• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.13-13
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• 2010

Piezoelectric sensors are extensively used to measure force because of their high sensitivity and low cost. however, the development of device with reduced size but with improved sensitivity is highly important. Low-temperature co-fired ceramic (LTCC) is one of promising materials for this application than a silicon substrate because it has very good electrical and mechanical properties as well as possibility of making various three dimensional (3D) structures. In this work, piezoelectric pressure sensors based on hybrid LTCC technology were presented. The LTCC diaphragms with thickness of $400\;{\mu}m$ were fabricated by laminating 12 green tapes which consist of alumina and glass particle in an organic binder. The piezoelectric sensing layer consists of PZT thin film deposited by RF magnetron sputtering method on between top and bottom Au electrodes. The PZT films deposited on LTCC diaphragms were successfully grown and were analyzed by using X-ray diffraction method (XRD) and field emission scanning electron microscope (FESEM).

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.216-221
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• 2006

ZnO thin films prepared by PLD method exhibit an excellent optical property, but may have some problems such as incomplete surface roughness and crystallinity. In this study, undoped ZnO buffer layers were deposited on (0001) sapphire substrates by ultra high vacuum pulse laser deposition (UHV-PLD) and molecular beam epitaxy (MBE) methods, respectively. After post annealing of ZnO buffer layer, undoped ZnO thin films were deposited under different oxygen pressure ($35{\sim}350$ mtorr) conditions. The Arsenic-doped (1, 3 wt%) ZnO thin layers were deposited on the buffer layer of undoped ZnO by UHV-PLD method. The optical property of the ZnO thin films was analyzed by photoluminescence (PL) measurement. The ${\theta}-2{\theta}$ XRD analysis exhibited a strong (002)-peak, which indicates c-axis preferred orientation. Field emission-scanning electron microscope (FE-SEM) revealed that microstructures of the ZnO thin films were varied by oxygen partial pressure, Arsenic doping concentration, and deposition method of the undoped ZnO buffer layer. The denser and smoother films were obtained when employing MBE-buffer layer under lower oxygen partial pressure. It was also found that higher Arsenic concentration gave the enhanced growing of columnar structure of the ZnO thin films.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권6호
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• pp.448-454
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• 2007

This study was conducted to develop a 100 kPa soil tensiometer mainly consisted of a porous ceramic cup, water-holding tube, and a digital vacuum gauge, through theoretical design analysis and experimental performance evaluation. Major findings were as follows. 1. Theoretical analysis showed that air entry value of a porous media decreased as the maximum effective size of the pore increased, and the maximum diameter of the pores was $2.9\;{\mu}m$ for measuring up a 100 kPa of soil-water tension. 2. Property analysis of tensiometer porous cups supplied in Korean domestic market indicated that main components were $SiO_2$ and $Al_2O_3$ with a porosity range of $33.8{\sim}49.3%$. 3. The porous cup selected through sample fabrication and air-permeability tests showed weight ratios of 87% and 11% for $Al_2O_3$ and $SiO_2$. The analysis of SEM (scanning electron microscope) images showed that the sample was sintered at temperatures of about $1150^{\circ}C$, which consisted of pores with sizes of up to 25% of those for commercial porous cups. 4. The prototype soil tensiometer was fabricated using the developed porous cup and a digital vacuum gauge that could measure water tension with a pressure of 85 kPa in air tests. 5. In-soil tests of the prototype conducted during a period of 25-day drying showed that soil-water tension values measured with the prototype and commercial units were not significantly different, and soil-water characteristic curves could be established for different soils, confirming accuracy and stability of the prototype.

• 센서학회지
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• 제15권2호
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• pp.84-89
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• 2006

Highly concentrated p-type ZnO thin films can be obtained by doping of N, P and As elements. In this study, undoped ZnO buffer layers were prepared on a (0001) sapphire substrate by a ultra high vaccum pulsed laser deposition(UHV-PLD) method. ZnO buffer layers were deposited with various deposition temperature($400{\sim}700^{\circ}C$) at 350 mtorr of oxygen working pressure. Arsenic doped(1 wt%) ZnO thin films were deposited on the ZnO buffer layers by UHV-PLD. Crystallinity of the samples were evaluated by X-ray diffractometer and scanning electron microscopy. Optical, electrical properties of the ZnO thin films were estimated by photoluminescence(PL) and Hall measurements. The optimal condition of the undoped ZnO buffer layer for the deposition of As-doped ZnO thin films was at $600^{\circ}C$ of deposition temperature.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.817-823
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• 2020

In recent, the machining of difficult-to-cut materials such as titanium alloys, stainless steel, Inconel, ceramic, glass, and carbon fiber reinforced plastics (CFRP) used in aerospace, automobile, medical industry is actively researched. Abrasive waterjet is a non-traditional processing method in which ultra-high pressure water and abrasive particles are mixed in a mixing chamber and shoot out jet through a nozzle, and removed by erosion due to collision with a material. In particular, the nozzle of the abrasive waterjet is one of the most important parts that affect the machining quality as with a cutting tool in general machining. It is very important to monitor the condition of the nozzle because the workpiece is uncut or the surface quality deteriorates due to wear, expanding of the bore, damage of the nozzle and clogging of the abrasive, etc. Therefore, in this paper, we propose a monitoring system based on Acoustic Emission(AE) sensor that can detect nozzle condition in real time during AWJ processing.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1360-1362
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• 2001

