• 센서학회지
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• 제13권2호
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• pp.96-100
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• 2004

Optical fiber sensors have been used to detect small amounts of chemical species. In this work, a new thin polymer-clad fiber sensor is developed. Polyaniline is chemically synthesized and thin clad layers of the polymer are easily deposited on optical fiber by dip-coating technique. The optical property of polyaniline as a sensing material is analyzed by UV-Vis-NIR. The light source is stabilized He-Ne laser at 635 nm wavelength with 1 mW power. The light power transmitted through the optical fiber is measured with a spectrophotometer. By selecting a fixed incident angle, variation of transmitted light intensity through the optical fiber can be detected as gas molecules absorbed in the polyaniline clad layer. Among the various gases, the fabricated optical fiber sensor shows good sensitivity to $NH_{3}$ gas. The optical fiber sensors was shown more improved properties than polymer based sensors which measure conductivity changes.

• 한국재료학회지
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• 제22권5호
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• pp.237-242
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• 2012

We report on the NO gas sensing properties of Al-doped zinc oxide-carbon nanotube (ZnO-CNT) wire-like layered composites fabricated by coaxially coating Al-doped ZnO thin films on randomly oriented single-walled carbon nanotubes. We were able to wrap thin ZnO layers around the CNTs using the pulsed laser deposition method, forming wire-like nanostructures of ZnO-CNT. Microstructural observations revealed an ultrathin wire-like structure with a diameter of several tens of nm. Gas sensors based on ZnO-CNT wire-like layered composites were found to exhibit a novel sensing capability that originated from the genuine characteristics of the composites. Specifically, it was observed by measured gas sensing characteristics that the gas sensors based on ZnO-CNT layered composites showed a very high sensitivity of above 1,500% for NO gas in dry air at an optimal operating temperature of $200^{\circ}C$; the sensors also showed a low NO gas detection limit at a sub-ppm level in dry air. The enhanced gas sensing properties of the ZnO-CNT wire-like layered composites are ascribed to a catalytic effect of Al elements on the surface reaction and an increase in the effective surface reaction area of the active ZnO layer due to the coating of CNT templates with a higher surface-to-volume ratio structure. These results suggest that ZnO-CNT composites made of ultrathin Al-doped ZnO layers uniformly coated around carbon nanotubes can be promising materials for use in practical high-performance NO gas sensors.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.49-55
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• 2002

광섬유 브래그 격자/외부 패브리-페로 간섭 (FBG/EFPI) 센서를 이용하여 비대칭 적층판의 성형시 및 성형후 변형률과 온도를 동시에 모니터링 하였따. 본 논문에서는 광섬유 센서의 출력에 대한 변형률 및 온도의 관계를 수치적으로 유도하였으며 이를 통해 센서의 특성 행렬을 구하였다. 따라서 각각의 센서에 대해 특성 행렬을 구하기 위해 센서의 보정실험을 수행할 필요가 없다. 광원으로는 파장 이동 광섬유 레이저를 사용하였다. 두 개의 FBG/EFPI 센서를 Gr/Ep 비대칭 직교적층 복합적층판에 방향과 위치를 달리하여 삽입하고 오토클레이브 내에서 성형하는 동안 두 지점에서의 성형변형률과 온도를 실시간으로 모니터링 하였다. 또한 열챔버 내에서 제작된 적층판의 열변형률과 온도를 측정하였다. 이러한 실험들을 통해 복합재료의 효울적인 스마트 프로세싱에 대한 기초를 마련할 수 있으며 비대칭 직교적층 복합적층판의 열적 거동에 대해 알 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.161-166
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• 2016

본 논문에서는 광섬유 브래그 격자의 공정조건 변화에 따른 $Co^{60}$ 감마방사선 영향을 연구하였다. 광섬유 브래그 격자는 붕소가 첨가된 광민감 광섬유를 이용하여 UV KrF 레이저 세기를 달리하여 제작하였으며, 제작된 광섬유 브래그 격자 센서에 총 선량 33.8 kGy 감마선을 조사하였다. 실험결과를 통하여, 격자 공정을 위한 UV 레이저 세기가 광섬유 브래그 격자의 방사선 민감도에 큰 영향을 줄 수 있다는 것을 확인하였으며, 레이저 공정조건 변화에 따른 방사선에 의한 광섬유 브래그 파장의 변화는 30 % 이상의 차이를 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권5호
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• pp.168-177
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• 2016

In this paper we present an implantable pressure sensor to measure real-time blood pressure by monitoring mechanical movement of artery. Sensor is composed of inductors (L) and capacitors (C) which are formed by microfabrication and direct bonding on two biocompatible substrates (quartz). When electrical potential is applied to the sensor, the inductors and capacitors generates a LC resonance circuit and produce characteristic resonant frequencies. Real-time variation of the resonant frequency is monitored by an external measurement system using inductive coupling. Structural and electrical simulation was performed by Computer Aided Engineering (CAE) programs, ANSYS and HFSS, to optimize geometry of sensor. Ultrafast laser (femto-second) cutting and MEMS process were executed as sensor fabrication methods with consideration of brittleness of the substrate and small radial artery size. After whole fabrication processes, we got sensors of $3mm{\times}15mm{\times}0.5mm$. Resonant frequency of the sensor was around 90 MHz at atmosphere (760 mmHg), and the sensor has good linearity without any hysteresis. Longterm (5 years) stability of the sensor was verified by thermal acceleration testing with Arrhenius model. Moreover, in-vitro cytotoxicity test was done to show biocompatiblity of the sensor and validation of real-time blood pressure measurement was verified with animal test by implant of the sensor. By integration with development of external interrogation system, the proposed sensor system will be a promising method to measure real-time blood pressure.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권5호
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• pp.422-428
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• 2013

