• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.2-210.2
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• 2013

현재 국내의 상용화된 디지털 방식 X-선 영상장치에서 간접변환방식은 대부분 CsI를 사용하고 있으며, X-선 흡수에 의해 전기적 신호를 발생시키는 직접변환방식은 Amorphous Selenium(a-Se)을 사용한다. a-Se은 진공 중에 녹는점이 낮아 증착시 substrate의 온도에 따라 민감한 변화를 보인다. 본 연구에서는 간접변환방식에 비해 높은 영상의 질을 획득할 수 있는 직접변환방식의 a-Se기반 X-선 검출기 제작 시 substrate에 인가된 온도에 따른 특성을 연구하여 최적화 된 substrate의 온도를 알고자 한다. 본 실험에서는 glass에 투명한 전극물질인 Indium Tin Oxide (ITO)가 electrode로 형성된 substrate를 사용하였으며 그 상단에 a-Se을 Physical Vapor Deposition (PVD)방식을 거쳐 X-선 검출기 샘플을 제작하였다. PVD 공정 시 네 개의 보트에 a-Se 시료를 각각 100g씩 총 400g을 넣고, $5{\times}10-5Torr$까지 진공도를 낮추었다. 보트의 온도는 $270^{\circ}C$에서 40분 $290^{\circ}C$에서 90분으로 온도를 인가하여 a-Se을 기화시켜 증착하였다. 증착 시 substrate 온도를 각각 $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$ 네 종류로 나누어 실험을 진행하였다. 끝으로 증착된 a-Se 상단에 Au를 PVD방식으로 electrode를 형성시켜 a-Se기반의 X-선 검출기 샘플 제작을 완료하였다. 제작된 a-Se기반의 X-선 검출기 샘플의 두께는 80에서 $85{\mu}m$로 온도에 따른 차이가 없었다. 이후에 전기적 특성을 평가하기위해 electrometer와 oscilloscope를 이용하여 Dark current와 Sensitivity를 측정하여 Signal to Noise Ratio(SNR)로 도출하였으며 Scanning Electron Microscope(SEM) 표면 uniformity를 관찰하였다. 또한 제작된 a-Se기반 X-선 검출기 샘플의 hole collection 성능을 확인하고자 mobility를 측정하였다. 측정결과 a-Se의 work function을 고려한 $10V/{\mu}m$기준에서 70kV, 100mA, 0.03sec의 조건의 X-선을 조사 하였을 때 Sensitivity는 세 종류의 검출기 샘플이 15nC/mR-cm2에서 18nC/mR-cm2으로 비슷한 양상을 나타내었지만, substrate온도가 $70^{\circ}C$때의 샘플은 10nC/mR-cm2이하로 저감됨을 알 수 있었다. 그리고 substrate온도 $60^{\circ}C$에서 제작된 검출기 샘플의 전기적 특성이 SNR로 환산 시, 15.812로 가장 우수한 전기적 특성을 나타내어 최적화 된 온도임을 알 수 있었다. SEM촬영 시 온도상승에 따라 표면 uniformity가 우수하였으며, Mobility lifetime에서는 $60^{\circ}C$에서 제작된 검출기 샘플이 deep trap 수치가 높아 hole이 $0.04584cm2/V{\cdot}sec$로 $0.00174cm2/V{\cdot}sec$의 electron보다 26.34배가량 빠른 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 a-Se증착 시, substrate에 인가된 온도는 균일한 박막의 형성 및 표면구조에 영향을 미치며 온도가 증가할수록 안정적인 전기적 특성을 나타내지만 $70^{\circ}C$이상일 시, a-Se층의 결정화가 생겨 deep trap을 발생시켜 전기적 특성이 저하됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 증착 시의 substrate의 온도 최적화는 a-Se기반 X-선 검출기의 안전성 및 성능향상을 위해 불가피한 요소가 된다고 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1904-1905
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• 2007

