• 제목/요약/키워드: 센서특성

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박막 형 가스 센서에 있어서 가스 감지 속도에 대한 막 두께의 영향 (Effect of Film Thickness on Gas Sensing Behavior of Thin-Film-Type Gas Sensor)

  • 유도준;준 타마키;노리오 미우라;노보루 야마조에;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제6권7호
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    • pp.716-722
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    • 1996
  • 박막 형 가스 센서의 막 두께가 가스 감지 특성에 미치는 영향을 단순화된 모델로부터 수식으로 유도하여 해석하였고, 그것을 ${SnO}_{2}$와 CuO-${SnO}_{2}$ 박막의 ${H}_{2}S$ 감응 특성에 대한 실험 결과에 적용하였다. 유도된 수식으로부터 박막 가스 센서의 가스 감지 특성은 가스의 박막 안으로의 확산성에 크게 의존하며, 그 가스 확산성은 박막의 두께, 가스의 센서 재료의 반응성, 작동 온도 등에 의해서 결정됨을 알 수 있었다. 또한 이 수식은 CuO-${SnO}_{2}$ 박막의 ${H}_{2}S$ 감응 특성에 대한 실험 결과와 비교적 잘 일치하였고, CuO-${SnO}_{2}$ 박막과 ${SnO}_{2}$ 박막의 서로 판이한 ${H}_{2}S$ 감응 특성에 대한 설명에 적용되었다. 이로부터, 일반적인 산화물 반도체식 가스 센서의 가스 감지 특성이 가스 확산성에 의해서 어떻게 지배되는가를 구체적으로 제안하였다.

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압전 수중음향센서 음향특성의 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Acoustic Characteristics of Piezoelectric Underwater Acoustic Sensors)

  • 김재환;손선봉;조철희;조치영
    • 한국음향학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.68-76
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    • 2001
  • 유한요소법을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE (Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Tonpilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게 되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS (Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는데 큰 도움이 될 것이다.

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기름에 대한 실리콘의 부피 변화 성질을 이용한 유출유 탐지 센서 개발 (Development of Hydrocarbon Oil Detection Sensor using the Swelling Property of Silicone Rubber)

  • 오상우;이문진;최혁진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.280-286
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    • 2011
  • 본 연구에서는 기름에 대한 실리콘의 선택적 반응 현상을 이용하여 해상에 유출된 기름을 탐지하는 방법과 이를 적용한 센서의 특성을 실험적으로 분석한 결과를 제시한다. 기름을 탐지하기 위한 방법으로는 기름과 접촉시 실리콘고무의 부피가 변화되는 성질을 이용하였으며 이를 정량적으로 측정하기 위해서 스트레인 게이지와 실리콘 고무가 결합된 새로운 형태의 센서 코어를 제안하였다. 기름의 종류별 센서 코어의 특성 실험을 통해 유출유 탐지 센서로 사용이 가능함을 확인하였고, 해당 센서의 실해역 적용을 위해서 부이형태의 센서 플랫폼을 센서 코어 및 스트레인 계측기와 통합시켜, 기름 유출이 모사된 조건에서 기름을 탐지하는 실험을 통해 여러 종류의 기름의 존재 유무를 탐지할 수 있는 센서로 활용할 수 있음을 보였다.

응용프로그램의 특성에 따른 무선센서 네트워크의 에너지 소모와 처리 지연 분석 (Analysis of Energy Consumption and Processing Delay of Wireless Sensor Networks according to the Characteristic of Applications)

