• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.24-24
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• 2010

대형구조물의 구조안정성 진단, 로봇과 같은 지능기계의 제어, 환경오염을 감지하기 위한 센서의 중요성은 날로 증대되고 있다. 이러한 센서의 감도와 성능을 높이기 위해서 소형화, 다기능화, 집적화가 요구되고 있는데, 고성능 센서소자들의 집적화를 위해서 기존에 적용된 벌크형태의 재료들을 박막화하여 다층적층 및 소형화할 필요가 있다. 집적화 센서의 구현에 있어서 전극박막은 센서의 특성을 좌우하는 중요한 역할을 한다. 일반적으로 금속박막이 전극으로 사용되고 있으나 열적 불안정성 및 박리현상의 문제점을 지니고 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 전도성산화막을 전극으로 적용하고자하는 연구가 요구되고 있다. 전도성산화막을 전극으로 적용하면 센서소자의 성능이 개선되는 경향이 있다. $Sr_2FeMoO_6$(SFMO) 산화물은 자기장을 인가했을 때 저항이 감소하는 CMR(colossal magnetoresistance) 물질이며 상온비저항이 낮은 것으로 알려져 있다. 이중 페롭스카이트 (double perovskite) 구조를 갖는 $Sr_2FeMoO_6$ 박막은 센서소자의 전극으로 적용 가능할 것으로 생각되어 박막을 제조하고자 하였으며 미세구조와 전기전도 특성을 조사하였다. 박막제조를 위해서는 RF 스퍼터법을 사용하였다. 스퍼터를 위한 타겟은 고상반응법으로 분말타겟을 제조하였다. Ar/$O_2$ 가스 유랑변화, 압력변화, 기판 온도변화가 박막의 상형성 등 박막특성에 미치는 영향을 조사하였다. 기판으로는 $SiO_2$(100nm)/Si 기판을 사용하였다. 증착직후에는 비정질막이 얻어졌으며 SFMO 상을 만들기 위해서는 후열처리가 필요하였는데, 환원성 가스 분위기 [$H_2$(5%)/Ar] 에서 열처리 조건을 최적화하여 이중 페롭스카이트 구조의 단일상 박막을 제조할 수 있었다. SFMO 단일상 박막은 증착시에나 후열처리 시 산소의 억제가 중요함을 알 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권2호
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• pp.170-176
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• 2017

In this paper, we propose an underwater localization scheme through the fusion of an inertial navigation system (INS) and the received signal strength (RSS) of electromagnetic (EM) wave sensors to guarantee precise localization performance with high sampling rates. In this localization scheme, the INS predicts the pose of the unmanned underwater vehicle (UUV) by dead reckoning at every step, and the RF sensors corrects the UUV position functions using the Earth-fixed reference when the UUV is located in underwater wireless sensor networks (UWSN). The localization scheme and state modeling were conducted in the extended Kalman filter framework, and UUV localization experiments were conducted in a basin environment. The scheme achieved reliable localization accuracy during long-term navigation, demonstrating the feasibility of exploiting EM wave attenuation as Earth-fixed reference sensors.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.97-104
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• 2015

기존의 1구 홀센서 방식의 수도 검침기는 역류 감지와 저속 흐름 감지가 어렵고 대기상태에서 전력 소모가 발생하는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 3개의 홀센서를 $120^{\circ}$간격으로 배치해 유량의 흐름을 감지하고 유량의 방향을 검출하여 국가 기술 표준 작동연한 (8년)을 충족하는 역류 검출기능을 갖는 무선 디지털 원격 수도 검침기를 제안한다. 제안하는 검침기의 동작 알고리듬은 3개의 홀센서가 유량의 속도에 상관없이 동작하며 오차없이 유량을 카운트 하도록 구성하며 홀센서에 이벤트 발생 시 RF 모듈을 통해 지정한 주파수로 수도 검침기의 ID, 현재 시간 그리고 카운트 값을 중계기 또는 중앙 관제센터에 보내고 대기모드에서 전력이 소비되지 않게 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.719-722
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• 2016

