• 기계저널
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• 제33권6호
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• pp.515-522
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• 1993

센서는 자연현상을 감지하는 소자로 계측 및 제어시스템의 구성요소로 이용되며, 센서를 이용 하여 Closed-loop System의 구성을 가능케 하며, 지능화된 시스템을 구현 할 수 있다. 센서는 압력, 유량, 온도, 자장, 광 등을 측정하는 물리적 센서, pH, 이온, 산소 등의 구성물을 감지하는 화학센서, 인체의 혈당량, 뇌의 상태, 냄새 등을 측정하는 바이오 센서로 대별될 수 있다. 이중 물리적 센서는 기계적 시스템에 많이 이용되며, 특히 압력, 유량센서는 자동차에 있어서 엔진의 Manifold, 엔진오일, 브레이크 오일, 타이어, 연료 등의 상태를 측정하는데 사용되고 있다. 예를 들어 1980년대에는 미국 Ford와 Motorola사가 공동으로 반도체공정 기술을 이용한 용량 형(capacitive) 압력센서를 개발하여 엔진의 컨트롤시스템에 이용하였다. 이러한 압력센서는 1988년에 15억불의 매출을 기록하였으며, 1955년에는 30억불로 늘어날 전망으로 있어 가장 많이 사용되는 센서로 각광을 받고 있다. 이글에서 압력센서의 원리 및 종류에 대하여 알아보고, 마 이크로머시닝 기술 등의 제작방법과 이의 응용에 대하여 논의하려 한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.1-5
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• 2008

피복이 없는 FBG센서는 내구성이 매우 약하기 때문에 FBG센서 주위의 피복이 없이는, 많은 변수가 존재하는 실제 자연환경에서의 정확한 데이터수집이 어렵다. Steel sleeve packaged FBG 변형률 센서는 토목공학에서 널리 사용되고 있는 센서 중 하나이다. 변형률과 온도가 동시에 측정되는 FBG센서의 도입 이후로, 변형률과 온도의 정확한 보정은 필수적인 과정이 되었다. 이 논문에서는 FBG의 변형률과 온도의 측정 원리에 기초하여 steel sleeve packaged FBG센서의 온도보정 기술을 도출하였다. 그리고 두개의 FBG센서를 이용한 콘크리트 초기재령의 건조수축 실험을 통해 온도보정의 실행 가능성을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제29권6호
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• pp.241-246
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• 2018

본 논문에서는 광섬유 브래그 격자(FBG)를 이용한 광온도센서를 제작하였으며 광원은 출력 파장의 온도 의존성을 가지는 저가형 VCSEL이 사용되며 FBG에서 반사되는 빛의 파장을 분석하는 interrogator는 VCSEL에서 변화되는 출력 파장을 VCSEL의 내부 온도로 확인하는 방법을 적용하여 저가격의 광온도센서를 구현하였다. VCSEL의 내부온도를 $52.2^{\circ}C$에서 $14^{\circ}C$까지 조절하면서 출력 파장을 1519.90 nm에서 1524.25 nm까지 총 4.35 nm 파장을 변화시켰으며 온도 조절에 따른 파장 변화 반복도 오차는 ${\pm}0.003nm$이며 온도 측정 오차는 ${\pm}0.18^{\circ}C$로 측정되었다. 광온도센서를 사용하여 $22.3{\sim}194.2^{\circ}C$의 온도를 측정한 결과 인가한 온도 ${\Delta}T$에 따른 광원 내부 온도 변화 값은 $0.146^{\circ}C/{\Delta}T$이고 인가한 온도 ${\Delta}T$에 따른 온도 프로브 반사 파장 변화 값(${\Delta}{\lambda}_{\beta}T/{\Delta}T$)은 $16.64pm/^{\circ}C$로 측정되었으며 센서의 측정 오차는 ${\pm}1^{\circ}C$로 나타났다. VCSEL의 출력 파장은 온도에 의존성을 가지고 있어 좁은 범위의 출력 파장을 변화시키기 위한 광원으로 사용하기에 매우 적합하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.191-196
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• 2021