한의학적 중요 진단방법의 하나인 맥진은 한의사 경험에 의해 구전되거나 전수되어 판단 기준이 모호하여 객관화 및 표준화하기 어려운 상황이다. 이를 위해 한의사가 맥진에서 측정하는 물리적 요소를 신뢰성 있게 측정할 수 있는 맥진기 개발이 진행되었으며, 측정된 맥진기 데이터를 이용하여 맥의 부/침, 허/실, 대/세의 정도를 판별할 수 있는 함수식을 만들어 향후 맥진을 자동으로 진단할 수 있도록 알고리즘을 산출하는 연구를 수행중이다. 그런데 맥진기는 환자의 맥파 신호 이외에 다른 정보를 고려하고 있지 않고 있지만 임상에서 한의사들은 환자의 키와 몸집 등 눈으로 관찰된 환자정보를 반영하여 맥진을 한다. 따라서 본 연구에서는 환자의 기초 정보 중, BMI가 맥진에 영향을 줄 것으로 가정하고, BMI와 연관성이 있을 것으로 예상되는 부/침, 허/실, 대/세의 판별함수 결과 값을 이용하여 BMI의 등급에 따라 비교 분석하였다. 그 결과 부/침의 정도는 비만인 그룹에서 맥이 가라앉아있고 저체중인 그룹에서는 맥이 떠있는 경향이 나타났고, 대/세의 정도는 비만인 그룹에서는 맥의 굵기가 넓고 저체중의 집단에서는 맥의 굵기가 좁은 경향이 나타났다. 따라서 부/침, 대/세를 판별하는 진단 알고리즘을 개발할 경우 개인의 BMI를 고려한 진단 알고리즘이 연구되어야 하겠다.

• 한국광학회지
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• 제20권2호
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• pp.71-75
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• 2009

본 논문에서는 전기광학효과를 갖는 $LiNbO_3$ 및 GaAs 물질 기반의 전계 프로브 센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서를 이용하여 RF 링 공진필터 소자로부터 방사되는 수평 및 수직방향 성분의 필드세기를 측정하였다. 구현된 $LiNbO_3$ 및 GaAs센서로부터 계산된 감도는 각각 $9.315{\mu}V/\sqrt{Hz}$와 $49.346{\mu}V/\sqrt{Hz}$였으며, 신호 대 잡음비는 ${\sim}50\;dB$와 ${\sim}40\;dB$였다. 그리고 각 센서의 주파수 응답특성은 ${\sim}1.2\;GHz$였다. 마지막으로 센서를 이용하여 테스트 회로의 근접 필드 분포를 측정하였으며, 이는 HFSS 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.165-172
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• 2012

$1.3{\mu}m$ 파장에서 동작하는 비대칭 Mach-Zehnder 간섭기에 분할전극 구조를 배열하여 전계 측정시스템의 감지부를 설계, 제작하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자를 설계하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 집중 전극구조를 배열하여 집적광학 칩을 제작하였다. ${\pi}/2$ 위상차를 갖도록 설계된 비대칭 구조에서는 DC 0V에서 측정된 출력 광세기가 최고치에 약 1//2에 해당됨을 확인하였으며, 1KHz 전기신호를 인가해서 ${\pi}/2$ 위상차 때문에 나타나는 전기적 현상들을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.142-152
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• 1992

본 논문에서는 광파이버 센서로써 고전계(고전압)측정의 어려움을 해결하기 위하여 지금까지 알려진 다른 전기광학 소자보다 반파장 전압이 매우 높은 SiO2를 사용하여 고전계을 계측하기 위한 새로운 방법을 제시 하였다. SiO2를 비롯한 광학소자로 구성된 센서내부, 즉 전광자 및 편광자에서의 광변조식을 Stokes Parameter와 Mueller 행렬로 유도 하였고 이를 복굴절 결정에서의 전기광학 효과를 이론적으로 해석하고 위상지연과 반파장 전압을 계산하였다. 설계 제작한 광전압 센서에 , 분압없이 최대전압 20KV까지 공급 했을때의 출력신호를 검출한 결과 오차는 3%미만으로서 매우 우수한 직선성을 얻었다. SiO2의 온도변화(-20~60$^{\circ}$C)에 따른 출력전압 변화를 실험한 결과 최대 7.5%까지 변동율이 발생하였으나 열처리 한후로는 1.0% 이내로 개선된 특성을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권3A호
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• pp.257-264
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• 2010

