• 제목/요약/키워드: CO 및 $CO_2$센서

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N-형 $WO_{3}$계 가스센서의 전기적 특성 (Electrical properties of n-type $WO_{3}$ based gas sensors)

  • 양종인;김일진;임한조;한상도;정관수
    • 센서학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.188-196
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    • 1998
  • $WO_{3}$계 n-형 반도체 가스센서의 검지특성 및 전기적 특성을 조사하였다. 공기중에서 결합제가 첨가되지 않은 $WO_{3}:TiO_{2}$(4 wt. %) 센서의 낱알경계에서의 전위장벽의 크기는 0.26 V로 나타났으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA (polyvinyl alcohol ), silica sol이 첨가된 센서의 경우는 전위장벽이 각각 0.17, 0.22, 0.26 V로 관측되었다. 이들 시료를 $NO_{x}$가 120 ppm 첨가된 분위기에 노출시켰을 때, 결합제가 첨가되지 않은 센서의 경우는 낱알경계에서의 전위장벽이 0.59 V로 증가하였으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA, silica sol이 첨가된 경우는 전위장벽이 각각 0.43, 0.66, 0.52 V로 나타나, PVA가 첨가된 센서에서 전위장벽의 변화가 가장 높아 감도가 우수하게 되는 것을 알 수가 있었다. 한편 센서 최적 작동온도 이상의 온도에서 나타나는 감도의 감소는 흡착가스 입자의 탈착보다는 공기중에서 다결정이 보이는 저항의 온도 의존성에 따라 나타남이 판명되었다. 또한 결합제가 첨가되지 않은 센서와 결합제로서 Pt가 첨가된 센서의 경우, CO가 250 ppm 존재할 때까지도 전위장벽의 크기가 약 0.2 V로 공기중에서와 비슷한 크기를 나타내어, CO와 $NO_{x}$가 혼합된 분위기에서 $NO_{x}$만을 선택적으로 검지하는데 유리함이 밝혀졌다.

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BNT-ST 세라믹스의 저온 소결과 강유전 및 압전 특성 (Low Temperature Sintering of (Bi1/2Na1/2)TiO3-SrTiO3 Ceramics and Their Ferroelectric and Piezoelectric Properties)

  • 권현희;황가희;천채일;채기웅
    • 센서학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.238-245
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    • 2023
  • 0.75(Bi1/2Na1/2)TiO3-0.25SrTiO3 (BNT-25ST) ceramics with high densities were successfully prepared at a sintering temperature of 1,000℃ by adding a mixture of 1 mol% CuO and 0.5 mol% Na2CO3 or 0.5 mol% CuO and 0.25 mol% Na2CO3. Double polarization-electric field (P-E) hysteresis curves and sprout-shaped bipolar strain-electric field (S-E) hysteresis curves with small negative strains were observed in the pristine and CuO-added BNT-25ST ceramics whereas the Na2CO3-added sample showed similar P-E and S-E curves to a typical ferroelectric. The pristine BNT-25ST ceramics showed an extremely large strain and a large-signal piezoelectric strain constant (d33*): 0.287 % at 80 kV/cm and 850 pm/V at 20 kV/cm. Similar values, 0.248 % at 80 kV/cm and 655 pm/V at 20 kV/cm, were obtained in the CuO-added sample. However, the pristine and CuO-added samples showed large hysteresis in unipolar S-E curves at an electric field of less than 20 kV/cm. The Na2CO3-added sample showed smaller values of the strain and d33* but displayed a linear change and small hysteresis in the unipolar S-E curve. The co-added sample with CuO and Na2CO3 displayed intermediate P-E and S-E hysteresis curves.

MQTT 기반 스마트 플랫폼 개발 (Development of Smart Platform based on MQTT)

  • 김관형
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.283-284
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    • 2021
  • 국내외 IoT(Internet of Things) 기반의 자동화 산업이 눈부시게 발전하고 있으며, 이러한 자동화 기술의 발전은 센서기술의 발전으로 더욱 가속화되고 있다. 최근에는 다양한 센서기술을 토대로 작물 재배를 목적으로 하는 스마트팜 산업이 급속하게 발전하고 있다. 스마트팜의 경우 작물 재배에 필요한 온도, 습도, CO2 등과 같은 대표적인 환경데이터를 계측하여 실시간 모니터링 및 모바일 서비스까지 제공하고 있다. 이러한 환경 모니터링 및 제어 동작의 대부분은 RS-485 기반의 모드버스(RTU) 통신방식을 활용하고 있다. 본 논문에서는 스마트팜 구축에 필요한 센서 데이터 및 액추에이터 정보를 IoT 표준 프로토콜인 MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)를 사용하여 센서 데이터 및 액추에이터의 제어 동작을 LabView를 기반으로 플랫폼을 구축하여 성능을 테스트하고자 한다.

