• 한국건설관리학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.78-86
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• 2013

지구온난화의 원인인 $CO_2$를 줄이기 위한 연구들이 전(全) 산업분야에서 활발하게 진행되고 있는 가운데, 건설분야에서도 $CO_2$의 발생을 최소화하려는 연구들이 다양하게 추진되고 있다. $CO_2$ 발생량 최소화를 위한 연구는 $CO_2$ 배출량을 기반으로 하고 있는데 $CO_2$배출량을 산정하는 방법은 크게 연료사용량 대비 탄소배출계수를 이용한 방법, LCA기반 방법론 그리고 산업연관표를 이용한 방법으로 나뉜다. 특히 연료사용량을 기반으로 탄소배출계수를 이용하는 방법은 IPCC 에서 3가지 방법(Tier1~Tier3)을 권장하고 있다. 이 중 현재 가장 많이 활용되고 있는 방법이 Tier1으로서 연료사용량과 탄소배출계수만을 이용하는 방법이다. 그러나 이 방법은 차종별 이동거리가 반영되지 않을 뿐 아니라 주행환경 등의 반영이 안되기 때문에 정확한 $CO_2$배출량을 산정할 수 없다. 특히 건설프로젝트 는 프로젝트의 특성에 따라 이산화탄소 배출량은 달라질 수 있다. 하지만 현재의 방법으로는 이러한 차이를 제대로 반영할 수 없다. 따라서 개별 프로젝트의 특성을 반영하여 이산화탄소 배출량을 산정하는 방법론이 필요하며 이러한 방법론의 가장 핵심은 에너지를 사용하는 건설장비의 이산화탄소 배출량을 직접 측정하는 것이다. 본 연구에서는 건설과정에서 발생하는 이산화탄소의 배출량 산정방법론을 개발하기 위한 연구로서 건설장비의 이산화탄소 배출량을 실시간으로 측정할 수 있는 방법의 제안을 목적으로 한다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.134-134
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• 2017

전북지역의 130여개 스마트온실 중에서 주요한 10여개의 주요 온실에 대한 온습도, 이산화탄소, 광센서 및 기타 센서의 사용실태에 대한 조사를 수해하였다(2016년 9월~12월). 온실의 선정은 온실의 종류(비닐/유리)와 복합제어기 종류(국산/외산)를 중심으로 조사하였다. 국내외 업체의 장단점, 스마트기기의 활용과 문제점, 클라우드 기반의 3세대 한국형 스마트온실의 적용기반에 대한 조사를 수행하였다. 융복합 제어기와 센서는 자체의 신뢰성 이외에 운용상의 알고리즘 차이에서 오는 문제로 인해 농가에서 측정결과에 대한 신뢰성이 낮고, 측정이 부정확하고 일일측정 데이터에 대한 활용이 어렵고, 설정 값을 사용자가 직접 계산하고 값들을 입력해주어야 한다는 단점에 대한 의견이 대부분이다. 외국 제품은 데이터 측정값의 활용이 용이하고 복합 환경 상황에 알맞게 자동 계산 시스템이 체계적으로 작동하여 제어에 반영되며 국내 업체 설정 값의 범위보다 세밀하게 설정이 가능하다는 장점이 있으나 설치비용이 국내대비 3~4배 높고 고장 시 A/S가 느린 편이며 영어로 구성된 복잡한 시스템이기 때문에 100% 활용하기 어렵다는 단점이 있다. 스마트기기 활용은 복합 환경제어를 하는 농가이면 국내 업체와 외국 업체 모두 활용하고 있으며 주로 스마트 폰으로 사용되고 전용 어플이 아닌 PC원격 제어 소프트웨어인 팀뷰어(Teamviewer)를 이용하여 복합제어기 PC를 직접 조작하여 사용한다. 클라우드 활용으로는 복합환경제어기 회사에서 작물별 제어 방법과 데이터 정보를 제공하지 않는 점에 대한 농가의 불편함이 많은 편으로 작물별 농사방법이 많고 지역별 농사방법이 다르기 때문에 조사한 전북지역의 농가 10곳 모두 클라우드를 사용하지 않는 것으로 조사되었다. 다양한 온실 및 생육환경에 따른 표준화된 운영의 문제점을 개선하여 스마트팜에서 중요한 역할을 수행하는 복합센서의 표준시험방법과 절차를 개발하여 관련산업의 발전에 응용할 필요성이 있으며 단순한 하드웨어의 표준화 또는 개선방향보다는 농가의경험과 누적된 토양,작물 등의 재배 생육정보를 이용한 작물생육모델과 온실모델의 일치를 통해 센서-생육환경예측-검증방법의 포준화가 필요한 것으로 사료된다.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.456-460
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• 2021

