• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(I)
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• pp.439-443
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• 1987

$PbTiO_3$ thin film is prepared by rf sputtering method to implement the pyroelectric infrared detector at room temperature. Annealing of $PbTiO_3$ thin film is done from $400^{\circ}C$ to $550^{\circ}C$ each for 2 hours in furnace. The spectral response to recrystallization process of $PbTiO_3$ thin film is measured by IR photospectro meter. Pyroelectric detector Modeling is studied for implementing device using electrical equivalent circuit model. It is found that $PbTiO_3$ thin film has two IR absorption band within $1000-400\;cm^{-1}$ (10um-25um) and it's spectral response is improved as annealing temperature increase. As a result of pyroelectric detector modeling, we find the possibility of implementing optimum device structure.

• 한국안전학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2001

All objects emit thermal radiation and this radiation is the basis of the techniques used to detect flames. The usual phenomena occurring in the initial stage of the fire are generally invisible products of a combustion and visible smoke. Liquid or gaseous materials do not undergo a smoldering stage so that fires develop very rapidly. Also, the heat generated by the initial flames is usually not sufficient to activate a heat detector. In this case the most effective criterion for automatic fire detection is the flame. According to the fire regulation of korea, the compulsory standard provided that a flame detector shall be installed in a place that the attachment height of detector is higher than 20 m, chemical plants, hangar, refinery, etc.. The results of the research and development are discriminated between a flame and other radiant emitters, developed a UV detector tube contains an inert gas which absorbs UV radiation, developed PZT pyroelectric element is based on the use of photovoltanic cell, developed IR band-pass filter that only allow a 4.3 $\mu\textrm{m}$ radiation wavelength to reach the sensors and developed UV-IR combination flame detector combined into a single detection device.

• 방재기술
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• 통권29호
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• pp.39-45
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• 2000

All objects emit thermal radiation and this radiation is the basis of the techniques used to detect flames. The usual phenomena occurring in the initial stage of a fire are generally invisible products of a combustion and visible smoke. Liquid or gaseous materials do not undergo a smoldering stage such fires develop very rapidly. Also, the heat generated by the initial flames is usually not sufficient to active a heat detector. In this case the most effective criterion for automatic fire detection is the flame. In fire regulation of korea, the compulsory standard provided that a flame detector shall be installed a place of the attachment hight of detector is higher than 20 m, chemical plants, hangar, refinery, etc.. The result of the research and development are discriminated between a flame and other radiant emitters, developed PZT pyroelectric element is based on the use of photo-voltanic cell, developed IR band-pass filter that only allow a 4.3 radiation wavelength to reach the sensors and developed IR flame detector.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권11호
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• pp.1727-1732
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• 2004

A nickel layer was deposited onto the PZT thin films, serving both as a selective radiation absorption layer and as a top electrode. The absorption properties of such nickel coated multi-layered infrared detectors were studied in the visible and infrared wavelength ranges. The optimal thickness of the nickel layer on our substrate was 10nm. The maximum absorption coefficient of the deposited 10nm thick nickel layer was 0.7 at a 632nm wavelength. However, a striking asymmetric polarization hysteresis loop was observed in these PZT thin films with nickel as the top electrode. This asymmetric polarization was attributed to the difference between the dynamic pyroelectric responses in these Ni/PZT/Pt films poled either positively or negatively before the measurement. A positively poled film showed a 40% higher voltage response than a negatively poled detector.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권3호
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• pp.428-435
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• 2002

Pyroelectric $Pb(Zr_{0.3}Ti_{0.7})O_3$ (PZT30/70) thin film IR detectors has been fabricated and characterised. The PZT30/70 thin film was deposited onto $Pt/Ti/Si_3N_4/SiO_2/Si$ substrate by the sol-gel process. Four different substrate conditions were studied for their effects on the pyroelectric responses of the IR detectors. The substrate conditions were the combinations of the Si etching and the Pt/Ti patterning. In the Si etched substrate, the $Si_3N_4/SiO_2$ composite layer was used as silicon etch-stop, and was used as the membrane to support the PZT pyroelectric film element as well. The measured pyroelectric current and voltage responses of detectors fabricated on the micro-machined thin $Si_3N_4/SiO_2$ membrane were two orders higher than those of the detectors on the bulk-silicon. For detectors on the membrane substrate, the Pt/Ti patterned detectors showed a 2-times higher pyroelectric response than that of not-patterned detectors. On the other hand, the pyroelectric response of the detectors on the not-etched Si substrate was almost the same, regardless of the Pt/Ti patterning. It was also found that the rise time strongly depended on the substrate thickness: the thicker the substrate was, the longer the rise-time.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권11호
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• pp.781-790
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• 2001