  • 박총명;한영탁;전수빈;정인범
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권3호
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    • pp.399-407
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    • 2015
  • 무선 센서네트워크는 다양한 응용 프로그램들을 위하여 주변 환경으로부터 데이터수집 또는 처리를 위하여 사용된다. 무선 센서네트워크는 저 수준 계산 능력, 제한적인 배터리 용량, 낮은 네트워크 대역폭을 기반으로 운영되므로, 무선센서 네트워크의 구조 모델은 응용 프로그램의 성능에 큰 영향을 미친다. 응용 프로그램이 높은 계산 복잡도를 요구하거나, 실시간 처리를 필요로 하는 경우, 무선센서 네트워크의 중앙 집중 형 구조는 데이터 처리에 있어서 지연을 발생하게 되므로, 응용 프로그램의 성능 요구사항을 만족시키지 못하는 결과를 가져온다. 반면에, 응용 프로그램이 단순한 데이터 수집을 장기간 수행하는 경우, 분산 형으로 무선센서 네트워크를 구성한다면, 무선 센서들에서 불필요한 에너지 소모를 피할 수 없게 된다. 이 논문에서는 중앙집중 형 구조와 분산 형 구조에서 에너지 소모와 데이터 처리 지연을 분석, 평가한다. 또한, 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 새로운 융합 형 구조를 제안하고 평가한다 제안된 방식은 응용 프로그램의 특성에 따라서 무선센서 네트워크에서 최적의 무선센서 노드 개수를 찾을 수 있게 한다.

지문 인식 센서 평가를 위한 통계학적 분석 (Statistical Analysis for Assessment of Fingerprint Sensors)

  • 남정우;김학일
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.105-118
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    • 2006
  • 본 논문의 목적은 다양한 지문 인식 센서의 특징을 정량적 객관적으로 평가하고, 지문 인식 센서간의 호환성을 확보하기 위한 센서간의 특성을 평가하는 방법을 제안하는 것이다. 본 논문에서는 지문 인식 알고리즘의 성능 평가가 아닌, 지문 입력센서로부터 획득한 지문 영상을 이용하여 지문 입력 센서의 특성을 평가한다. 본 논문은 지문의 DPI를 평가하는 실질해상도, 수직 해상도와 수평해상도의 왜곡 정도를 나타내는 왜곡율, 외부 광원에 의한 지문 영상의 명암 분포도와 같은 평가 측정 항목 및 방법을 제시한다. 다양한 지문 인식 센서간의 호환성을 위해 광학식 센서, 반도체식 센서, 스윕 타입 센서 등 9개의 센서를 대상으로 하고, 각 센서 당 50장의 취득 영상을 이용하여 평가 결과를 통계학적 방법인 95% 신뢰구간으로 표현하였다.

나노 재료를 이용한 최신 센서 기술 동향-리뷰 (Trends in recent sensor technology using nano materials-Review)

  • 박준식;박광범;김성동;박효덕
    • 센서학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.327-336
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    • 2009
  • 최근 인류의 삶의 질 향상에 따라 건강하고, 쾌적하고, 편안한 삶을 살기 위한 많은 노력이 진행되고 있다. 센서는 이러한 삶의 질 향상을 위해서 필수불가결한 요소 중 하나이며, 고성능의 지능화된 센서가 요구되고 있어, 앞으로 이에 대한 수요는 더욱 증대될 것으로 생각된다. 최근의 센서 연구 개발 방향은 센서에 기능을 부여하는 기능성 재료가 중요한 요소로 더욱 부각되고 있으며, 특히, 다양한 성분과 형태로 존재하는 나노 기능 재료는 기존의 벌크 재료와는 차별화된 독특한 물리, 화학, 기계, 광학적 특성을 갖고 있어 더욱 주목받고 있다. 최근 기존의 나노 입자 연구에서 더욱 발전하여 서로 적용하기 위한 나노선이나 CNT를 포함한 나노튜브, 나노 복합재료 등의 연구가 매우 활발하다. 본 논문에서는 이러한 나노 재료를 이용한 가스 센서, 수질 센서, 바이오 센서, 광 센서 그리고 물리 센서 등 최신 나노 센서 연구개발 동향을 살펴보았으며, 미래 센서기술 발전방향 중 하나로서 나노 재료에 의한 센서의 고기능화 및 극소형화가 매우 중요한 부분으로 활용될 것으로 예측되었다.

