• 제목/요약/키워드: Optical sensing and sensors

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조합형 광섬유 트랜스듀서에 의한 요골맥파의 검출 (Detection of Radial Pulse by Combinational Fiber-optic Transducer)

  • 박승환;홍승홍
    • 센서학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.197-202
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    • 1998
  • 맥파신호는 심장과 심혈관계에 관련된 중요한 정보를 포함하고 있는 중요한 생체신호이다. 본 연구에서는 맥파신호를 비관혈적으로 검출하기 위해 기존의 기계적 변환방식의 개념에 근거하여 광섬유를 이용하는 맥파 검출용 트랜스듀서를 새로이 개발하여 사용하였다. 기계적 변환방식에서 발생될 수 있는 맥동전달 효율을 개선시키기 위해 본 연구에서는 맥동하는 피부와 접촉하여 센서에 전달하는 검출부(detecting part)와, 전달받은 변위운동을 광 출력 변화에 따른 전기 신호로 변환하는 감지부(sensing part)의 두 부분이 조합된 구조를 갖는 설계방식을 제안하였다. 우리는 이러한 조합형 구조의 설계방식을 이용한 결과로 기존의 트랜스듀서로 검출이 어려운 맥파의 C점(절흔)과 T파를 검출할 수 있음을 확인하였다.

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광섬유와 OTDR을 이용한 실시간 수위 및 온도 측정 (Real-time Measurements of Water Level and Temperature using Fiber-optic Sensors Based on an OTDR)

  • 심혁인;유욱재;신상훈;장재석;김재석;장경원;조승현;문주현;이봉수
    • 전기학회논문지
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    • 제63권9호
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    • pp.1239-1244
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    • 2014
  • In this study, two fiber-optic sensors were fabricated to measure water level and temperature using optical fibers, a coupler, a Lophine and an OTDR (optical time-domain reflectometer). First, using Fresnel's reflection generated at the distal-ends of each optical fiber, which was installed at different depth, we measured the water level according to the variation of water level. Next, we also measured the temperature of water using a temperature sensing probe based on the Lophine, whose absorbance changes with the temperature. The measurable temperature range of the fiber-optic sensor is from $5^{\circ}C$ to $65^{\circ}C$ because the maximum operation temperature of the optical fiber without a physical deterioration is up to $80^{\circ}C$.

INTRODUCTION OF AOCS HARDWARE CONFIGURATION FOR COMS

  • Park, Young-Woong;Park, Keun-Joo;Lee, Hoon-Hee;Ju, Gwang-Hyeok
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.207-210
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    • 2007
  • A part of the big differences between LEO(Low Earth Orbit) and GEO(Geostationary Earth Orbit) satellite is that transfer orbit is used or not or what tolerance of the position on the mission orbit is permitted. That is to say, the transfer orbit is not used and the constraint of orbit position is not adapted on LEO satellite. Whereas for GEO satellite case, the transfer orbit shall be used due to the very high altitude and the satellite shall be stayed in the station keeping box which is permitted on the mission orbit. These phases are functions for AOCS mission. The aim of this paper is to introduce the AOCS hardware configuration for COMS (Communication, Ocean and Meteorological Satellite). The AOCS hardware of COMS consist of 3 Linear Analogue Sun Sensors (LIASS), 3 Bi-Axis Sun Sensors (BASS), 2 Infra-Red Earth Sensors (IRES), 3 Fiber Optical Gyroscopes (FOG), 5 momentum wheels and 14 thrusters. In this paper, each component is explained how to be used, how to locate and what relation between the AOCS algorithm and these components.

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환경색센서에 관한 기술 전망 (Propectives of Environmental Colorimetric-Sensors)

  • 김영훈;이병환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.393-399
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    • 2011
  • 지난 수십년 동안, 환경오염물질에 대한 광학적 전기화학적 검출 방법에 관한 다양한 연구가 진행되었다. 최근에는 저렴하고, 장치가 불필요한 육안 식별 가능한 환경색센서가 개발되고 있다. 시각적 정성분석은 대상물질에 대한 즉각적인 정보를 제공하여, 실시간 현장 분석이 가능하게 해준다. 또한 정량분석이 가능한 색센서에 대한 관심도 높아지고 있다. 환경색센서는 기상의 VOC, 액상의 중금속 분석용으로 주로 개발되고 있다. 이에 본 총설에서는 다양한 환경색센서의 활용분야를 살펴보고, 기존 색센서의 문제점을 파악한 다음 환경색센서 기술의 발전방향에 관하여 전망하였다.