일반적으로 대형구조물의 건전성평가에 있어 중요한 인자인 변위를 추정함으로써 구조물의 성능 저하 및 노후도를 판단하는 근거가 된다. 그러나 변위응답의 계측이 중요함에도 불구하고 계측 방법의 부재로 말미암아 현수교와 같은 대형구조물의 변위응답을 측정하는 방법이 용이치 않은 것이 현실이다. 본 논문에서는 변형률신호로부터 변위응답을 추정하는 방법인 모드분해기법을 제시하였다. 모드분해기법은 등가정적 변위응답과 구조물의 주요거동을 나타내는 저차모드의 변위응답을 합하여 최종변위응답을 추정하는 방법이다. 변형률신호의 계측시 전기저항식 변형률센서를 사용할 경우 전기적 노이즈 문제가 발생할 소지가 크며, 측점이 많아질수록 경제적 부담감이 커진다. 이런 문제점을 극복하기 위하여 전기적 노이즈의 영향이 없고 다중측정이 가능한 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하였다. 현수교와 플레이트거더교의 동재하실험을 통하여 모드분해기법의 사용성을 검토하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권3호
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• pp.224-231
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• 2005

현장 물리탐사 수행 시 상용화된 장비로는 탐사 대상 매질의 물성, 대상체의 크기, 모양 등의 탐사목적 및 현장여건에 의해 탐사가 불가능 하거나 탐사 목적에 맞는 분해능을 얻지 못하는 경우를 종종 만나게 된다. 이러한 다양한 현장 조건 및 탐사 목적에 효과적으로 적용할 수 있는 다목적 물리탐사 측정 시스템을 개발하였다. 이 다목적 측정 시스템은 PXI를 기반으로 하며 A/D 변환기 또는 GPIB 인터페이스를 이용한 측정 장치를 통해 신호를 측정하게 되며 확장성이 커 다양한 문제에 적용이 가능하다. 구성된 측정 시스템을 이용하여 시추공 레이다 탐사 시스템과 시추공 초음파 탐사 시스템, 전자기적 잡음 측정 시스템을 구축하였다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 네트워크 분석기를 GPIB를 통해 제어하고 현장 조건에 따라 임의로 안테나의 길이 조절이 가능한 스텝 주파수 레이다 탐사 시스템이며, 시추공 초음파 탐사 시스템은 압전 송수신기 센서, 고출력 송신기와 A/D 변환기로 구성되어 시추공 내에서 초음파를 이용하여 착맥된 지하공동의 범위를 측정하기 위해 구성된 시스템이며, 전자기적 잡음 측정 시스템은 3개의 자기장 센서와 2개의 전기장 센서 그리고 A/D 변환기로 구성되며 임의로 측정시간과 샘플링 주파수의 조절이 가능하고 임의의 시간에 예약 측정이 가능한 시스템이다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 상용 시스템으로 불가능했던 지하공동의 넓이와 지장물을 찾는 탐사에서 효과적인 결과를 보여주었으며, 시추공 초음파 탐사 시스템도 지하공동의 넓이를 측정하는 실험에서 가능성을 확인할 수 있었다. 한편 전자기적 잡음 측정 시스템을 이용하여 도심지 내 전자기적 잡음특성을 파악할 수 있었으며, 이를 변형하여 전기비저항 탐사 시 사용되는 다양한 케이블에 대한 케이블 내의 전자기적 유도 현상 및 그에 따른 신호 왜곡을 규명하는 실험에 적용하여 시스템의 확장성을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.35-38
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• 2009