현재 산업 분야 전반에 걸쳐 다양한 IoT 기술들을 접목하려 하고 있다. 그러나 센서 디바이스, 게이트웨이, 네트워크 서버, 그리고 어플리케이션 서버로 구성되는 복잡한 IoT 시스템 구조는 구현 상의 어려움과 설치 비용의 증가를 초래하고 이로 인해 소규모 네트워크 환경이 필요한 산업 분야에서 IoT 도입을 저해하는 결과로 나타나고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 소규모/저비용의 IoT 환경이 필요한 산업분야에서 활용될 수 있는 시스템 구조를 제안 한다. 또한 RF433 모듈을 이용한 무선 센서 네트워크, 아두이노 윤을 활용한 게이트웨이, 그리고 APM (Apache, PHP, MySQL)을 적용한 어플리케이션 서버를 구현하고 센서 디바이스의 효율적인 전력관리 방안을 제시한다.

• 전자공학회지
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• 제36권12호
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• pp.24-30
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• 2009

본 논문은 2.4GHz기반의 RF트랜시버를 이용하여, 대기질 센서로부터 획득한 정보를 전송하기 위한 하드웨어 및 펌웨어의 설계에 대해 제안한다. 하드웨어를 구성하는 대기질 센서는 CO2, Dust, CO, NO2, VCO등의 환경 센서와 온/습도를 센싱할 수 있는 센서로 구성이 된다. 각각의 센서는 하나의 보드에 탑재되며, 무선 플랫폼과 어댑터로부터 필요한 전원을 공급받게 된다. 펌웨어는 응용 및 확장이 용이한 TinyOS를 사용한다. 펌웨어의 기능은 타이머, 센싱, RF전송 등이며, 타이머 분할 및 완료 함수 등을 이용한 각각의 센서 데이터 수집이 가능하도록 설계해야한다. 또한 RF 전송은 멀티 홉(Multi-Hop)이 지원되도록 설계하여, 수신부까지의 거리가 미치지 못하는 노드의 데이터를 받을 수 있도록 함으로서, 지능형 네트워크의 개념을 부가한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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• pp.108-112
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• 2006

센서 네트워크는 제한된 에너지를 가지는 작은 노드들로 구성이 된다. 이 센서 네트워크에서 가장 큰 에너지 손실을 가져오는 부분은 RF통신 부분이라 할 수 있다. 해양 센서 네트워크는 통신 매체로 음파를 사용하기 때문에 RF를 사용하는 센서 네트워크보다 통신하는데 더 많은 에너지를 소모한다. 센서 네트워크에서 통신 횟수를 줄여 에너지 효율을 높이는 방법으로 네트워크 내 집계 연산이나 필터링 등이다. 해양환경에서 데이터 값들이 유사한 층을 가지고 있다. 이 유사층에서 네트워크 내 집계 연산과 필터링의 의미를 살펴보겠다. 해양 센서 네트워크는 기존의 토플로지와 다른 구조를 가지고 있다. 새로 제안하는 구조에 어떠한 개념과 기능이 있는지를 살펴본 후 센서 노드들 임계값을 사용하여 센싱된 데이터 값이 유사한 구간을 클러스터로 묶고 묶여진 클러스터 내에서 어떻게 데이터를 전송할 방법을 제안한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.19.2-19.2
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• 2009

ITO는 n형 반도체 특성을 가지며 이와 동시에 높은 가시광투과율과 낮은 전기전도도를 가짐으로써 다양한 투명전극소재와 가스 검출센서로 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 RF magnetron sputtering 법을 이용하여 상온에서 glass 기판 위에 두께 100nm로 ITO 그리고 하층 ITO 박막 (두께 50 nm) 위에 층간 금속 (두께 5 nm)을 증착하고 다시 상부 ITO 박막 (두께 45 nm)을 증착하여 3층의 적층형 박막센서를 제작하였다. 층간 금속으로는 Au와 Cu를 각각 사용하였다. 박막 증착 후엔 진공분위기에서 $150^{\circ}C$, $300^{\circ}C$로 열처리 과정을 거쳐 열처리 전후의 물성 및 감지특성을 비교해보았다. 분석방법으로는 XRD, SEM, AFM, Hall effect 장치 등을 이용하였다. 분석 결과 $300^{\circ}C$에서 진공 열처리한 ITO/Au/ITO(IAI) 박막센서가 높은 결정화도 와 전기적 특성이 나타났으며, 0 에서 1000ppm 까지의 메탄가스의 민감도 측정에서도 열처리된 IAI 박막센서가 기존의 ITO 박막센서보다도 약 70% 정도 향상된 민감도를 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제19권4호
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• pp.320-327
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• 2010