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전기적 신호처리에 의한 환경유해물질 검출연구 (A study on the detection method of environment toxic gases by using electrical signal)

  • 전영갑;선종호;이태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.1997-2000
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    • 1999
  • 본 연구에서 제시하는 기공세라믹(Porous Ceramic)에 의한 누설전류 측정법은 기공 사이즈가 일정한 Open Pore Cell내에서 도전성 물질 및 이온화된 물질이 기공 사이에 침투되었을 때 외부에서 전계를 가하므로 써 이들 이온화 된 물질이 chain처럼 배열되어 전기적 병렬회로를 구성시켜 미세한 누설전류를 흐르게 한다. 이 누설전류법에 의한 도전성분 검출을 여러 환경 배출가스에 대한 모의실험을 실시한 결과 기공세라믹인 센서 자체의 누설전류는 가스 온도 150 ($^{\circ}C$) 이상에서 급격한 변화를 보이고 200($^{\circ}C$)에서 센서 자체의 전류치와 가스를 주입하였을 때의 전류치와는 상당한 격차를 두고 변화됨을 알 수 있었다. 그리고 공장연돌이나 자동차 배기관에서 방출되는 가스 중 HC, CO, NO, $CO_2$, $SO_2$, $N_2$ 등에 대한 센서 특성이 각각 달리 나타남을 알 수 있었다.

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CO 센서용 $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$ 산화물의 특성 (Properties of $Fe_2O_3$-doped $SnO_2$ Oxides for CO Sensor)

  • 배인수;이현규;홍광준;이우선;박진성
    • 센서학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.222-231
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    • 2001
  • $SnO_2$의 물성을 $Fe_2O_3$ 첨가량, 산소분압, CO 기체농도, 그리고 온도의 함수로서 관찰하였다. 시편은 후막인쇄 기법으로 알루미나 기판 위에 제조하였다. $700^{\circ}C$/6h 소성한 시편들의 $Fe_2O_3$첨가량에 따른 미세구조와 입자분포의 차이는 거의 없었다. $Fe_2O_3$를 첨가하지 않은 $SnO_2$의 전기적 성질은 소성온도가 낮은 경우와 산소분압이 낮은 경우에 전도성이 높게 측정되었다. $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$의 전도성은 측정온도 증가로 증가하지만 $Fe_2O_3$ 첨가량 증가로 전도성은 감소하였다. 산소분압 의존성은 $Fe_2O_3$ 첨가로 감소하였다. CO 가스에 대한 기체 센서 특성 중 감도는 $350^{\circ}C$, 0.1 mol% $Fe_2O_3$를 첨가한 경우에 가장 높았고, 재현성 및 응답성도 양호하게 나타났다.

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나노 ZnO 분말을 이용한 가스센서 제작 및 특성연구 (Characteristics and Preparation of Gas Sensor Using Nano-ZnO Powders)

  • 유일
    • 한국재료학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.300-304
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    • 2015
  • Nanorod ZnO and spherical nano ZnO for gas sensors were prepared by hydrothermal reaction method and hydrazine method, respectively. The nano-ZnO gas sensors were fabricated by a screen printing method on alumina substrates. The gas sensing properties were investigated for hydrocarbon gas. The effects of Co concentration on the structural and morphological properties of the nano ZnO:Co were investigated by X-ray diffraction and scanning electron microscope (SEM), respectively. XRD patterns revealed that nanorod and spherical ZnO:Co with a wurtzite structure were grown with (100), (002), (101) peaks. The sensitivity of nanorod and spherical ZnO:Co sensors was measured for 5 ppm $CH_4$ and $CH_3CH_2CH_3$ gas at room temperature by comparing the resistance in air with that in target gases. The highest sensitivity to the $CH_4$ and $CH_3CH_2CH_3$ gas of spherical nano ZnO:Co sensors was observed at Co 6 wt%. The spherical nano ZnO:Co sensor exhibited a higher sensitivity to hydrocarbon gas than nanorod ZnO.

