• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1277-1278
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• 2007

본 논문에서는 폴리이미드를 감습재로 한 정전용량형 습도 센서의 상용화 연구 결과를 보고한다. 유리 기판상에 제작된 용량형 습도센서는 감도 0.338pF%RH, 히스테리시스 1.7%.인 특성을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1835-1841
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• 2006

해양환경 규제 MEPC의 규제 강화로 인하여 더욱 정밀하고, 신뢰성을 확보한 빌지분리 센서 시스템이 필요하다. 빌지 분류기를 설계 제작하기 위해서는 기름과 물을 구별하는 정밀한 유수분리 레벨센서가 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 정전용량형 레벨센서의 특성 파악을 위해 3차원 시뮬레이션을 수행하여 특성을 파악하였으며, 이를 토대로 레벨센서의 설계시 주요한 설계인자를 추출하였다. 동작회로를 Digital 회로로 구성함으로써, 정전용량형 센서의 원천적인 기생커패시턴스 문제를 해결하였으며, 실험장치를 구성한 후 실험을 수행하였다. 실험 결과를 보면 노이즈에는 강인해졌음을 알 수 있었다. 그리고 추출한 정전용량형 레벨센서의 설계인자를 이용하여 정밀도를 향상시키기 위한 연구가 향후에 진행 될 필요성이 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제10권4호
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• pp.21-27
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• 2003

정전 용량형 고분자막 감습재료로 사용하기 위하여 서로 반응성이 있는 공중합체들 methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), acrylic acid (MA) 와 hydroxyethyl methacrylate (HEMA)의 공중합체들을 합성하였다. 정전 용량형 습도센서는 가교화된 폴리메타크릴레이트 공중합체 막의 양면에 금 전극을 형성시켜 제조하였다. 공중합체에서의 HEMA양이 증가할수록 상대습도에 따른 정전 용량은 증가하였다. MMA/MA/HEMA=40/10/10의 경우, 상대습도가 30%RH, 60%RH 및 90%RH에서의 정전 용량은 각 102, 134와 165 pF이었다. 또한 히스테리시스, 온도 사이클 그리고 장기안정성 결과를 측정하여 정전용량형 습도센서로서의 특성을 평가하였다.

• 전기의세계
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• 제42권9호
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• pp.6-11
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• 1993

미소탐침을 STM과 같이 PZT등의 압전액튜에이터로 대상물을 2차원 또는 2.5차원 주사해서 그 정전량을 화상화하는 주사형 정전용량 현미경(SCaM)의 개발에 대해서 기술했다. 광학현미경과 레이저현미경은 빛을 이용하기 때문에 파장의 제약을 받아 그 분해능의 한계는 0.3[.nu.m]정도이다. 이것에 대해 SCaM은 광학방식가 같은 분해능의 원리적 한계가 없고, 또한 광학상과는 다른 유전율상의 특성화상이 얻어진다. 이와같은 특징에 의해, 최종적으로 0.01[.mu.m]레벨의 분해능을 얻을 수 있는 실용레벨의 현미경을 시험제작함을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 탐침과 시료표면간의 거리를 진동에 의해 미소로 변화시켰을 때의 정전용량의 변화를 포착하는 미분용량법을 이용했으며, 탐침높이 및 주사시에 있어서의 검출기 출력의 재현성, 즉 신호 검출방식으로서의 S/N이 양호한 동기검파를 이용했을 대해서 실험적 검토를 하였다. 이와같은 검파방식에 의해 잡음, 히스테리시스 등의 영향에 대해 개선이 되고, 분해능도 향상되었다. 더욱이 2.5차원 탐침 주사방식 미분용량형 정전용량 현미경에 의해 칼날 부분 선단부의 확대화상이 명료하게 얻어졌다. 그러나 실용적으로는 아직 불충분하다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.131-137
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• 2007

본 연구에서는 RLS(Rescursive Least Square) 추정 알고리즘을 이용하여 정전용량형 센서를 사용한 원격 RF 센서 시스템을 구현하고자 한다. IC 칩 형태의 원격 RF 센서 시스템이 가지는 구성의 복잡성 그리고 전력소모 문제를 해결하기 위해 보다 간단한 유도결합모델이 제안된다. 원격 RF 시스템은 페이저법을 이용하여 수학적으로 모델링되며, 모델기반의 RLS 알고리즘을 적용하기위해 시스템의 파라메타를 재배열한다. 오차 제곱합의 수렴특성을 가진 RLS 알고리즘을 이용하여 정전용량 파라메타를 추정한다. 실제 위상차를 측정하기 위해 Exclusive OR를 이용한 위상차 감지 장치를 제안한다. 센서로는 각종 환경 측정-습도, 압력 등-에 실제 활용되고 있는 정전용량형 센서를 채택한다. 잡음을 내포한 측정 데이터에 대한 추정 성능을 확인함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.604-609
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• 2019