실리콘 웨이퍼 두께에 따른 PZT 박막 적외선 감지소자의 성능변화를 이론적 해석 및 실험적 검증을 통하여 분석하였다. 실리콘이 모두 식각되었을 때 최대값을 보이는 전류응답도는 소자의 뒷면에 남아있는 실리콘의 두께가 50㎛로 두꺼워질 때까지 기하급수적으로 줄어들다가, 그 이상의 두께에서는 전류응답도의 감소폭이 현저히 줄어들었다. 실리콘이 모두 식각된 적외선 감지소자는 450㎛두께의 실리콘이 남아있는 소자에 비해 100배 이상의 높은 전류응답도를 보였다. 이러한 이론적인 해석을 검증하기 위하여 실리콘 기판미세가공법을 이용하여 세 가지 다른 실리콘 두께를 가진 적외선 감지소자를 제작하였다. 제작한 소자에서 측정한 전류응답도의 변화는 이론적 해석값과 좋은 일치를 보였다. 한편, 실험을 통하여 실리콘 두께가 소자의 전류응답도 뿐만 아니라 응답속도에도 큰 영향을 준다는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 기술교육전문연구회
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• pp.8-11
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• 2003

We propose that when combustible burn with contain carbon, introduce fire detector with sensor of private-use detectable light energy as infrared and ultraviolet in energy of electromagnetic-wave type radiate from flame, method for correct discrimination to resemble fire produce false alarm of detector such as sun light, hot object radiation, are welding. This research using infrared sensor is pyroelectric infrared sensor based black body radiation theory. Ultraviolet sensor is uv Tron using gas multiplication effect to current discharge and photoelectric effect of metal. To have high sensibility and to gain proper output voltage, it has high responsive performance. This research introduced UV/IR compound type flame detector and proposed method of false alarm reduced to resemble fire. The result propres the prevention and extinction of fire technique degree, certificated operation of detector.

• 한국광학회지
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• 제26권1호
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• pp.30-37
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• 2015

섬광의 복사온도를 측정 할 수 있는 장치를 설계하고 제작하였다. 본 논문에서는 중 원적외선 영역에서 광원의 스펙트럼 복사휘도(spectral radiance)를 측정하여 두 영역의 복사휘도 비로부터 섬광의 복사온도를 구할 수 있는 장치를 설계 및 제작하였다. 중 원적외선 영역에서 파장에 따른 복사휘도를 측정하기 위하여 광학적 대역 투과필터로 입사광을 파장에 따라 분할하고 각각의 파장으로 분할된 광을 동시에 적외선 검출기로 검출하여 입력광의 파장에 따른 복사휘도를 측정하였다. 제작된 장비로 섬광의 온도를 측정한 결과 1393K와 1455K의 온도를 얻었다. 제작된 복사온도 측정 장치는 섬광의 광원 정보를 파악하는데 중요하게 활용될 수 있으며, 섬광의 효과를 위한 M&S에 활용될 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2000

가연물 연소시 불꽃의 복사에너지 Spectrum분석을 통하여 태양광, 인공광과 Flame의 spectrum특성해석으로 불꽃감지기술을 정립하였다. IR파장대의 복사에너지를 감지하기 위해 초전형 감지소자개발로 PZT소자를 개발하였으며, Band Pass Filter와 회로안정화기술을 적용한 적외선 불꽃화재감지기를 개발하였다. 시작품의 성능은 신뢰성 있는 적외선 불꽃감지기로 검증이 되었으며, 연구결과는 휘발유, 석유화학제품의 연소시 발생되는 불꽃을 조기에 감지하는 복사에너지 감지기가 개발되었다.

• 한국광학회지
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• 제27권1호
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• pp.18-24
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• 2016

섬광을 효율적으로 활용하고 그 효과를 예측하기 위해서는 섬광의 광 방출특성을 알아야 하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는 섬광의 효과예측과 효율적 활용을 위한 섬광의 적외선 특성을 연구하였다. 세 종류의 섬광원에 대하여 중적외선과 원적외선영역에서 적외선 특성을 측정하고 이로부터 섬광의 복사휘도와 복사온도를 추출하여 섬광의 적외선 특성을 연구하였다. 세 종류의 섬광에 대해 중 원적외선 영역에서 적외선 스펙트럼 복사휘도를 추출한 결과는 섬광 A의 복사휘도가 상대적으로 제일 강하며 섬광 C, 섬광 B 순으로 분석되었다. 동일한 연소형 섬광인 섬광 A와 B의 복사휘도가 약 10배 이상 남을 알 수 있었으며, 이는 단지 화약량의 차이에 의해 나타나는 것이므로 화약량이 증가할수록 방출 적외선의 강도가 강해지는 것으로 해석된다. 또한 폭발형 섬광 C와 연소형 섬광 A, B를 비교해도 화약량에 따라 적외선 방출 강도가 달라지는 것을 알 수 있다. 두 적외선 영역에서 측정한 복사휘도로부터 복사온도를 추출하였다. 섬광 A의 복사온도는 3300 K, 섬광 B는 1120 K, 섬광 C는 1640 K로 추출되었다. 두 적외선 영역에서 측정한 적외선 복사휘도, 복사온도 그리고 섬광의 지속시간을 종합하여 볼 때, 연소형 섬광이 폭발형보다 더 많은 적외선 에너지를 방출하는 것으로 분석되며, 이는 적외선 관측장비에 미치는 영향은 폭발형보다는 연소형이 더 크게 됨을 의미한다. 이러한 측정된 자료를 바탕으로 분석을 통해 확보된 섬광의 스펙트럼 복사휘도와 복사온도는 섬광이 적외선 장비에 미치는 영향을 추정하는데 매우 중요한 역할을 할 수 있으며, 나아가 섬광효과의 M&S에 기반을 제공할 것으로 기대된다.