복합전이금속(Ni, Co, Mn) 기반 스피넬계 산화물의 소결 거동 및 온도센서 특성 연구 (Sintering behavior and electrical properties of transition metal (Ni, Co, Mn) based spinel oxides for temperature sensor applications)

  • 소영희;이은서;이진영;민성욱;이빈;김형태
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.73-77
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    • 2024
  • 스피넬계 산화물 중 (Nix, Mny, Co3-x-y)O4(NMC)는 부온도계수 온도센서 소재로 활용되어 전기자동차용 배터리 관리 시스템을 포함한 다양한 산업적 응용이 가능하다. 일반적으로 NMC는 Ni, Mn, Co 화합물 분말을 이용하여 고상반응법을 통해 제조되는데 이 중 소결 공정을 통한 치밀화 과정이 온도센서 소재의 온도에 따른 전기적 특성을 결정하는 중요한 인자로 알려져 있다. 본 연구에서는 NMC 펠렛을 고상반응법을 통해 제조하고 결정구조 및 미세구조를 관찰하였다. 또한, 소결 과정 동안의 치밀화 거동 분석을 위한 활성화 에너지를 도출하였다. 분석 결과에 따르면, NMC 펠렛의 상온 저항은 10.03 Kohm이었으며 센서민 감도인 B-value는 3601.8 K로 다양한 산업군에 온도센서로 적용이 가능할 것으로 기대된다. 또한, 치밀화를 위한 활성화 에너지는 273.3 ± 0.4kJ/mol로 도출되었으며, 이는 소결 과정의 열역학적 특성을 이해하는데 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

Sol-gel법에 의한 Li 이온-고체 전해질의 $CO_{2}$ 가스 감지 특성 ($CO_{2}$ Gas Sensing Characteristics of Lithium ionic Solid Electrolyte prepared by Sol-gel Method)

  • 서무교;송갑득;곽종식;이덕동
    • 센서학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.22-29
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    • 1995
  • $60^{\circ}C$의 질소 분위기에서 tetraethyl orthosilcate, lithium methoxide, zirconium n-propoxide 그리고 tributyle phosphate를 전구체로 써서 sol-gel법으로 Li 이온-고체 전해질을 합성하였다. 합성한 물질을 건조하고 분쇄하여, 이를 가압 성형하여 원반형 시편들을 제조하였다. 시편들을 $900^{\circ}C{\sim}1100^{\circ}C$에서 50시간 열처리하였다. 시편들의 물성을 TG/DTA, SEM, AES 및 XRD 법으로 조사하였다. Li 이온 이온-고체 전해질을 이용한 $CO_{2}$ 가스 감지 소자를 제작하고 그 동작 특성을 측정하였다. 제작된 감지 소자 중에서 $1000^{\circ}C$에서 열처리한 경우, 동작 온도가 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$ 일 때, $CO_{2}$ 농도 변화에 대해 $35{\sim}63mV/decade$의 기전력 변화를 나타내었고, $300{\sim}6000 ppm$까지 선형성이 우수하였다.

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PID 온도 제어 및 적외선 센서를 이용한 이산화탄소 측정 시스템 설계에 관한 연구 (A study on the design of Carbon Dioxide Measurement System using Infrared sensor and PID temperature control)

  • 임형택;백승화;주관식
    • 센서학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.259-264
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    • 1999
  • The $CO_2$ measuring system using infrared sensor has the variance according to the temperature change. Therefore, the temperature compensation should be needed to obtain a reliable measurement. In this study, the sensor module consist of infrared $CO_2$ Sensor, IR Source, pipe and the heater and measuring system has amplifier, A/D converter and microprocessor. And we suggest a method to reduce the error by using the PID temperature control. We use optimum parameters setting of Ziegler & Nichols as well as PID temperature control algorithm for the temperature compensation. In this method, PID optimum parameter is set from dummy time(L) and maximum slope(R). As a result of using this PID temperature control, it is founded that it has the fast response and low steady state error. Therefore, it is certainly proved that this is very suitable algorithm to correct the error on measurement.

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