• 센서학회지
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• 제10권4호
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• pp.266-272
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• 2001

자동차 엔진오일의 열화상태를 직접 in situ로 측정할 수 있는 코일형 전기용량 센서를 개발하였다. 엔진 오일팬의 드레인 홀의 제한된 공간 속에서 10 pF 이상을 얻기 위하여 코일형으로 설계 제작되었다. 코일의 직경 및 권선 조건, 포머의 재질 및 구조, 차폐조건 등 안정된 전기용량 측정을 위한 설계 요구 조건을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험적인 방법에 의해서 찾아내었다. 제작된 여러 개의 센서를 이용하여 동일한 조건의 사용오일 특성을 분석한 결과 0.25% 이내에서 일치하였다. 차량에 직접 장착하여 장기간 측정한 결과, 심한 진동과 온도 및 습도변화와 전자기적 잡음 등 열악한 차량의 조건에서도 매우 우수한 측정결과를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.882-887
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• 2013

We investigated a SiC-based hydrogen gas sensor with metal-insulator-semiconductor (MIS) structure for high temperature process monitoring and leak detection applications. The sensor was fabricated by Pd/$Ta_2O_5$/SiC structure, and a thin tantalum oxide ($Ta_2O_5$) layer was exploited with the purpose of sensitivity improvement, because tantalum oxide has good stability at high temperature as well as high permeability for hydrogen gas. In the experiment, dependence of I-V characteristics and capacitance response properties on hydrogen gas concentrations from 0 to 2,000 ppm was analyzed at room temperature to $500^{\circ}C$. As the result, our sensor exploiting a $Ta_2O_5$ dielectric layer showed possibilities with regard to use in hydrogen gas sensors for high-temperature applications.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.115-122
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• 2020

본 연구는 야간 라이딩을 위한 패브릭 일렉트로닉스 기반의 안전 보호용 스마트 애슬레져 패션 개발 연구를 목적으로 하며 인간 친화성이 강화된 Fabric LED Display와 Fabric Capacitive touch sensor를 전도성 원사를 개발 및 활용하여 탈·부착 형태로 설계하여 구현하였다. 이러한 모듈의 탈·부착성은 다른 애슬레져 제품과 기능적·심미적인 요소를 교환 및 호환을 할 수 있도록 설계하여 기능뿐만 아니라 디자인의 다양화가 가능한 커스터마이즈 시스템으로 기존 제품들과 차별화된 스마트 애슬레져 패션 제품을 제안하였다는 점에서 연구의 의의가 있다. 후속 연구에서는 Fabric Electronics를 활용하여 착용성과 유연성이 강화된 직물의 물리적 속성에 적합한 직물센서를 개발하고 이를 활용한 커스터마이즈 스마트 패션을 제시할 예정이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.147-152
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• 2015

본 논문은 감동, 두려움 등 인간의 급격한 감정이나 온도 변화에 따른 피부 입모근 수축 (소름)현상 감지를 위한 정전용량형 전도성 폴리머 센서를 제안하였다. 전도성 폴리머를 이용한 소자 제작을 통해 소자의 착용감을 향상시켰으며, 기존 정성적 소름측정 방식에 비해 정확하고 객관적인 측정을 가능케 하였다. 인공적인 소름돌기를 이용한 실험결과, $0{\sim}326{\mu}m$ 의 정적인 소름의 높이를 $-0.00252%/{\mu}m$의 민감도, 25.9 %의 비선형도로 측정하였다. 또한, 실제 인간의 피부에 부착하여 갑작스런 체온변화의 조건에서 -6.2 fF 과 -9.2 fF 의 정전용량 변화를 측정함으로써 높이 $145{\mu}m$ 와 $194{\mu}m$ 의 피부 소름을 측정하였다. 제안된 소자는 피부 입모근 수축현상에 따른 인간의 소름을 객관적이고, 정량적으로 측정함으로써 인간이 느끼는 급격한 감정변화나 환경변화 정도를 수치화 할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 센서학회지
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• 제7권2호
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• pp.90-96
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• 1998

Cross capacitor 원리를 이용하여 $1.95{\pm}0.5\;mm$ 이하의 미소변위를 비접촉으로 정확하게 측정할 수 있는 새로운 전기용량 센서를 설계 제작하였다. 전극의 구조는 센서와 측정 대상체가 각각 하나의 전극으로 작용하여야 하는 기존의 2-전극형 및 3-전극형 센서들이 지니고 있는 단점을 보완하기 위하여 2개의 전극(high, low전극)을 센서의 면에 형성한 4-전극형 센서로 제작하였다. 센서의 전극은 직경 17 mm 두께 0.7 mm인 사파이어 평행원판위에 구리를 사용하여 전극간 간격유지를 0.2 mm로 일정하게 함과 동시에 완전대칭을 이루도록 제작하였다. 따라서 이 센서는 측정대상체가 금속, 비금속에 관계없이 센서와 측정대상체와의 미소변위 및 간격을 측정 할 수가 있다. 측정범위 $1.95{\pm}0.5\;mm$에서의 correlation coefficient는 0.9987, $1.95{\pm}0.25\;mm$에서는 0.9995로 측정되었다.