최근에 소형무인기(small UAV)에 대한 관심이 증대되고 있는데, 이는 소형무인기가 비용대비 효율적이고 사람의 접근이 어려운 재난 환경 등에 적합하기 때문이다. 이러한 소형무인기에서 거리측정을 통한 매핑(mapping)은 필수적인 기술이다. 기존의 무인시스템 연구에서 거리 측정 센서는 주로 레이저 센서와 스테레오 비전 센서를 많이 사용하였다. 레이저 센서는 정확도와 신뢰성이 우수하지만 대부분 고가의 장비이고 스테레오 비전 센서는 구현이 용이하지만 무게 측면에서 소형무인기에 탑재하여 사용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 레이저 포인터와 단일 카메라를 사용하여 저가의 거리측정기를 구성하는 방안을 소개한다. 제안한 시스템을 이용하여 거리를 측정하고 이로부터 맵을 구성하는 실험을 수행하였고 실제 데이터와 비교 분석하여 시스템의 신뢰성을 검증하였다.

• 센서학회지
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• 제14권3호
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• pp.160-168
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• 2005

ZnO epilayer were synthesized by the pulesd laser deposition(PLD) process on $Al_{2}O_{3}$ substrate after irradiating the surface of the ZnO sintered pellet by the ArF(193 nm) excimer laser. The epilayers of ZnO were achieved on sapphire ($Al_{2}O_{3}$) substrate at a temperature of $400^{\circ}C$. The crystalline structure of epilayer was investigated by the photoluminescence. The carrier density and mobility of ZnO epilayer measured with Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}1016cm^{-3}$ and $299cm^{2}/V{\cdot}s$ at 293 K, respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the ZnO obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_{g}(T)$=3.3973 eV-($2.69{\times}10^{-4}$ eV/K)$T^{2}$/(T+463K). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the ZnO have been estimated to be 0.0041 eV and 0.0399 eV at 10 K, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_{6}$ states of the valence band of the ZnO. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_{1}-$, $B_{1}-$, and $C_{1}-$exciton peaks for n = 1.

• 대한공간정보학회지
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• 제16권2호
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• pp.87-95
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• 2008

Ladar (LAser Detection And Ranging, Lidar)는 레이저 신호를 이용하여 대상지역에 대하여 정밀한 3차원 거리를 취득하는 센서로 최근 들어 미사일, 항공기 등에 탑재되어 자동표적인식 등에 활용되고 있다. 기존의 영상기반센서와 달리 센서와 표적과의 거리를 밝기나 색상 값으로 표현한 range 영상을 제공하며, 이로부터 표적의 정밀한 3차원 모델의 생성이 가능하기 때문에 표적의 인식과 식별을 가능하게 한다. 이러한 Ladar 센서의 데이터를 모의 생성한다면, 센서의 개선 및 개발 또는 센서 데이터 처리 알고리즘의 개발을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 될 것이다. 이에 본 연구에서는 특히 Linear FM 기반의 Ladar 센서의 신호 생성 및 신호처리 과정을 시뮬레이션하여 Ladar 영상을 모의 생성하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선 FM chirp modulator를 탑재한 시스템의 레이저 신호를 모의로 생성하고, FFT기반 신호처리를 통해 센서와 표적과의 거리를 획득하였으며, 최종적으로 Ladar range 영상을 성공적으로 모의 생성하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.513-519
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• 2016

본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV를 이용하여 동조액체기둥감쇠기 안의 액체의 파고를 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. 비접촉 센서의 장점과 LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 대상 물체가 액체인 경우에 요구되는 사항들에 대하여 실험적으로 파악하였다. 투명한 액체는 레이저 광선을 대부분 투과시켜 LDV에 되돌아오는 광량이 부족해 측정이 불가능함을 확인하였고 이를 증가시키기 위해 염료를 혼합하였다. 이때, 염료의 색에 따라 광량에 차이가 발생함을 확인하여 LDV에 사용된 레이저 광선의 파장과 연관된 결과를 도출하였다. 염료를 혼합한 후 광량이 충분한 경우에도 발생하는 데이터의 오차를 제거하기 위해 염료의 농도를 변화시키며 그에 따른 데이터의 정확도를 파악하였다. 결과적으로 모든 가시광선의 빛을 반사시키는 흰색의 염료를 충분한 농도로 혼합하였을 때 LDV를 이용한 TLCD의 파고 측정의 실험적인 결과가 용량식 파고계와 일치함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제22권6호
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• pp.410-414
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• 2013

As one of the effective methods for researching the objective tinnitus detection, the GPIAS (Gap Pre-pulse Inhibition of Acoustic Startle) measurement has been used to verify the existence of animal tinnitus objectively. The level and pattern of the background sound presented prior to a startle pulse are closely related with the GPIAS results. But the effect of the starting point of the background sound on animal startle responses has not been reported yet. In this paper, we present the implementation of a GPIAS measurement system based on an unconstrained enclosure to avoid animals' excessive constraint stress and deal with the animals' growth. After the performance of our implemented system has been tested through the animal experiment using 4 SD-rats, the effect of starting point of stimulus background sound on the startle response has been studied by the use of our implemented system. Through the results, it is verified that our system can measure the inhibition of animal startle responses due the gap pre-pulse for GPIAS calculation and the background sound starting point does not significantly effect on the startle response and the GPIAS values if the background sound continues for more than 300msec before a gap pre-pulse is presented.