본 논문에서는 열경화성 폴리이미드를 정전용량형 습도센서의 감습재료로 사용하여 공정이 간단한 IDT(Interdigitated) 전극을 갖는 정전용량형 습도센서를 제작하고 특성을 측정 및 분석하였다. 먼저 일정한 용량값을 얻기 위하여 용량형 센서의 전극 수, 전극의 두께와 간격 및 폴리이미드 감습막의 두께 등을 최적화하여 마스크 설계 및 제작을 했으며, 실리콘 기판 상에 반도체 공정 장비를 이용하여 정전용량형 습도센서를 제작하였다. 제작된 센서의 면적은 $1.56{\times}1.66mm^2$ 이며, 전극의 넓이와 전극간 폭은 동일하게 각각 $3{\mu}m$, 센서의 감도를 위해 전극 수를 166개, 전극의 길이는 1.294mm로 제작하였다. 그런 다음 센서 특성을 측정하기 위해 PCB상에 패키징 하였다. $25^{\circ}C$ 챔버 환경에 센서를 삽입하고 LCR Meter에 연결하여 1V, 20kHz를 인가한 상태에서 20%RH에서 90%RH까지 습도변화에 대한 용량값 변화를 측정하였다. 제작된 정전용량형 습도센서의 측정 결과 감도는 26fF/%RH, 선형 특성 < ${\pm}2%RH$ 그리고 히스테리시스는 < ${\pm}2.5%RH$를 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1898-1899
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• 2005

반도체 집적회로 공정에서 사용되는 폴리이미드 포토레지스트(P12723, Dupont)를 감습막으로 사용하는 마이크로 습도센서 소자를 제작하였다. 마이크로 습도센서는 실리콘 웨이퍼 기판 위에 $SiO_2$ 박막을 건식열산화 공정으로 제작하고, Al 박막을 포토리소그라피 공정으로 패터닝 한 IDT (Interdigital Transducer)를 전극 위에 폴리이미드 포토레지스트를 공정변수를 다양하게 조절하면서 감습막으로 제작하였다. 폴리이미드 감습막은 스핀코팅법으로 제작하였으며, 회전수를 조절하여 두께를 변화시켰다. 완성된 마이크로 습도센서 소자의 상대습도 변화$(10{\sim}90% RH)$에 따른 정전용량 값 변화를 항온항습조 내에서 다양한 온도에서 HP4192A Impedance Analyzer를 사용하여 조사함으로써, 폴리이미드 포토레지스트를 사용하는 마이크로 정전용량형 습도센서의 제작 가능성을 검토하였다. 폴리이미드 정전용량형 마이크로 습도센서는 다양한 인가 전원 주파수에서 기준 센서로 사용된 상용 Vaisala Hygrometer와 유사한 감습특성 및 응답특성을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.54-57
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• 2009

차기 한국형 발사체의 추진제 수위 측정시스템은 적용하는 추진제의 극저온 환경 및 유량제어 특성을 고려하여 연속적인 정전용량 값 출력이 가능한 정전용량형이 채택될 예정이다. 현재 정전용량형 신호 감지방식은 2전극과 3전극 방식이 있으나 본 연구에서는 측정 정확도를 고려하여 모든 유체에 적용 가능한 3전극 방식을 채택하였다. 본 논문에는 3전극 방식의 감지원리에 대한 고찰 결과 및 감지부의 형상 변화가 정전용량값에 미치는 영향에 대한 분석 결과, 추진제 탱크 상단의 감지부 설치 위치에 따른 신호감지 영향을 확인하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 활용한 결과가 정리되어 있다. 본 연구에서 얻어진 자료는 실제 탱크 내의 추진제 수위 측정시스템 감지부 설계 및 제작에 활용 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1241-1242
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• 2015

이 연구는 정전용량형 압력센서 내의 공기가 센서 성능에 미치는 영향을 줄이고자 이론적 접근과 실험적 확인을 통해 제안된 바 있는 센서 모델을, 유한요소해석 프로그램인 ANSYS로 각각의 조건에 따라 해석하여 기존에 제시 된 결과들과 비교하는 과정을 다루었다. FEA(Finite Element Analysis)결과, air chamber를 추가한 센서는 기존의 센서보다 sensitivity가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한, FEA로 얻은 sensitivity 값은 이론값과 1.8%~10.1%의 차이를 보였으며, sensitivity ratio는 이론값과 실험값의 중간 정도로 나타났다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권4호
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• pp.339-346
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• 1993

정전결합 유동가스형 플라즈마 중합장치를 이용하여 여러가지 모노머에 대한 유기고분자 박막을 빗모양 전극위에 형성하고 이들 박막의 감습특성을 검토하기 위해 주파수범위를 60[kHz]-100[kHz]로 변화시켜 가면서 상대습도 20-90[%RH]범위에서 정전용량의 변화를 측정하였다. 상대습도가 증가함에 따라 정전용량은 일반적으로 증가했으며 방전조건중 방전전력이 낮을수록 그리고 중합시간이 짧을수록 정전용량의 증가폭이 크게 나타났다. 그리고 정전용량 측정시 박막에 인가한 전원의 주파수가 낮을수록 정전용량의 변화에 대한 선형성과 증가폭이 분명함을 알았다.