커버리지와 네트워크 연결성 향상을 위한 3차원 공간 노드 배치 및 망 구성 방법 (3D Node Deployment and Network Configuration Methods for Improvement of Node Coverage and Network Connectivity)

  • 김용현;김이형;안미림;정광수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권9호
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    • pp.778-786
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    • 2012
  • 무선 센서네트워크에서 사용하는 센서는 PIR, 이미지, 전자파 센서와 같은 지향성 센서와 진동, 음향, 자기센서와 같은 비지향성 센서로 구분할 수 있다. 지향성 센서의 성능을 보장하기 위해서는 센서의 설치위치는 가시선이 보장되는 곳에 설치가 되어야 하므로 노드 설치 위치는 지표면보다 높은 곳에 설치가 된다. 비지향성 센서 중 진동센서의 경우 센서 특성상 지표면에 설치가 되어야 한다. 이로 인해 지표면에 설치되는 비지향성 센서는 통신 장애로 인하여 네트워크 연결성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 센서 고유특성을 살려서 커버리지를 최대화하고, 센서노드의 설치높이를 고려한 토폴로지 구성을 통해 네트워크 연결성을 최대화할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 비지향성 센서는 지표면에 배치하고, 지향성 센서는 나무나 폴대와 같은 물체를 이용하여 지상에 설치하여 센서 커버리지를 최대화 한다. 그리고 설치높이가 낮은 센서노드는 설치높이가 높은 센서노드에 우선 연결하고, 설치높이가 높은 센서노드는 설치높이가 높은 센서노드와 연결하는 토폴로지를 구성하여 네트워크 연결성을 최대화하는 것이다. 시뮬레이션을 통해 제안방법을 검증하였으며, 커버리지와 네트워크 연결성에서 성능이 향상됨을 확인하였다.

유비쿼터스도시시설물 관리를 위한 센서망 호환성에 관한 연구 (Research for Compatibility of USN in U-City Facilities Management)

  • 이경현;김화종
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.11-14
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    • 2009
  • 유비쿼터스도시서비스에서의 가장 핵심적인 기술을 유비쿼터스도시서비스를 제공하기 위하여 설치된 도시기반시설물과 도시기반시설물로터 정보를 수집하고, 시설물을 관리하기 위하여 설치된 센서이다. 시설물에 설치된 센서는 USN으로 연결되어서 도시통합운영센서와 통신을 하여 센서로부터 수집된 정보를 전송한다. 도시통합운영센터에서는 USN을 통해서 센서 또는 시설물을 제어한다. 이러한 USN에는 Zigbee, 6LoWPAN등 센서의 특징에 따른 프로토콜이 있고, 유선네트워크, 무선네트워크 등을 통해서 USN의 네트워크를 구성한다. 본 논문에서는 유비쿼터스도시의 시설물 관리를 위해서 사용되어지는 센서 및 USN의 특성을 분석하고, 센서 및 USN의 다양성에서 발생하는 문제점을 분석하고 이를 해결하기 위한 방안을 제시하고자 한다.

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FBG 센서를 이용한 철골 보의 변형률 분포 추정 모델 (Estimation Models for Strain Distribution of Steel Beams using FBG Sensors)

  • 오병관;박효선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.704-707
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    • 2010
  • 구조 건전성 모니터링에 사용되는 기존 센서들의 문제점을 극복하고 높은 분해능과 동특성 모니터링에 대한 이점을 지닌 FBG센서는 구조물 모니터링에 있어 큰 이점을 지니고 있다. FBG 센서는 점 센서라는 한계 때문에 구조물의 전체적인 변형률 및 응력 평가에 어려움이 있을 수 있다. 본 연구에서는 FBG 센서로부터 계측한 변형률 값들로부터 임의의 하중조건에서 철골 보의 변형률 분포를 추정하는 기법을 제시하였다. 임의의 개별 하중조건에 대해 FBG 센서로 계측된 값을 통해 센서의 부착 위치와 최소 필요 개수를 결정하고 변형률 추정식을 유도함으로써 FBG 센서의 계측 기법에 대한 기준을 세웠다. 나아가 임의의 조합 하중이 작용하는 실제의 경우를 고려하여 철골 보의 변형률 분포를 추정하는 보다 일반화된 수학적 모델을 제시하였다. 그리고 예제를 통하여 본 연구에서 제시한 변형률 분포 추정 모델을 검증하였다.

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