• 센서학회지
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• 제5권3호
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• pp.9-16
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• 1996

본 논문에서는 고전압 임펄스전압 발생장치의 조작에 의하여 발생하는 과도전압을 측정할 수 있는 용량성분 압기를 실현하였다. 전장센서를 이용한 과도전압측정계는 고속응답의 평판형 전장센서와 광대역 전압버퍼로 구성되었으며, 사용된 전압버퍼(LH0033)의 입력임피던스는 $10^{12}{\Omega}$ 정도로 대단히 높다. 단위계단 응답특성을 파악하기 위하여 새로운 교정방법을 제안하고, 설치조건에 따른 분압비 오차를 검토하였으며, 분압비 오차를 0.5% 이내로 하기 위한 최적설치조건을 제시하였다. 교정실험으로부터 과도전압측정계의 응답시간은 약 15.78 ns이었으며, 주파수대역은 6.37 Hz에서 27.3MHz이다. 따라서 본 측정계로 과도과전압은 물론 상용주파수전압도 신호의 일그러짐 없이 측정이 가능하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권6호
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• pp.17-22
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• 2018

항공기 항속시간에 영향을 미치는 요소인 연료량은 정확한 측정이 필요하다. 본 논문에서는 정전용량형 연료센서, DAQ 보드, Labview 소프트웨어로 구현된 연료량측정시스템을 다루었다. 연료량에 따라 변화하는 파라미터를 확인하기 위해 Pspice를 이용하여 구현된 시스템의 주회로가 시뮬레이션 되었다. 시뮬레이션을 통해 연료량에 따라 변화하는 파라미터인 Vrms를 찾아내었다. 연료 센서의 출력인 Vrms는 구현된 연료량측정시스템의 DAQ 보드를 통해 Labview 소프트웨어로 전송되고, 이 소프트웨어를 사용하여 연료량이 계산된다. 그 결과, 필터가 적용되지 않은 연료량측정시스템보다 정확도가 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.319-324
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• 2012

본 논문에서는 개선된 charge pump 회로를 이용하여 구성한 2-dimensional 터치스크린 패널 드라이버를 소개한다. 개선된 전정 센싱 회로는 charge pump 회로의 중간노드 전하 축적을 제거하여 출력 전압 표류 현상을 효과적으로 없앤다. 터치 패널 드라이버는 터치를 감지하는 아날로그 센싱 부분과 감지된 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 부분으로 이루어진다. 제안된 터치스크린 드라이버의 동작을 확인하기 위하여 혼성 모드로 회로를 구성하고 Cadence Spectre를 이용하여 그 동작을 검증하였다. 디지털 회로 부분은 Verilog-A로 모델링하여 아날로그 회로와 인터페이스가 가능하게 하여 전체 회로 동작을 검증함으로써 혼성모드 회로 동작의 신뢰성을 확보하였고 시뮬레이션 시간을 단축할 수 있었다. 시뮬레이션 결과 개선된 전정 센싱 회로를 이용한 제안된 구조의 터치 패널 드라이버의 안정적인 동작을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2006

A signal conditioning circuit for capacitive sensors was developed using a commercial single chip solution. Since capacitive displacement sensors can achieve high resolution and linearity, they have been widely used as precision sensors within the range of several hundred micrometers. However, they inherently have a limitation in low frequency range and some nonlinearity characteristics and so a specially designed signal conditioning circuit is needed to handle these properties. Up to now, several companies already have succeeded in the development of the capacitive sensors system and they are commercially available in the market. In this research, to construct the signal processing circuits more easily and simply, we used a universal LVDT signal conditioner (AD698). Since the AD698 provides one chip solution for a basic signal processing including modulation and demodulation using various internal components, we can build the processing circuits successfully with minimal additional circuits: a compensation circuits for the drift caused by the bias current of OP amplifiers and a fine adjustment circuit for the elimination of nonlinearity. The signal processing circuits shows nonlinearity less than 0.05% in the comparison with a laser interferometer.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권4호
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• pp.63-69
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• 2012

본 논문에서는 용량성 지문센서의 회색조 이미지를 얻기 위한 새로운 회로를 제안하고 있다. 기존의 회로는 회색조 이미지를 얻기 위해 많은 칩 면적을 차지하는 DAC를 적용하거나 전력소모가 많고 전역 클럭을 적용하는 비휘발성 메모리에 적용되는 승압회로를 픽셀별로 적용하였다. 개선된 전하분할 방식의 용량성 지문센서 감지회로는 뉴런모스(vMOS) 기반의 DLC(down literal circuit) 회로와 단순화된 아날로그 MUX(multiplexor)를 적용하였다. 설계된 감지회로는 0.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 적용하여 동작을 검증하였다. 제안된 회로는 기존의 비교기와 주변회로를 필요로하지 않으므로 단위 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 이미지의 해상도를 향상 시킬 수 있다.