소산파를 이용한 다채널 광섬유형 미각센서의 제작 및 기본 맛에 대한 패턴분석 (Pattern recognition and characteristics of basic taste substances using the evanescent wave in multichannel optical fiber sensor)

  • 이수미;강신원
    • 센서학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.365-372
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    • 2000
  • 소산장 흡수를 이용한 다채널 광섬유형 미각센서를 제작하여 인간이 느끼는 다섯 가지의 기본 맛 및 혼합 맛에 대한 센서의 특성을 평가하고 그에 대한 패턴을 분석하였다. 센서소자는 광섬유의 클래드 층을 제거하고 그 대신 실리콘 폴리머내에 6가지의 색소를 고정화한 감지막을 각각 코팅하여 다채널로 제작하였으며, 측정하고자 하는 미물질의 농도변화에 따른 감지막내로의 소산장의 흡수량 변화를 측정하는 방법을 이용하였다. 제작된 센서로부터 얻어진 출력값에 대한 응답패턴을 제작한 결과, 5가지의 기본 맛 즉, 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛 및 우마미를 내는 대표 물질들에 대해 각기 다른 패턴을 얻을 수 있었으며 센서의 감도는 인간이 느낄 수 있는 역가 이상의 넓은 범위에서 선형적인 측정이 가능하였다.

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핵의학 적용을 위한 광섬유 기반의 알파/베타 검출기의 제작 및 특성분석 (Fabrication and Characterization of a Fiber-Optic Alpha/Beta Detector for Nuclear Medicine Application)

  • 홍승한;유욱재;신상훈;서정기;한기택;전다영;조승현;이봉수
    • 센서학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.367-373
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    • 2012
  • We fabricated a fiber-optic alpha/beta detector, which is composed of a sensing probe, a plastic optical fiber, a photomultiplier tube, and a multichannel analyzer, to obtain the energy spectra of radioactive isotopes. As inorganic scintillators of a sensing probe, a ZnS(Ag) film was coupled with a $CaF_2$(Eu) crystal for alpha and beta spectroscopy. In this study, $^{210}Po$ and $^{90}Sr$ were used as alpha and beta sources, respectively, and we measured the radiation energy spectra using a fiber-optic alpha/beta detector to identify alpha and beta emitting radionuclides for nuclear medicine application. Also, the variations of energy spectrum were obtained according to the length of plastic optical fiber.

Exploratory research on ultra-long polymer optical fiber-based corrosion sensing for buried metal pipelines

  • Luo, Dong;Li, Yuanyuan;Yang, Hangzhou;Sun, Hao;Chen, Hongbin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제26권4호
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    • pp.507-520
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    • 2020
  • In order to achieve effective corrosion monitoring of buried metal pipelines, a Novel nondestructive Testing (NDT) methodology using ultra-long (250 mm) Polymer Optical Fiber (POF) sensors coated with the Fe-C alloy film is proposed in this study. The theoretical principle is investigated to clarify the monitoring mechanism of this method, and the detailed fabrication process of this novel POF sensor is presented. To validate the feasibility of this novel POF sensor, exploratory research of the proposed method was performed using simulated corrosion tests. For simplicity, the geometric shape of the buried pipeline was simulated as a round hot-rolled plain steel bar. A thin nickel layer was applied as the inner plated layer, and the Fe-C alloy film was coated using an electroless plating technique to precisely control the thickness of the alloy film. In the end, systematic sensitivity analysis on corrosion severity was further performed with experimental studies on three sensors fabricated with different metal layer thicknesses of 25 ㎛, 30 ㎛ and 35 ㎛. The experimental observation demonstrated that the sensor coated with 25 ㎛ Fe-C alloy film presented the highest effectiveness with the corrosion sensitivity of 0.3364 mV/g at Δm = 9.32 × 10-4 g in Stage I and 0.0121 mV/g in Stage III. The research findings indicate that the detection accuracy of the novel POF sensor proposed in this study is satisfying. Moreover, the simple fabrication of the high-sensitivity sensor makes it cost-effective and suitable for the on-site corrosion monitoring of buried metal pipelines.