최근 의료영상분야에서 형광체와 광도전체 물질을 이용한 디지털 평판형 X선 영상검출기가 폭넓게 이용되고 있다. 본 연구는 CsI:Na 형광체층과 광민감도가 우수한 비정질 셀레늄(a-Se)층의 이중 접합구조로 구성된 변환구조 설계를 위한 몬테카를로 시뮬레이션과 X선에 대한 광학적 및 전기적 반응특성을 조사하였다. 먼저 CsI:Na의 발광스펙트럼과 a-Se의 광흡수 스펙트럼을 측정하여 X선에 의한 신호 변환특성을 분석하였다. 또한, 인가전기장의 함수에 따른 X선 민감도을 측정하여 상용화된 a-Se($500{\mu}m$)의 직접변환 검출기와 비교 평가하였다. 측정결과로부터, $10V/{\mu}m$에서 CsI:Na($180{\mu}m$)/a-Se($30{\mu}m$) 변환센서의 X선 민감도는 $7.31nC/mR-cm^2$ 이고, a-Se($500{\mu}m$) 검출기는 $3.95nC/mR-cm^2$로 약 2배 정도 높은 값을 보였다.

• 지질공학
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• 제6권2호
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• pp.53-58
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• 1996

암석 시료의 파괴시에 발생하는 AE신호를 측정하여 파괴와 관련된 미세균열의 발생원에 대한 연구를 위하여서는 탐촉자에서 기록장치까지 전과정에 대한 검증이 필요하다. 특히 탐촉자는 기계적인 진동을 전기신호로 전환하는 기능을 가진 예민한 장치로서 다양한 인자에 의하여 예민도가 달라질 수 있기 때문에 보정시험을 실리하여야 한다. 압전 압력형 PAC 탐촉자를 NBS나 DG의 변위형 탐촉자에 의하여 보정하는 시험을 실시하였다. NBS 및 PAC탐촉자는 파의 입사방위각에는 무관하나 입사각에는 예민하게 반응한다. 즉, 입사각이 $90^{\circ}$ 일 때에는 입사각 $15^{\circ}$ 이하 일 때보다 약 10배의 큰 출력을 나타내었다. 또한, 시험에 사용된 PAC 탐촉자가의 경우 강도에 대한 개별 예민도의 차이가 최대 약 40%이었다. 압력형 PAC 탐촉자는 변위형 표준탐촉자로 절대치 보정시험을 실시한 결과 보정계수는 평균 77mv/pm이었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.199-205
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• 2021

수배전반의 경우 지면 또는 건물의 바닥 면에 바로 설치되며 지진과 같은 진동이나 외부 충격 발생 시 수배전반의 내부 전력기기, 배선 그리고 보호계전기 등의 전기부품 손상, 오동작 발생 가능성이 커지게 된다. 이러한 이유로 최근 내진형 수배전반의 필요성이 대두되고 있으며, 제진기능을 갖는 수배전반의 연구 개발 및 제품 출시가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 제진형 배전반의 진동, 온도, 습도 등을 측정할 수 있는 제진형 배전반의 진동 및 환경 데이터수집을 위한 IoT 시스템을 구현하였다. 제진형 배전반에 진동이 발생하였을 때 진동 정도 및 온습도 데이터를 측정하고 신뢰성 있는 메시징 전송을 위한 MQTT 프로토콜을 사용하였고, 모니터링과 데이터 저장은 Node-RED를 통해 MySQL DB에 데이터를 저장하고, 시각화를 진행하였다. 제진형 배전반에 IoT 기기를 부착하여 테스트를 진행 하였으며, 데이터를 실시간으로 수집하고 Node-RED의 대시보드 UI에서 진동 및 환경 데이터의 변화를 모니터링 하였다.