• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권6_2호
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• pp.1073-1082
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• 2023

Thermal sensors, also called thermal infrared wavelength sensors, measure temperature based on the intensity of infrared signals that reach the sensor. The infrared signals recognized by the sensor include infrared wavelength(0.7~3.0㎛) and radiant infrared wavelength(3.0~100㎛). Infrared(IR) wavelengths are divided into five bands: near infrared(NIR), shortwave infrared(SWIR), midwave infrared(MWIR), longwave infrared(LWIR), and far infrared(FIR). Most thermal sensors use the LWIR to capture images. Thermal sensors measure the temperature of the target in a non-contact manner, and the data can be affected by the sensor's viewing angle between the target and the sensor, the amount of atmospheric water vapor (humidity), air temperature, and ground conditions. In this study, the characteristics of three thermal imaging sensor models that are widely used for observation using unmanned aerial vehicles were evaluated, and the optimal application field was determined.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.45-51
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• 2013

본 논문에서는 자외선(UV, ultraviolet) 및 적외선(IR, infrared) 센서를 결합함으로서 불이 연소하면서 방출하는 빛의 파장을 활용한 영상신호를 검출하는 결합형 불꽃영상 검출시스템은 적외선 센서와 자외선 센서 기반의 신호처리 알고리즘 설계방안을 제안한다. 또한, 설계한 듀얼모드인 결합형 불꽃영상 검출시스템은 단독형 적외선 또는 자외선 센서 기반의 영상검출 알고리즘의 검출 성능결과를 비교한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권3호
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• pp.271-278
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• 2012

적외선 기반 깊이 센서는 최근 저렴해진 가격으로 인해 소비자용으로 널리 보급되고 있으며 원래 목적을 넘어서 방송용 가상 스튜디오 제스처 인식을 포함한 다양한 분야로까지 적용 범위를 확대하고 있다. 그러나 이러한 방송 스튜디오 환경에서는 깊이 센서와 간섭을 일으키는 적외선이 다량 방출되어 올바른 깊이 정보의 포착이 불가능한 문제가 발생한다. 본 논문에서는 특정 적외선 파장대를 사용하는 깊이 센서가 적외선 방출 광원 하에서 간섭이 발생하는 원리에 대해 분석하고 깊이 센서의 올바른 작동을 보장하기 위한 필터링 기법을 논의한다. 또한 여러 차단 주파수대를 가지는 통과 필터를 적용하는 실험방법과 그 결과를 제시하며 올바른 대역 통과 필터를 적용함으로써 조명에서 방출되는 적외선을 차단하고 효과적으로 깊이 정보를 포착할 수 있다는 사실을 실험적으로 증명한다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제18권6호
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• pp.341-344
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• 2017

Infrared (IR) filters were developed to implement integrated three-dimensional (3D) image sensors that are capable of obtaining both color image and depth information at the same time. The combination of light filters applicable to the 3D image sensor is composed of a modified IR cut filter mounted on the objective lens module and on-chip filters such as IR pass filters and color filters. The IR cut filters were fabricated by inorganic $SiO_2/TiO_2$ multilayered thin-film deposition using RF magnetron sputtering. On-chip IR pass filters were synthetized by dissolving various pigments and dyes in organic solvents and by subsequent patterning with photolithography. The fabrication process of the filters is fairly compatible with the complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process. Thus, the IR cut filter and IR pass filter combined with conventional color filters are considered successfully applicable to 3D image sensors.

• 센서학회지
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• 제25권2호
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• pp.124-130
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• 2016

NDIR $CO_2$ gas sensor was built with ASIC implemented thermopile sensor which included temperature sensor and unique elliptical waveguide structures in this paper. The temperature dependency of dual infrared sensor module ($CO_2$ and reference IR sensors) has been characterized and its output voltage characteristics according to the temperature and gas concentration were proposed for the first time. NDIR $CO_2$ gas and reference IR sensors showed linear output voltages according to the variation of ambient temperatures from 243 K to 333 K and their slopes were 14.2 mV/K and 8.8 mV/K, respectively. The output voltages of temperature sensor also presented a linear dependency according to the ambient temperature and could be described with V(T)=-3.191+0.0148T(V). The output voltage ratio between $CO_2$ and reference IR sensors revealed irrelevant to the changes of ambient temperatures and gave a constant value around 1.6255 with standard deviation 0.008 at 0 ppm. The output voltage of $CO_2$ gas sensor at zero ppm $CO_2$ gas consisted of two components; one is caused by the HPB (half pass-band) of IR filter and the other is attributed to the part of $CO_2$ absorption wavelength. The characteristics of output voltages of $CO_2$ gas sensor could be accurately modeled with three parameters which are dependent upon the ambient temperatures and represented small average error less than 1.5% with 5% standard deviation.