3C-SiC 광기전 특성 기반 광학식 수소센서의 제작과 그 특성 (Fabrication of an Optical Hydrogen Sensor Based on 3C-SiC Photovoltaic Effect and Its Characteristics)

  • 김강산;정귀상
    • 센서학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.283-286
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    • 2012
  • This paper presents the optical hydrogen sensor based on transparent 3C-SiC membrane and photovoltaic effect. Gasochromic materials of Pd and Pd/$WO_3$ were deposited by sputter on 3C-SiC membrane for gas sensing area. Gasochromic materials change to transparency by exposure to hydrogen. The variations of light intensity by hydrogen generate the photovoltaic of P-N junction between N-type 3C-SiC and P-type Si. Single layer of Pd shows higher photovoltaic compared with Pd/$WO_3$. However, phase transition from ${\alpha}$ to ${\beta}$ is shown at 6 %. Pd/$WO_3$ structure show the more linear response to hydrogen range of 2 % ~10 %. Also, almost 2 times fast response and recovery characteristics are shown at Pd/$WO_3$. These fast performances are come from the fact that Pd promoted the chemical reaction between hydrogen and $WO_3$.

광 산란파에 의한 사면거동 예측 (APPLICATION OF BRILLOUIN SCATTERING SENSOR FOR SLOPE MOVEMENT)

  • 장기태;이쌍덕;유병선
    • 지구물리
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    • 제7권4호
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    • pp.269-276
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    • 2004
  • 광섬유 센서는 구조물의 실시간 건전도 모니터링의 가능성을 보여주고 있다. 구조물에 설치가 용이하고 전자기장에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 더욱이 광섬유 센서는 센서크기의 융통성과 함께 매우 정밀한 특징을 보이고 있다. 본 연구에서는 부착된 bare fiber가 보호 피복을 가진 것에 비해 모재와의 일체성과 민감도(sensitivity)가 높은 것을 보여주고 있으며, 특히, 산란파를 이용한 광센서(BOTDR)의 경우, 여타의 다른 광섬유센서와는 달리 센싱 소자의 역할과 데이터 전송의 기능을 동시에 수행함으로써, 대형 토목구조물에 적합한 광섬유 센서로 그 유용성이 높은 것으로 판단된다.

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지상 초분광자료를 이용한 근소만 갯벌표층에서 저서성 미세조류의 엽록소-a 공간분포 추정 (Estimation of Benthic Microalgae Chlorophyll-a Concentration in Mudflat Surfaces of Geunso Bay Using Ground-based Hyperspectral Data)

  • 고수윤;노재훈;백승일;이호원;원종석;김원국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.1111-1124
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    • 2021
  • 갯벌 표면에는 저서성 미세조류의 생체량이 높고, 그에 따라 높은 일차생산을 나타낸다. 갯벌의 탄소순환 및 유기탄소 부존량을 추산하기 위한 일차생산력 측정 연구가 기존에 진행되어 왔지만, 최근에는 광학 원격탐사, 특히 초분광센서를 이용하는 연구는 비교적 최근에 시도되기 시작하였다. 본 연구에서는 지상에서 관측된 초분광자료를 통하여 생산성 추정의 기초자료가 되는 갯벌 표면의 엽록소 농도를 추정하는 연구를 수행하였다. 연구 대상지는 충청남도 태안군에 위치한 근소만이며, 현장조사는 2021년 4월과 6월 간조시에 수행하였다. 갯벌 표면의 초분광반사도를 얻기 위하여 지향형 센서인 TriOS RAMSES와 카메라 형태의 Specim-IQ, 두 종류의 초분광센서를 사용하였고, 광학관측자료를 통해 갯벌 표면의 엽록소-a 농도를 추정하기 위해 정규식생지수(NDVI)와 Continuum Removal Depth(CRD)기법을 사용하였다. 현장조사시 시료분석을 통해 측정한 엽록소-a 농도와의 비교 결과, 두 기법 모두 엽록소-a 농도 약 0~150 mg/m2의 범위에 대해 추정 결정계수 약 0.7을 달성할 수 있는 것으로 나타났다.