본 논문에서는 실내 환경에서 색온도 검출이 가능한 이미지센서 모듈을 구현하였다. 이미지센서로 획득한 영상정보 내 색온도 정보는 색차조도계와 정합하여 LUT(Look Up Table)로 제작하였으며, 수광된 RGB값에 따른 색온도 정보가 자동 산출이 가능하도록 알고리즘을 개발하여 MCU(Micro Control Unit)에 반영하였다. 실내에서 이미지센서로 색온도를 측정한 결과 기준값 대비 5.91% 이하의 정확한 결과를 얻을 수 있었으며, 컬러센서를 이용한 색온도 측정 결과 대비 23.5% 이상의 균일도가 우수함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1188-1194
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• 2019

유체의 흐름을 측정하는 여러 방법 중 열선 풍속 센서는 유체의 열전달에 의해 속도나 온도를 측정하는 장치로 비정상 속도 및 난류 속도 성분을 측정하는데 유용하다. 하지만 열선 풍속 센서는 외부의 환경 요인에 민감하며, 주변 온도, 습도, 신호 잡음 등에 의해 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이런 단점을 보완하는 방법으로 온도 보상 회로를 추가하는 기술이 나오고 있지만 가격 경쟁력을 갖출 수 없는 상황이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 온도 보상이 필요 없는 풍속 감지 센서에 대해 연구를 진행하였다. 열선식 풍속 센서는 외부 환경 요인 중에서도 주변 온도에 매우 취약하다. 주변 온도로는 전자 회로에 의한 발열의 영향이 가장 크게 미치고 있으며, 이를 개선하는 방법으로 발열체에 보조 발열체를 추가로 장착하여 보조발열체와 발열체의 일정한 온도차를 제어하는 것이다. 이와 같이 기존 기술에 비해 복잡하지 않은 방법으로 동등한 성능을 확보할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1747-1754
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• 2016

본 논문에서는 고정밀 하이브리드 온 칩 온도센서를 제안하였다. 제안된 온도센서에서는 SAR 타입 온도센서와 ${\Sigma}{\Delta}$타입 온도센서를 혼합하였다. SAR 타입 온도센서는 ${\Sigma}{\Delta}$타입 온도센서 보다 온도를 찾아가는 속도가 빠르지만 오차가 발생할 확률이 높은 단점이 있고, ${\Sigma}{\Delta}$ 타입 온도센서는 SAR 타입 온도센서 보다 정확하지만 속도가 느린 단점이 있다. 제안된 온도 센서는 두개의 온도 측정방법을 혼합하여 고정밀 고속 온도측정이 가능하다. 또한, 칩 제작 후 온도 오차 값을 메모리회로에 저장하여 온도 오차를 보상하는 회로를 포함하여 온도센서를 구현하였다. 제안된 온도센서는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. 온도 정확도, 소비 전력, 칩 면적은 각각 $0.15^{\circ}C$, $540{\mu}W$, $1.2mm^2$였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.2087-2092
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• 2015

산업이 발전함에 따라 제조업 및 서비스 제품 등 다양한 분야에 열전달 장치 및 열전달 시스템이 활용되고 있다. 열전달 시스템의 자동화 및 모니터링 시스템을 통하여 환경을 관리하기 위해서는 온도 측정이 필요한 대상물의 직접적인 온도 및 측정 대상물의 주위 온도에 대한 계측이 필수요소라 할 수 있다. 특히, 이러한 온도 측정에 관한 두 가지 요소에 대하여 본 논문에서는 비접촉온도센서를 활용하여 온도 계측이 필요한 대상물에 센스를 직접 접촉하지 않고 대상물의 표면 온도를 계측할 수 있는 시스템과 대상물 주위 온도를 계측할 수 있는 모듈을 소형 MCU(microcontroller unit) 기반으로 설계하여 계측된 온도 데이터를 USN(Ubiquitous Sensor Network)기반의 지그비(ZigBee) 통신을 활용하여 온도 모니터링 시스템을 제시하고자 한다. 본 논문에서는 대상물의 온도와 주위 온도에 관한 정보를 계측하기 위하여 비접촉온도센서를 활용하여 대상물의 표면 온도 및 주위 온도를 계측할 수 있는 펌웨어 기반의 시스템을 설계하였다. 또한, 계측된 온도 정보 데이터를 지그비 통신을 기반으로 원격으로 온도 데이터를 모니터링 할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1133-1137
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• 2011

