• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.16.2-16.2
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• 2011

이산화탄소는 인체에 무해하지만 인간의 신진대사와 깊은 관련이 있기 때문에 인간의 정신적 육체적 행동을 제어하는 분야에 많이 응용되고 있다. 따라서 지능형 빌딩이나 고급 공동주택 등의 실내공기를 제어하는 시스템에 적용되어 효율적으로 환기시스템을 운용하는데 사용되어져 왔다. 앞으로 이는 에너지절감과 연동되어 자동차나 가전제품 등 앞으로 점점 밀폐되어가는 구조에 사용이 늘어날 것으로 전망된다. 그러나 종래는 이산화탄소가 특정파장(4.2 um)의 적외선을 흡수하는 성질을 이용하여 Lambert law에 의해 이산화탄소의 양을 측정하였다. 따라서 가격이나 크기가 비교적 경제적이지 못한 측면이 많았다. 이와 반대로 전기화학적인 방식은 가격이나 크기의 측면에서 장점이 있었으나, 초기동작시간이나 안정성, 수명 등에서 상용화되기에는 아직 소비자가 이해하기 힘든면이 많았다. 이에 고체전해질을 이용하여 수명이나 초기시간 및 안정성을 획기적으로 개선하여 상용화가 가능하도록 만든 이산화탄소 센서를 소개하고자 한다. 이 센서는 전자회로와 결합되어 사용이 편리하도록 모듈화 하였고 이 모듈을 사용하여 "airwatch"라는 응용제품으로 판매되고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.278-278
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• 2021

가뭄이 장기간 지속되어 농업적 가뭄 상태가 되면 토양의 수분이 마르기 시작하면서, 식생의 생장활동이 방해되고, 이는 식생의 광합성 활동까지 영향을 미친다. 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소가 흡수되고 산소 발생이 증가하는데, 광합성이 활발하지 못하면 상대적으로 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가한다. 본 연구에서는 이러한 토양수분, 식생활동과 대기 중 이산화탄소의 농도의 관계를 다중분광센서인 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 산출물을 이용하여 분석하였다. 기존 토양수분의 경우, 마이크로파 센서를 통해 산출된 값을 활용했지만, 이는 상대적으로 공간 해상도가 조악하다는 단점을 갖고 있어서 면적이 작은 연구지역을 분석할 때에는 한계점을 갖고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 상대적으로 고해상도인 광학센서를 이용한 토양수분 산정 방법을 적용하였다. 또한, MODIS 총 일차생산량 (Gross Primary Productivity, GPP) 산출물을 이용하여 식생 호흡량과의 관계식을 통해 이산화탄소 플럭스를 계산하였다. 원격탐사 기반의 토양수분, 식생지수, 이산화탄소 플럭스를 한국에서 발생한 가뭄 기간 중, 2014년과 2015년도에 대하여 지점 관측자료인 플럭스 타워에서 제공되는 값과 비교 분석하였다. 분석한 결과 토양수분, 식생 지수, 탄소플럭스는 순차적으로 지연시간을 두고 상관성이 발생함을 확인하였다. 토양수분과 식생 지수 사이에는 1개월, 식생지수와 탄소플럭스는 0.5개월의 지연시간 후에 가장 높은 상관성을 보였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.11
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• pp.721-728
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• 2023

Agricultural drought is triggered by a depletion of moisture content in the soil, which hinders photosynthesis and thus increases carbon dioxide (CO₂) concentrations in the atmosphere. The aim of this study is to analyze the relationship between soil moisture (SM) and vegetation activity toward quantifying CO₂ concentration in the atmosphere. To this end, the MODerate resolution imaging spectroradiometer (MODIS), an optical multispectral sensor, was used to evaluate two regions in South Korea for validation. Vegetation activity was analyzed through MOD13A1 vegetation indices products, and MODIS gross primary productivity (GPP) product was used to calculate the CO₂ flux based on its relationship with respiration. In the case of SM, it was calculated through the method of applying apparent thermal inertia (ATI) in combination with land surface temperature and albedo. To validate the SM and CO₂ flux, flux tower data was used which are the observed measurement values for the extreme drought period of 2014 and 2015 in South Korea. These two variables were analyzed for temporal variation on flux tower data as daily time scale, and the relationship with vegetation index (VI) was synthesized and analyzed on a monthly scale. The highest correlation between SM and VI (correlation coefficient (r) = 0.82) was observed at a time lag of one month, and that between VI and CO₂ (r = 0.81) at half month. This regional study suggests a potential capability of MODIS-based SM, VI, and CO₂ flux, which can be applied to an assessment of the global view of the agricultural drought by using available satellite remote sensing products.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.127-128
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• 2008