In this study, a Non-Dispersive Infrared (NDIR) Carbon Dioxide (CO₂) sensor with an externally exposed optical cavity is proposed for improving sensitivity. NDIR CO₂ sensors with high performance must use a lamp-type infrared (IR) source with a strong IR intensity. However, a lamp-type IR source generates high thermal energy that induces thermal noise, interfering with the accuracy of the CO₂ concentration measure. To solve this problem, the optical cavity of the NDIR CO₂ sensor is exposed to quickly dissipate heat. As a result, the proposed NDIR CO₂ sensor has a shorter warm-up time and a higher sensitivity compared to the conventional NDIR CO₂ sensor.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.981-990
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• 2021

노후화된 버스 정류장에서 코로나19 방역이 이행되지 않는 경우가 많다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해 본 연구를 진행했다. 쉘터 내부와 외부를 UV 광촉매 코팅하여 멸균을 시켜 위생적이고 청결한 쉘터를 유지할 수 있으며, CO₂ 센서와 팬을 이용하여 쉘터 내의 이산화탄소를 감소시켜 쾌적한 공기를 유지함으로써 승객들은 원활하게 호흡 할 수 있게 된다. 또한 체온 센서를 사용하여 체온을 측정해 코로나19 감염 의심 환자를 1차로 격리시켜 쉘터 내 코로나19 바이러스 확산을 20%이상 방지할 수 있다고 예상된다. 체온 측정 거리가 10cm 이내 일 때 체온 측정의 정확성은 98.9%로 확인할 수 있었다. 쉘터 내부의 무선 통신을 이용한 승차 벨을 사용하여 버스 기사님과 접촉하지 않으면서 안전하고 명확한 승차의사를 전달 할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.452-459
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• 2022

스마트팜 요소들 중에서 중요한 요인 중 하나는 환경 계측이다. 본 연구에서는 오픈 소스 프로그램인 아두이노, 앱 인벤터와 노드 레드를 이용하여 로라와 블루투스 무선 통신을 통한 환경 계측 모니터링 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 아두이노, 로라 쉴드, 온습도 센서(SHT10), 이산화탄소 센서(K30)로 구성되었다. 아두이노(Arduino) 프로그램에서 사용된 라이브러리로는 LoRa.h, Sensirion.h, LiquidCrystal_I2C.h와 K30_I2C.h를 사용하였다. 일정한 주기로 센서에서 환경 데이터를 받을 때, 데이터의 안정화를 위해 평균값을 사용한 코딩을 사용하였다. 사용자 인터페이스로 노드 레드와 앱 인벤터 프로그램을 이용하여 안드로이드 기반의 앱을 개발하였다. 아두이노의 시리얼 화면과 스마트 폰의 화면 및 노드 레드의 사용자 인터페이스에 출력되는 화면으로 센서에 위한 환경 자료가 잘 수집되어 디스플레이되는 것을 볼 수 있었다. 이러한 오픈소스 기반의 플랫폼과 프로그램들은 다양한 농업 응용 분야에 적용될 것이다.

• 한국가스학회지
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• 제12권4호
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• pp.63-68
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• 2008

본 논문은 적외선 센서의 광 강도 및 효율을 증가시키기 위해 새로운 오목한 반사 벽면(curved mirror surface)과 기존의 수직 반사 벽면(vertical mirror surface)구조와의 모의해석 및 실험 결과에 대해 기술하였다. 모의해석 결과 수직 반사 벽면을 사용했을 때 적외선 센서 필터 표면에 도달하는 광의 분포는 타원 형상으로 적외선 센서 표면에 도달함을 볼 수 있고, 오목한 반사 벽면을 사용하는 경우에는 광이 원형상으로 집광되는 것을 볼 수 있었다. 따라서 초기 평행광의 면적보다 작은 면적으로 집광됨으로 인해 단위면적당 광 강도는 향상되고, 이에 따라 광학적 센서의 출력전압은 향상될 것이라 예측되었다. 이 모의해석을 근간으로 하여 $25^{\circ}C$, 45%R.H.에서 이산화탄소를 0 ppm에서 2500 ppm까지 250 ppm 간격으로 주입시켰을 때, 오목한 반사 벽면의 광 공동이 수직 반사 벽면의 광 공동보다 출력전압이 약 200 mV 증가하였다.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.279-285
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• 2001