마이크로 수준에서의 온도측정을 위하여 유리 피펫 기반의 프로브형 온도센서를 제작하였다. 이를 이용하여 정밀도 ${\pm}$ 0.1 K 를 가지는 온도측정 보정 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제작한 방식은 저온의 용융점을 갖는 솔더합금(Sn)을 피펫에 내부에 주입하고 외부에 니켈(Ni) 코팅을 하여 열전대를제작함으로써 저비용의 프로브형 온도센서를 구현하였다. 제작된 센서 팁 끝단의 지름은 5 Am 에서 30 Am 로 피펫을 가열하여 당기는 방식으로 프로브 끝단의 크기를 조절하였다. 제작된 온도센서는 챔버내에서 정밀하게 제어된 온도 조절기를 사용하여 보정하였으며, 이를 통하여 얻어진 열전계수의 범위는 8.46 에서 $8.86{\mu}V$/K 의 값을 얻었다. 이를 이용하면 MEMS 소자, 세포, 티슈 등의 바이오 소재의 온도 및 열특성 측정용 프로브로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.486-490
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• 2015

기존의 MOS 구조를 갖는 온도 센서가 가지는 누설 전류 문제를 해결하기 위하여 제안된 $Bi_2Mg_{2/3}Nb_{4/3}O_7$ (BMNO) 를 이용한 온도센서의 민감도 평가를 저주파 누설 전류 측정을 통하여 수행하였다. 측정결과에서 서로 다른 어닐링 온도 ( $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$) 에 따른 서로 다른 패턴의 저주파 노이즈 특성을 얻을 수 있었으며, 그 결과에서 온도 센서 동작을 저해할 수 있는 공정 조건($700^{\circ}C$) 을 선별하는 결과를 얻을 수 있었다. 이와 같은 측정법은 향후 BMNO를 이용한 온도센서의 공정 최적화를 측정하는 방법으로 응용 될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.95-96
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• 2011

본 논문은 표면탄성파(Surface Acoustic Wave)의 특성을 이용하여 반사되어 돌아오는 피크 신호를 통해 개체를 식별하며 온도 변화에 따른 위상의 변화를 갖는 ID 태그 및 온도 센서의 제작공정과 네트워크 분석기를 이용한 측정에 대해 소개한다. 표면탄성파 마이크로센서는 IDT(interdigital trancducer)와 ID 번호를 갖는 리플렉터, 온도 변화에 따른 위상 변위를 관찰하기 위한 리플렉터로 구성된다. 제작된 두 개의 소자는 49(0110001), 113(1110001)의 ID 번호를 가지고 있으며, 1 us에서 기준신호를 관찰할 수 있도록 한 개의 리플렉터를 추가적으로 포함한다. 또한 온도 변화에 따른 전파 속도의 변화로 인해 발생 하는 위상 변화를 관찰하기 위한 리플렉터를 포함한다. $41^{\circ}$YX $LiNbO_3$ 압전기판, AZ1512 감광제, 알루미늄을 이용하여 제작 되었고 네트워크 분석기를 통해 출력된 신호로 ID 번호를 식별하고 $30^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$까지의 온도 변화에 따른 위상 변화를 측정하였다.