본 연구에서는 비분산 적외선 방식을 이용한 일산화탄소, 이산화탄소 듀얼 센서 모듈을 실현한다. 비분산 적외건 방식은 가스분자가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 이용하여 가스의 적외선 흡수도를 측정하여 농도로 환산하는 방식이다. 비분산 적외선 방식은 수명이 길고 정밀도가 높아 기존의 접촉식(화학식) 센서에 비해 우수한 특성을 가지고 있다. 중요한 기술은 NDIR의 핵심부분인 광 공동의 설계 기술과 센서의 성능을 최종 결정짓는 농도-온도 교정 기술이다. 현재까지 개발된 광공동 기술은 $CO_2$ 센서의 단일 센서 방식이었다. 본 연구에서는 이 기술을 접목한 일산화탄소까지 동시에 측정할 수 있는 광 공동기술과 교정기술을 연구개발하여 하나의 광 공동으로 이산화탄소와 일산화탄소를 동시에 측정 할 수 있는 고기능 센서를 실현하는 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.11 no.1 s.34
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• pp.40-45
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• 2007

This paper describes NDIR $CO_{2}$ gas sensor that shows the characteristics of temperature compensation. It consists of novel optical cavity that has two elliptical mirrors and a thermopile that includes ASIC chip in the same metal package for the amplification of detector output voltage and temperature sensor. The newly developed sensor module shows high accuracy ($less\;than {\pm}40\;ppm$) throughout the measuring concentration of $CO_{2}$ gas from 0 ppm to 2,000 ppm. After implementing the calculation methods of gas concentration, which is based upon the experimental results, the sensor module shows high accuracy less than ${\pm}5\;ppm$ error throughout the measuring temperature range ($15^{\circ}C\;to\;35$^{\circ}C$) and gas concentrations with self-temperature compensation.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.1
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• pp.157-164
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• 2021

Wind and temperature were measured with a three-dimensional ultrasonic anemometer and the carbon dioxide concentration was measured using an infrared sensor in the tidal flat of Suncheon Bay. In general, as the temperature increases, the concentration of carbon dioxide increases, and as the temperature decreases, the carbon dioxide also decreases in the atmosphere. However, since photosynthesis declined immediately after the sunset, the concentration of carbon dioxide increased as the temperature decreased. In addition, near the high tide when the tidal flat is covered with seawater, the atmospheric turbulence was strong despite an increase in temperature, resulting in a decrease in carbon dioxide concentration. It is necessary to quantitatively evaluated the effects of photosynthesis, respiration and atmospheric turbulence on the change of carbon dioxide concentration over tidal flat ecosystems.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.81-82
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• 2005

본 논문에서는 두 개의 오목 반사경으로 형성된 광 공동 구조의 비문산 적외선 (NDIR) 가스센서를 제작하였다. 증폭비는 18,000 배, 램프 off 시간은 3초로 일정하게 하고 펄스 modulation 시간을 200ms에서 600ms까지 변화시켰을 때. 300ms에서 가장 효율적인 출력신호를 확보할 수 있었다. 그리고 $5^{\circ}C$에서 $45^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$ 간격으로 온도를 변화시키면서 이산화탄소의 농도를 0ppm에서 2000ppm까지 증가시켰다. 이때, 약 400mV의 전압변화가 있었다. 온도가 상승함에 따라 0ppm에서의 출력전압은 감소하는 양상을 나타내었다. 또한 온도변화 대비 출력특성과의 상관성 해석을 통하여 온도 보상 방법을 고안하였으며, 본 연구에서 제작한 센서모듈의 응답시간은 약 30초였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.11 no.12
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• pp.18-21
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• 1998

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.274-276
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• 2009

최근 화석연료의 연소로 인해 발생되는 이산화탄소에 의한 환경오염이 크게 대두가 되고 있으며, 특히나 내연기관 자동차의 배출가스는 이산화탄소의 배출량이 매우 높은 실정이다. 따라서 정부에서는 친환경자동차 분야를 하나의 성장사업으로 선정하였으며, 이에 대한 많은 연구 개발이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 출퇴근용으로 사용할 수 있는 근거리 전기자동차용 10kW급 BLDC 모터 제어기 개발에 대하여 제안을 한다. 제안된 근거리 전기자동차용 10kW급 BLDC 모터 드라이브 제어기는 한정된 공간 및 배터리 전원에서도 고토크, 고출력, 고효율, 경량화의 장점을 가지도록 개발을 하였다. 또한, BLDC 모터는 회전자 위치 정보가 필수적으로 요구되기 때문에 다양한 위치 센서를 사용할 수 있도록 홀센서, 엔코더, 레졸버를 사용할 수 있도록 모터제어기를 개발 하였다. 제안된 방식의 타당성 검증을 위해 PSIM을 이용하여 시뮬레이션 수행하였으며, 10kW급 BLDC 모터 드라이브 제어기를 제작하여 성능을 검증하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.46 no.2
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• pp.36-40
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• 2009

In this paper we discuss about the practical implementation of a combined CO and CO2 dual sensor module that is adapted by NDIR (Non-Dispersive Infrared) method that measures the absorbance of gas like CO and CO2 by using gas particles' characteristics that absorb specific wave lengths of infrared ray. NDIR has a long life time, excellent measurement and precision compared to the existing contact types or chemical types of CO2 sensors. Since optical cavity technology that had been developed until now can measure CO2 only we research and develop an optimal optical cavity design and density-temperature calibration technologies that can measure CO and CO2 at the same time and is important to decide the performance of the sensor module according to well-designed wave guides of the different length.