• Composites Research
• /
• 제14권1호
• /
• pp.30-38
• /
• 2001

복합재료는 우수한 비강성, 비강도 특성 때문에 기존의 항공우주산업뿐만 아니라 로봇 팔. 공작기계 등에 널리 사용되고 있다. 복합재료 경화중의 온라인 모니터링기법은 생산성 향상 및 품질의 신뢰성 향상을 위하여 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 휘스톤 브리지식 유전회로를 설계하고 제작하였다. 또한 고온 경화 복합재료에 적용할 수 있는 고온 유전센서를 개발하여 그 성능을 평가하였다. 유한요소해석을 이용하여 유전 센서에 작용하는 열 잔류응력을 계산하였으며, 고온분위기 하에서 유전센서의 유전특성을 평가하였다. 이상에서 개발된 유전회로와 고온 유전센서를 이용하여 BMI(Blsmaleimlde) 수지의 경화모니터링을 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1848-1850
• /
• 2004

변압기에 사용되는 절연유의 열화정도를 변압기의 운전정지 없이 실시간으로 측정할 수 있는 전기용량을 이용한 센서를 개발하였다. 개발된 전기용량형 센서는 3-전극형의 구조와 변압기에 센서의 외부상자가 접지 될 때 2중의 정전차폐가 되도록 하여 외부로부터의 잡음에 영향을 받지 않도록 하였다. 또한 변압기에서 절연유의 온도변화에 따른 유전율 변화를 보상하기위하여 기준용 센서와 측정용 센서를 한개의 변압기에 장착함으로 온도보상이 되도록 하였다. 제작된 센서는 변압기에서 절연유의 사용기간에 따른 유전율의 변화를 정확히 측정하였으며, 절연유의 체적저항의 변화도 감지 할 수가 있다. 따라서 센서에서 출력되는 신호를 phase sensitive detector를 사용하여 유전율의 변화로 혹은 체적저항의 변화로도 나타내 보일 수가 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.406-412
• /
• 2010

본 논문에서는 실세계에서 센서를 배치할 때 발생하는 최적화 문제인 최대 커버리지 센서 배치 문제를 정의하고 문제의 해 공간의 특성을 분석하였다. 또한 최대 커버리지 센서 배치 문제의 좋은 해를 얻기 위해 유전 알고리즘을 설계하고 그 우수성을 비교 실험을 통해 보였다. 이 문제에 유전 알고리즘을 적용할 때 중요하게 고려되어야 할 부분은 평가 함수를 어떻게 구현하느냐 인데 몬테카를로법을 통해 해결할 수 있었다. 유전 알고리즘의 몬테카를로법을 이용한 평가 부분에서 샘플 생성 횟수를 조절함으로써 동일한 성능을 내면서 계산 시간을 크게 줄일 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.305-305
• /
• 2011

표면 플라즈몬 공진(SPR) 현상을 이용한 광섬유 센서는 SPR 센서의 우수한 표면 민감도, 비표지 검출능 등의 특징은 유지하면서 측정시스템이 단순해지고 저렴하게 제작이 가능하며 원거리 검출에 유리하다는 장점으로 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 스택 제어가 용이하고 민감도 또한 우수하다는 이유로 측면 연마형 센서 구조를 적용한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기존 Kretchman형태의 SPR 센서의 분해능 향상을 위해 사용된 광도파로 구조를 측면 연마형 광파이버에 적용시켰다. 금속 층 / 유전체 층 / 금속 층으로 구성되어 있는 광도파로 구조와 Au 단일 층을 사용한 기존 구조에 대한 이론 전사모사를 진행하고 실물 소자를 제작하여 특성을 평가하였다. WCSPR 센서에서는 두 개의 반사율 dips이 나타난다. 하나는 단파장영역에서 나타나는 폭이 작은 형태이며 또 다른 하나는 장파장영역에서 나타나는 폭이 넓은 형태이다. 단파장에서의 dip은 입사각에 크게 영향을 받지 않기 때문에 Wavelength interrogation mode을 이용하는 광섬유 SPR센서에 적용할 경우 분해능이 향상될 것 이다. WCSPR 센서는 도파로의 유전체층에서 진행되는 모드를 이용하면 Self-referencing을 할 수 있다, 또한 유전체 층의 두께를 변화 시켜 중심파장의 위치를 조절할 수 있는 특징을 갖고 있다. 결과적으로 광도파로 구조를 광파이버에 적용시켜 기존 Au 단일 층 구조의 SPR 센서에 비해 좀 더 정확하고 광범위한 감지를 할 수 있다.

