• 제목/요약/키워드: RF 센서

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박막형 MoO3가스센서의 가스 감지 특성 및 첨가물의 영향 (Gas Sensing Characteristics and Doping Effect of MoO3Thin Films Sensor)

  • 황종택;장건익;윤대호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.705-710
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    • 2003
  • MoO$_3$thin films were deposited on electrode of alumina substrates in $O_2$atmosphere by RF reactive sputtering using molybdenum metal target. The deposition was performed at 30$0^{\circ}C$ with 350 W of a forward power in an Ar-O$_2$atmosphere. The working pressure was maintained at 3$\times$10$^{-2}$ torr and all deposited films were annealed at 50$0^{\circ}C$ for 5 hours. The surface morphology of films was observed by using a SEM and crystalline phases were analyzed by using a XRD. To investigate gas sensing characteristics of the doped MoO$_3$thin film, Co, Ni and Pt were used as dopants. The sensing properties were investigated in term of gas concentration under exposure of reducing gases such as H$_2$, NH$_3$and CO at optimum working temperature. Co-doped MoO3 thin film shows the maximum 46.8 % of sensitivity in NH$_3$ and Ni-doped MoO$_3$thin film exhibits 49.7 % of sensitivity in H$_2$.

무선 센서를 활용한 요추 가동 범위의 실시간 3차원 측정 (Real-time 3-Dimensional Measurement of Lumbar Spine Range of Motion using a Wireless Sensor)

  • 정우혁;지혜미;박재현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.713-718
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    • 2012
  • Lumber spine range of motion has been used to measure of physical and functional impairment by various tools from a ruler to 3D kinematic devices. However, pre-existing tools have problems in either movement or accuracy and reliability limitations. Accurate devices are limited by fixed space whereas simple devices are limited in measuring complex movements with less accuracy. In order to solve the location, movement and accuracy limitations at once, we have developed a novice measurement device equipped with accelerometer sensor and gyroscope sensor for getting three-dimensional information of motion. Furthermore, Kalman filter was applied to the algorithm to improve accuracy. In addition, RF wireless communication was added for the user to conveniently check measured data in real time. Finally, the measurement method was improved by considering the movement by a reference point. An experiment was conducted to test the accuracy and reliability of the device by conducting a test-retest reliability test. Further modification will be conducted to used the device in various joints range of motion in clinical settings in the future.

수신신호세기와 초음파를 동시에 이용한 위치측정 기법

  • 박찬식;윤희학;김승범;강동연;이학주;차은종;이상정
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.541-546
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    • 2006
  • Zigbee를 이용한 실내 위치 측정 기법에서는 수신신호세기(RSSI) 측정치를 거리측정치로 활용하여 삼각측량법이나 DB 검색법을 이용하여 위치를 구한다. RSSI 측정치는 Zigbee 통신에서 기본적으로 제공하는 값으로 하드웨어 추가 없이 거리 측정에 사용할 수 있지만 정확도가 떨어진다. 이를 해결하기 위해 초음파 센서를 장착하고 RF와 초음파의 속도차이를 이용하여 정확한 거리를 측정할 수 있다. 이렇게 구해진 거리를 이용하면 정확한 위치를 구할 수 있다. 이를 구현하는 방법으로 본 논문에서는 고정된 위치의 비컨들이 순차적으로 신호를 전송하여 노드의 위치를 구하는 경우 발생하는 비컨의 전송 스케줄, 추가 및 동기 유지의 어려움을 해결할 수 있도록 노드에서 신호를 전송하고 비컨에서 구한 거리를 다시 노드로 Zigbee 통신을 이용하여 전달하여 위치를 구하는 기법을 제시하였다. 추가로 본 논문에서는 비컨 수의 제약으로 위치를 구할 수 없는 경우에 초음파 측정치에 추가하여 RSSI 측정치를 동시에 이용하는 위치측정기법을 제시하고, 실제 정적, 동적 실험을 통하여 그 유용성을 보였다. 3개 이상의 초음파 신호가 수신되는 경우 cm 급의 정확도로 위치를 10Hz 이상으로 구할 수 있었으며, 2개 이하의 초음파 신호가 수신되는 경우에도 RSSI 측정치가 있으면 수십 cm 급의 정확도로 위치를 구할 수 있음을 확인하였다.