본 논문에서는 동맥혈중 이산화탄소 분압을 실시간으로 추정하는 capnograph 시스템에 상용되는 대부분 NDIR 흡수식(non-dispersive infrared absorption) 광챔버와 신호처리회로를 설계 및 구현하였다. 광챔버 설계시 일반 정상인의 capnogram을 주파수 분석하여 적합한 광쵸핑 주파수를 결정한 뒤, 이에 근거하여 시간응답을 고려한 광챔버를 설계하였으며, 열잡음에 대한 영향을 줄이기 위해 2광원 1센서 방식의 $CO_2$ 농도 신호처리회로를 구현하였다. 구현된 광챔버에 대한 가스배출시간을 조사하였으며 신호처리회로를 외부 온도 변화 실험에 적용한 결과 2광원 1센서 방식이 안정된 출력 신호를 얻을 수 있음을 확인하였고, 실제 사람의 호흡에 대한 실험결과 정상적인 capnogram 형태의 $CO_2$ 농도 변화 곡선을 보였다.

• 센서학회지
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• 제25권2호
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• pp.124-130
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• 2016

NDIR $CO_2$ gas sensor was built with ASIC implemented thermopile sensor which included temperature sensor and unique elliptical waveguide structures in this paper. The temperature dependency of dual infrared sensor module ($CO_2$ and reference IR sensors) has been characterized and its output voltage characteristics according to the temperature and gas concentration were proposed for the first time. NDIR $CO_2$ gas and reference IR sensors showed linear output voltages according to the variation of ambient temperatures from 243 K to 333 K and their slopes were 14.2 mV/K and 8.8 mV/K, respectively. The output voltages of temperature sensor also presented a linear dependency according to the ambient temperature and could be described with V(T)=-3.191+0.0148T(V). The output voltage ratio between $CO_2$ and reference IR sensors revealed irrelevant to the changes of ambient temperatures and gave a constant value around 1.6255 with standard deviation 0.008 at 0 ppm. The output voltage of $CO_2$ gas sensor at zero ppm $CO_2$ gas consisted of two components; one is caused by the HPB (half pass-band) of IR filter and the other is attributed to the part of $CO_2$ absorption wavelength. The characteristics of output voltages of $CO_2$ gas sensor could be accurately modeled with three parameters which are dependent upon the ambient temperatures and represented small average error less than 1.5% with 5% standard deviation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1687-1692
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• 2019

4차 산업혁명시대에 사물 인터넷, 빅데이터 등 첨단 기술들이 출현하고 있다. 하지만 이를 이용하여 사물 인터넷을 실내 환경 분야에 적용하여 응용하는 수준은 아주 미약하다. 따라서 사물 인터넷을 활용한 실시간 모니터링으로 대기오염물질 또는 실내 공기질을 분석하는 시스템 개발이 필요하다. 본 논문은 아두이노와 각종 센서를 이용하여 실내 환경 수치를 측정하고, 각종 센서로 부터 얻은 정보를 서버의 데이터베이스로 저장하는 시스템을 구현한다. 서버에 저장된 정보는 데이터베이스로 구축하여 가정 또는 회사의 실내에 설치된 환기장치나 공기청정기에서 활용하도록 하였다. 제안된 시스템에서는 사물인터넷 기술을 구현하기 위해 사용되는 센서의 비용을 줄이면서 모니터링센서 모듈의 LED 상태표시를 통해 즉각적인 실내 환경 상태를 파악할 수 있다.

• 센서학회지
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• 제17권1호
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• pp.75-80
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• 2008

In this work, we optimized a microbolometer for application of a $CO_2$ detector by using MEMS technology. We fabricated a stable thermal isolation structure by varying the lengths of supporting legs which affect bolometer performance. We could fabricate more stable thermal isolation structure for the microbolometer through the results of ANSYS simulations, and minimize the fabrication processes by using bulk micromachining to use a $CO_2$ detector. The microbolometer shows a detectivity of $2.5{\times}109$ cmHz$^{1/2}$/W at a chopper frequency of 8 Hz and a bias current of $6.25\;{\mu}A$ with a vacuum package of about $3.0{\times}10.3$ torr. Therefore, we put to conclusion that the microbolometer optimized in this experiment could be useful for the application of a $CO_2$ detector.