• 센서학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.247-253
• /
• 2002

초전형 적외선 센서를 제작하기 위하여 rf 마그네트론 스퍼터링법으로 $(Pb,La)TiO_3(PLT)$/$LiTaO_3$(LTO)/PLT 강유전 박막을 증착한 후 급속 열처리하여 열처리 온도와 시간에 따른 결정성을 조사하였다. 강유전 박막의 c축 배향도에 따른 비유전율 및 유전손실을 측정하고 C축 배향도가 가장 큰 강유전 박막으로 제작된 센서에 대해 초전계수를 측정하여 센서의 전압응답에 대한 성능지수($F_V$)와 감도에 대한 성능지수($F_D$)를 구하였다. 얻어진 $F_V$, $F_D$는 각각 $6.15{\times}10^{-10}\;C{\cdot}cm/J$, $1.98{\times}10^{-8}\;C{\cdot}cm/J$였다.

• 지질공학
• /
• 제28권4호
• /
• pp.715-726
• /
• 2018

제체의 누수를 탐지하는 방법으로서 물리탐사, 온도 계측, 광섬유 등 다양한 방법이 개발되어 왔다. 본 연구에서는 FDR 센서의 유전율상수를 이용한 누수 탐지의 가능성을 파악하기 위하여 취약부와 미취약부로 구성된 물리모형을 제작하였으며 유전율상수, 온도 및 간극수압 센서를 설치하였다. 누수가 형성됨에 따라 유전율상수는 미취약부보다 취약부에서 빠르게 변화되었다. 또한, 취약부에서 간극수압, 온도 및 유전율 상수를 비교하면 유전율 상수의 반응이 가장 빠르고 하류 계측 지점에서도 쉽게 인지되는 특성을 보였다. 이와 같은 특성을 고려할 때, 제체 하류 구간에서 분포형으로 유전율을 측정한다면 누수 탐지에 빠르고 효율적으로 대처할 수 있을 것으로 파악되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
• /
• pp.106-107
• /
• 2001

표면 플라즈몬 공명(SPR：Surface Plasmon Resonance) 현상은 금속이나 유전체 박막의 두께 및 광학계수 등의 측정이나 센서로 주로 응용되어 왔다. 특히, 최근에는 SPR을 이용한 광 센서나 광 변조기, 파장필터, 광 스위치 등의 광소자에 대한 연구가 많이 되고 있다 본 논문에서는 액체의 농도에 따라 유전 상수가 변하는 것을 이용하여 SPR 광센서가 가능함을 보였다. (중략)

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.83-87
• /
• 2022

최근 반도체 패키지 두께가 점점 얇아짐에 따라 휨(warpage) 문제가 대두되고 있다. 휨(warpage)은 패키지 구성요소들 간의 물성 차이로 인해 발생하기 때문에, 휨(warpage)을 예측하기 위해서는 주된 구성요소인 EMC(Epoxy molding compound)의 정확한 물성 파악이 필수적으로 요구된다. 특히 EMC는 경화 공정 중 경화 수축을 보이는데, 겔점 이후에 발생하는 유효 경화 수축은 휨(warpage) 발생의 핵심 요소이다. 본 연구에서는 유전 센서를 이용해 측정한 소실 계수로부터 실제 반도체 패키지 경화 공정 동안 발생하는 EMC의 겔점이 정의되었다. 유전 센서로부터 얻은 결과를 분석하기 위해 DSC(Differential scanning calorimetry) 시험과 rheometer 시험이 수행되었다. 그 결과, 유전 측정법이 EMC 경화상태 모니터링에 효과적인 방법임이 검증되었다. 유전 측정과 동시에 광섬유 센서를 이용해 EMC의 경화 공정 중 변형률 변화 추이가 함께 측정되었다. 위 결과들로부터 경화 공정 중 발생하는 EMC의 유효 경화 수축이 측정되었다.