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6.6 kV 회전기 고정자 권선에서 부분방전 신호 검출을 위한 평면 패치 센서 설계 (The Design of a Planar Patch Sensor for Partial Discharge Diagnosis in 6.6 kV Rotating Machine Stator Windings)

  • 임광진;박노준;김희동;주영호;박대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.481-485
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    • 2008
  • In stator windings of 6.6 kV rotating machine, corona discharge, surface discharge and internal discharge are caused mainly by internal voids and insulation degradation. Also, if partial discharge occurs in inner-part of stator windings, it will be happened electromagnetic pulses at wide frequency range. In case of discharge spark, electromagnetic pulse generated from discharge source, and we can detect it by using various RF resonators as an EM sensor. In order to detect these kind of electromagnetic sources, we have designed and fabricated planar patch sensor using CST MWS simulation, and also PD signals from artificial defected cable were measured by our proposed sensor. Furthermore, HFCT was used as a reference sensor and compared with our proposed new planar patch sensor.

무전지 SAW 기반 마이크로 통합센서 및 무선 측정기술 개발 (Development of Batteryless SAW-based Integrated Microsensor and Wireless Measurement Technique)

  • 오해관;김태현;왕웬;양상식;이기근
    • 전기학회논문지
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    • 제56권8호
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    • pp.1430-1435
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    • 2007
  • We developed a 440MHz surface acoustic wave (SAW) microsensor integrated with pressure-temperature sensors and ID tag. Two piezoelectric substrates were bonded, in which ${\sim}150\;{\mu}m$ cavity was structured. Four sides were completely sealed by JSR photoresist (PR). Pressure sensor was placed on the top substrate, whereas ill tag and temperature sensor were placed on the bottom substrate. Using network analyzer, the developed microsensor was wirelessly tested. Sharp reflection peaks with high S/N ratio, small signal attenuation, and small spurious peaks were observed. All the reflection peaks were well matched with the coupling of mode (COM) simulation results. With a 10mW RF power from the network analyzer, a ${\sim}1$ meter readout distance was observed. Eight sharp ON reflection peaks were observed for ID tag. Temperature sensor was characterized from $20^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. A large phase shift per unit temperature change was observed. The evaluated sensitivity was ${\sim}10^{\circ}/^{\circ}C$.

다결정 3C-SiC 완충층위에 마이크로 센서용 Pd 박막 증착 (Depositions of Pd thin films on poly-crystalline 3C-SiC buffer layers for microsensors)

  • 안정학;정재민;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.175-176
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    • 2007
  • This paper describes on the characteristics of Pd thin films deposited on poly-crystalline 3C-SiC buffer layers for microsensors, in which the poly 3C-SiC was grown on Si, $SiO_2$, and AlN substrates, respectively, by APCVD using HMDS, $H_2$, and Ar gas at $1100^{\circ}C$ for 30 min. In this work, a Pd thin film was deposited on the poly 3C-SiC film by RF magnetron sputter. The thickness, uniformity, and quality of these samples were evaluated by SEM. Crystallinity and orientation of the Pd film were analyzed by XRD. Finally, Pd/poly 3C-SiC schottky diodes were fabricated and characterized by current-voltage measurements. From these results, Pd/poly 3C-SiC devices are promising for high temperature hydrogen sensors and other microsensors.