In this paper, electrostatically actuated direct contact type RF MEMS switches have been designed and demonstrated. As driving structures of the switch, cantilever, bridge, and torsion spring beam structures are used and the actuation voltage characteristics of the switches have been compared and discussed. The designed RF switches are fabricated with the surface micromachining technology using the electroplated gold and nickel structures. The characteristics of the fabricated switches are measured and analyzed. The switch, which is fabricated using the 510 ${\mu}m$-length bridge structure with the thickness of 1.5 ${\mu}m$, is actuated with 15 V driving voltage. The insertion losses are less than 0.2 dB over the measured frequency ranges from 0 to 20 GHz and the isolations are more than 30 dB.

• 센서학회지
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• 제7권2호
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• pp.103-110
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• 1998

강유전체 박막과 마이크로 가공기술을 이용하여 초전형 적외선 센서를 제작하였다. 초전형 적외선 센서는 $Pb_{l-x}La_{x}Ti_{1-x/4}O_{3}$ (x=0.05) (PLT) 강유전체 박막 커패시터를 RF 마그네트론 스퍼터링 방식으로 백감 전극이 증착된 MgO 기판상에 결정 성장시킨 구조를 갖고 있다. 스퍼터링된 PLT 박막은 높은 c-축 결정 구조를 가지므로 센서로 사용하기 위한 분극 처리 과정이 필요 없다. 이는 적외선 이미지 센서를 구현함에 있어서 수율 향상에 필수적인 요소이다. 또한 마이크로 가공 기술을 사용하여 센서의 열용량을 극소화함으로서 센서의 효율을 최대화하였다. 제작된 센서의 상부에 폴리이미드를 코팅하고 MgO 기판을 선택적으로 식각하여 코팅된 폴리이미드와 MgO가 강유전체 박막 커패시터를 지지하고 있는 구조를 구현하였다. 이렇게 제작된 센서의 감도는 상온에서 $8.5{\times}10^{8}cm{\cdot}\sqrt{Hz}/W$로 측정되었으며 이는 마이크로 가공 기술을 사용하지 않은 경우보다 약 100 배의 감도 향상을 가져왔다. 2차원 배열 구조를 갖는 센서를 가지고 인체의 유 무 뿐만 아니라 위치까지 감별할 수 있는 센싱 시스템을 구현하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.343-345
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• 2006

본 연구는 센서 네트워크용 운영체제인 TinyOS의 메시지 길이를 효율적으로 관리하여 저전 손실을 줄인 센서 네트워크의 연구이다. 센서 네트워크에서 가장 큰 전력 손실을 가져오는 부분은 RF통신 부분이라 할 수 있다. 메시지의 길이에 따라 길이가 길면 더욱더 통신 시간이 길어지므로 전력 손실은 커질 것이다. 이와 같은 토픽에 따라 메시지의 길이를 줄여 줌으로써 RF통신에 이용되는 전력을 줄여 보고자 하는 것이다. 사용된 시뮬레이터는 TinyOS에서 자체 제공 되는 TOSSIM을 이용 하였으며 MCU가 데이터를 처리하는데 소모되는 전력과 RF 통신에 따라 소모되는 전력을 나타내었다. 시뮬레이션을 통해 메시지의 길이가 줄어들면 전력 소모가 줄어드는 것을 확인 할 수 있었다. 더 나아가 거리간의 차이에 의한 전력 소모량도 연구 되어야 할 것이다.