• 지질공학
• /
• 제14권4호
• /
• pp.361-369
• /
• 2004

매질이 가지는 고유의 유전율 특성을 이용하여 체적함수비를 실시간으로 측정할 수 있는 유전율 측정장비인 Frequency Domain Reflectometry (FDR) system 및 측정 센서를 제안하였다. 특히 측정 센서의 형태는 7m, 10cm,15cm 길이로 각기 제작하여 유전율상수의 특성을 파악하였다. 본 장비의 유전율측정은 $0.1\~1.7GHz$의 고주파수 범위 내에서 발생된 전자파를 방향성결합기를 통과하여 매질에 설치된 측정센서에서 입사파와 반사파의 간섭현상을 이용함으로써 측정이 가능하다. 본 실내시험 연구에서 획득된 연구결과는 유전율상수의 변화로부터 체적함수비를 지속적으로 측정할 수 있는 점에서 비파괴 모니터링 기술로 구분할 수 있다. 체적함수비와 유전율상수의 관계에서 측정센서의 로드길이에 따른 측정오차는 다소 파악되나, 이들의 관계로부터 Topp et al.(1980) 교정곡선과 비교하여 표준사에 대한 1차원 관계식과 관계곡선을 유도할 수 있었다. 결론적으로 제안된 FDR system과 측정센서로부터 측정된 측정 결과들은 Topp et al.(1980) 교정곡선과 매우 흡사한 형태를 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.213.1-213.1
• /
• 2015

Field effect transistors (FETs)를 기반으로 한 바이오센서는 빠른 응답속도, 저비용, label-free 등을 이유로 각광받고 있다. 그러나 3D 구조를 기반으로 한 FETs 바이오센서의 낮은 sensitivity의 한계점을 지니며, 이를 극복하기 위해 1D 구조의 나노튜브 등을 활용하였으나 여전히 높은 sensitivity의 확보는 힘들다. 최근에는 이러한 문제점을 극복하기 위해 이차원 반도체 물질 중 하나인 Transition metal dichalcogenide (TMD)를 이용하여, 700 이상의 sensitivity를 지니는 pH센서 및 100 이상의 sensitivity를 지니는 바이오센서가 보고되었다. 하지만 이보다 더 높은 정확성 및 반응성을 높이기 위한 연구는 부족한 실정이다. 우리는 DNA 템플릿을 이용하여, TMD FET 기반 pH 및 바이오센서의 반응성을 극대화시키는 연구를 선보인다. DNA는 7~8정도의 유전상수 (K)를 가지는 물질로 기존 $SiO_2$(K=3.9)보다 높은 유전상수를 가지며 두께를 0.7 nm로 매우 얇게 형성할 수 있는 장점이 있다. 이는 FET 기반 바이오센서의 표면 캐패시턴스를 높여 sensitivity를 극대화할 수 있으며, 기존에 사용된 high-k 기반 바이오센서와 비교하여도 약 10배 이상의 sensitivity 향상을 노릴 수 있다. 또한, TMD 물질로 우리는 $WSe_2$를 선택하였으며, pH 용액의 receptor로써 우리는 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)를 활용하였고, 템플릿으로 사용된 DNA는 DX tile 및 Ring type의 두 가지를 사용하였다. 추가로, DNA의 phosphate backbone을 중성화시키고 DNA의 base pairing의 charge 안정화를 위해 구리 이온($Cu^{2+}$) 및 란타넘족($Tb^{3+}$)을 추가하였다. 완성된 바이오센서의 pH 센싱을 위해 우리는 pH 6,7,8의 표준 용액을 사용하였으며, 재현성 및 반복성의 확인하였다.