국가 힘 표준인 힘 표준기로부터 교정을 받아 사용함으로써 힘 측정 결과에 대해 국제적으로 인정받을 수 있다. 본 연구에서는 build-up 힘 표준기에 사용되는 build-up 힘센서를 설계 및 제작하고 힘 센서 각각의 특성과 build-up 시스템 전체의 특성을 실험하여 build-up 힘 센서의 오차를 평가하였다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.12-25
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• 1992

본 연구에서는 우선 자동차 전장품 시장팽창의 배경과 요인을 추적함으로써 자동차 전장기능시스템과 센서의 중요성을 입증하고, 전장기능시스템 구성에 필요한 센서의 종류, 시장 및 요구특성을 분석한다. 그후, 자동차용 센서의 요구특성을 만족시킬수 있는 제작기술로써 두종류의 반도체 미세가공(micromachining) 기술을 소개하고, 이들 각각의 기술이 내포하고 있는 특성을 비교, 정리한다. 이어, 반도체 미세가공 기술에 의해 제작된 자동차용 반도체 센서와 마이크로 엑튜에이터들을 소개하고, 일련의 개발예를 통하여 각각의 형태와 기능면에서의 발전경향을 진단하며, 나아가 관련 핵심기술의 중요성과 기술발전의 방향의 전망을 통하여 조기기술 확보의 필요성과 관련업계의 역할, 그리고 기술 성숙요건을 제시한다.