• 센서학회지
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• 제30권1호
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• pp.36-41
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• 2021

The motivation of this paper is to easily analyze the properties of nondispersive infrared gas sensor that has more than two different optical path length and to suggest the criterion and definition of infrared light absorbance in order to minimize the measurement errors. With the output voltage ratios and the normalized derivatives of infrared ray (IR) absorbance, when the normalized derivatives of IR absorbance decreases from 0.28 to 0.10, the lower and higher limits of errors were decreased from -5.62% and 2.39% to -4.27% and 2.78%. When the normalized derivatives of IR absorbance were 0.10, the output voltage could be partitioned into two regions with one exponential equation and the temperature compensation error was less than 5%.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.35-40
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• 2021

대부분의 비즈니스에서는 고객의 움직임에 대한 의미 있는 정보를 얻어낼 수 있는 유동인구 계측 데이터가 매우 중요하게 작용한다. 슈퍼마켓의 경우, 손님들의 수에 따라 계산대 수를 늘리거나 줄일 수 있다. 스마트 빌딩 또한, 각 객실의 수용 인원에 따라 냉난방 시스템을 제어하는 스마트 컨트롤러 같이 다양하게 적용될 수 있다. 카메라 기반 유동인구 계측 시스템과 같이 첨단 기술을 활용하여 보다 정확한 결과를 얻을 수도 있지만, 가격이 비싸고, 현장 설치가 어려우며, 사생활 침해의 문제가 발생하기도 한다. 본 논문에서는 특정 통로 혹은 IR 적외선 센서가 설치된 출입구의 유동인구 계측 방법을 제시한다. 나아가, 사람과 다른 물체를 구분하여 인식하는 방법을 제시하는데, 해당 솔루션은 저렴하고, 설치가 간편하며, 무엇보다 실시간 계측이 가능하다. 우리의 유동인구 계측 솔루션은 약 95%의 정확도를 보이고 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제4권4호
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• pp.34-38
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• 2005

This is a widespread requirement for low cost lightweight thermal imaging sensors for both military and civilian applications. Today, a large number of uncooled infrared detector developments are under progress due to the availability of silicon technology that enables realization of low cost IR sensor. System prices are continuing to drop, and swelling production volume will soon drive process substantially lower. The feasibility of micromechanical optical and infrared (IR) detection using microcantilevers is demonstrated. Microcantilevers provide a simple Structurefor developing single- and multi-element sensors for visible and infrared radiation that are smaller, more sensitive and lower in cost than quantum or thermal detectors. Microcantilevers coated with a heat absorbing layer undergo bending due to the differential stress originating from the bimetallic effect. This paper reports a micromachined silicon uncooled thermal imager intended for applications in automated process control. This paper presents the design, fabrication, and the behavior of cantilever for thermomechanical sensing.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.205-215
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• 2011

분광특성의 차이로 필름은 자외선에 민감한데 반해 디지털 카메라의 센서는 적외선에 굉장히 민감하다. 이에 따라 CCD 또는 CMOS를 사용하는 모든 디지털 카메라에는 IR Cut-Off Filter가 센서전면에 장착되어 있다. 이상적으로 100% 적외선을 차단하여야 하지만 실험 결과 완전히 적외선을 차단하지 못하고 있었으며, 각 카메라마다 적외선 투과량 또한 달랐다. 따라서 본 연구는 디지털 카메라에 장착되어 있는 IR Cut-Off Filter의 기계적 특성에 의해 투과되는 미량의 적외선이 디지털 화상이미지에 끼치는 영향을 분석하는 데 그 목적이 있다. UV필터를 장착한 상태(적외선 투과상태)와 UV-IR필터를 장착한 상태(적외선미투과상태)를 비교분석한 결과, 잡음(Noise)과 색 재현력 평가에서는 그 차이가 미세하거나 거의 동등한 수준이지만, 동적 폭(Dynamic Range)과 해상도에는 IR Cut-Off Filter를 통해 투과되는 미량의 적외선이 어느 정도 영향이 있음을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.456-460
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• 2021

In this study, a Non-Dispersive Infrared (NDIR) Carbon Dioxide (CO₂) sensor with an externally exposed optical cavity is proposed for improving sensitivity. NDIR CO₂ sensors with high performance must use a lamp-type infrared (IR) source with a strong IR intensity. However, a lamp-type IR source generates high thermal energy that induces thermal noise, interfering with the accuracy of the CO₂ concentration measure. To solve this problem, the optical cavity of the NDIR CO₂ sensor is exposed to quickly dissipate heat. As a result, the proposed NDIR CO₂ sensor has a shorter warm-up time and a higher sensitivity compared to the conventional NDIR CO₂ sensor.