본 논문에서는 다이어프램을 세라믹을 사용하여 2차 변환 소자로 금속 스트레인 게이지 대신에 thick film piezoresistor를 이용한 후막 압력센서에 관한 연구이다. 다이어프램의 미소 변형을 후막의 비저항 변화로 검출하는 압저항 효과를 이용하는 방식이다. 종래의 압력센서와 비교하여 크리프 현상이 적고, 안정성이 우수한 특징을 갖고 있다. 또한 저항선이나 박 게이지의 게이지율이 3$\sim$5 인 것이 비하면 후막저항을 사용한 경우, 약 15$\sim$20정도의 높은 게이지율을 얻을 수 있어서 측정범위를 넓게 할 수 있으며, 후막공정의 스크린 프린팅을 통한 자동화는 수율의 향상과 저 가격화를 실현할 수 있다. 또, 후막 저항형 압력센서는 두 개의 저항이 다이어프램의 중앙 부근에 위치하며, 나머지 두 개의 저항은 가장자리에 위치시킴으로써 미소 변형에서도 저항값의 변화를 읽을 수 있도록 하였고, 휘스톤 브리지의 연결 도체부는 Pt를 주성분으로 하는 conductive paste(DHC7085)를 사용하였다. 이렇게 설계.제작된 압력 센서를 지지대에 고정시킨 후 캡슐에 넣고 감도, 선형성, 히스테리시스 그리고 온도특성 등을 고찰하였다.

• 한국재료학회지
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• 제9권2호
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• pp.163-167
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• 1999

LiNbO$_3$films were prepared by an rf-magnetron sputtering technique using sintered target containing potassium. The potassium was included to help to fabricate stoichiometric LiNbO$_3$film. Structural and electrical properties of thin films was investigated as a function of deposition condition. Optimum sputtering conditions were rf power of 100W, working pressure of 1m Torr and substrate temperature of 58$0^{\circ}C$. The thin film was grown to (012) preferred orientation. The dielectric constant of the thin film LiNbo$_3$ fabricated under optimum condition was 55 at 1MHz. Average grain size is about 200$\AA$ and roughness of the film is small enough to apply to optic devices.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.466-475
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• 1997

본 논문에서는 초소형 코일-마그넷으로 구성되는 전자 트랜스듀서를 이용하는 청각보조용 이식형 인공중이를 설계하였다. 세라믹 방식의 진동체에 비하여 음향특성은 우수하나 효율이 낮은 것이 문제점으로 지적되고 있는 전자 트랜스듀서 방식의 진동체를 효과적으로 구현하기 위하여 객관화된 진동체의 설계방안을 제시하였으며 시스템의 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있도록 FM방식의 음성신호 전달용 체외기와 체내기를 설계하였다. 설계된 트랜스듀서 및 체외기와 체내기의 실험세트를 만들어 금속스트립 및 사체의 측두골을 대상으로 진동특성을 측정하였다. 그 결과 FM방식의 신호전달기법이 갖는 장점을 확인할 수 있었으며 증폭된 입력 음압에 해당하는 진동을 효과적으로 이소골에 전달할 수 있음을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.93-100
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• 2011

본 연구에서는 국내의 시설 내 작물재배에 적합한 자동관수 기술을 개발하기 위한 첫 단계로 전기저항의 변화원리를 이용하는 워터마크 센서를 장착한 소형 컨트롤러를 작물재배에 활용하여 자동관수기술의 효용성을 구명하고자 하였다. 이를 위해 비닐하우스 내에 다른 토성을 갖는 토양을 격리베드에 인공적으로 조성한 후 토마토를 정식하여 수분퍼텐셜을 -20kPa 수준으로 자동으로 조절하면서 재배하였다. 점적관수에 따른 토양 내 깊이별 수분변화는 Sentek 축전형 수분센서를 이용하여 측정하였다. 워터마크센서를 이용한 수분퍼텐셜 제어성능은 (-)20kPa 수준부근에서 유지되지 않고 반복적으로 0~(-)20kPa 대역에서 높은 변화 값을 나타내어 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 특히, 물 공급은 관수시마다 약 50~60분 비교적 긴 시간동안 진행되어 수분공급이 과잉되는 문제가 나타났으며 건조시에도 수분퍼텐셜의 변화가 계단응답 반응의 형태로 변하는 불량한 측정해상도를 나타내었다. 이러한 문제는 워터마크센서의 토양과 전극 접촉형태가 다공컵식 수분장력계에 비해 수분값에 연속적으로 반응할 수 없는 구조이기 때문인 것으로 판단하였다. 자동관수에 따른 토양종류별 수분변화는 그 기울기가 토성별로 서로 달랐으며 양질사토의 경우 수분함량의 변화정도가 가장 높았다. 수분함량의 변화속도는 낮과 밤의 경우 시간에 따른 변화율이 달라서 변곡선의 형태를 나타내었다. 이러한 이유는 낮과 밤의 일교차와 태양광 유무에 의하여 수분증발량 차이가 발생하였기 때문인 것으로 판단하였다. 직물에서 20cm 떨어진 지점의 깊이별 수분함량은 작물에 인접한 위치와 비교하였을 때 세가지 토양 모두 관수에 의한 변화정도는 미미하여 직물에 인접한 곳만 수분공급이 효율적으로 이루어지는 것을 확인하였다. 추후 연구에서 양질사토 베드에서 관찰된 토마토 생육 불량 문제 개선과 관수멈춤 시간을 적용하여 물공급의 과잉 문제를 해결하는 보완실험이 요구되었다.