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PECVD 공정에 의해 증착된 비정질 실리콘 박막의 특성에 관한 연구

  • 이용수;성호근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.223.2-223.2
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    • 2013
  • 비정질 실리콘은 태양전지, 트랜지스터, 이미지 센서 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며 새로운 박막 소자 개발을 위한 소재로서 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 소자개발에 있어 공정상에서 발생하는 비정질 실리콘 박막의 높은 응력(stress)은 소자의 특성을 떨어뜨리는 문제점을 갖는다. 따라서 우수한 특성의 소자 개발을 위해서는 보다 낮은 응력을 갖는 비정질 실리콘 박막 증착 및 공정 조건에 따른 응력 조절이 필요하다. 저응력의 비정질 실리콘 박막 증착은 보다 낮은 반응온도에서 증착속도를 최소로 하여 성장되어야 하는데 이는 플라즈마기상증착(Plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 시스템에 의해 가능하다. 따라서 본 연구에서는 PECVD 시스템을 사용하여 비정질 실리콘 박막을 증착하였고 그 특성을 분석하였다. 이 때 증착 온도, rf 파워, 공정 압력은 실험결과로부터 얻어진 낮은 박막 증착속도 하에서 안정적으로 증착이 가능한 조건으로 일정하게 유지하여 실험하였다. 공정 가스는 SiH4/He/N2의 혼합가스를 사용하였고 응력 조절을 위해 SiH4/He 가스비를 일정한 비율로 변화하여 비정질 실리콘 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 두께 및 표면 특성은 field emission scanning electron microscopy 및 atomic force microscopy를 이용하여 분석하였고, energy dispersive X-ray 분석을 통하여 정량 및 정성적 분석을 수행하였다. 그리고 stress measurement system을 이용하여 박막의 응력을 측정하였고 X-ray diffraction 측정 및 ellipsometry 측정으로부터 증착된 박막의 결정성, 굴절률 및 oiptical bandgap을 분석하였다.

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마이크로볼로미터를 위한 VOx-ZnO 다층 박막의 XRD 특성 연구

  • 문수빈;한석만;김대현;김효진;신재철;장원근;한명수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.234-234
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    • 2013
  • VOx 박막은 마이크로볼로미터 적외선 센서의 감지재료로 주로 사용된다. 일반적으로 VOx 박막은 RF sputtering 방법으로 증착이 되며, 이 때 저항 값은 수 kohm~수 Mohm, TCR 값은 -1.5~-2.0%/K까지 다양하게 변화되어 나타난다. 이는 산소의 phase가 여러가지로 변화되기 때문에 재현성이 떨어지는 단점이 있으며, 결정성있는 박막을 증착하기 어려운 문제들이 있다. 본 연구에서는 VOx 박막의 재현성 및 재료의 안정성을 위해 ZnO 물질을 첨가하여 sandwich 구조의 나노박막을 증착하여 산소 열처리를 통해 산소의 phase가 어떻게 변화되는가를 XRD 측정을 통해 조사하였다. ZnO 나노박막을 첨가함으로써 갓 증착되었을 때의 XRD는 V2O5 주된 상을 이루고 있었으며, 산소열처리에 의해 VO2상이 나타남을 알 수 있었다. 또한 V2O5 phase가 표면쪽의 얇은 층에서 주로 나타나고, 중간층은 V2O5와 VO2 phase 가 혼합된 형태로 존재함을 X-ray diffraction 분석을 통해 알 수 있었다. 또한 GIXRD 측정을 통해 깊이에 따른 혼합 phase가 주로 VO2에 의해 형성된 것임을 확인할 수 있었다. 또한 산소열처리의 온도 및 시간에 따라 XRD 특성을 조사하였으며, 최적의 열처리 조건을 XRD 피크를 통해 찾고자 하였다.

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UWB 및 MEMS IMU 복합 센서 기반의 위치 추적 시스템 (Position Tracking System Based on UWB and MEMS IMU)

  • 권성근
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.1011-1019
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    • 2019
  • In this paper, we propose a system that can more precisely identify and monitor the position of the tool used in the assembling workplace such as automobile production. The proposed positioning monitoring system is a combination of UWB communication module and MEMS IMU sensor. Since UWB does not need modulation and demodulation function and has low power density, UWB is widely used in indoor positioning field. However, it may cause positioning error due to errors in RF transmission and reception process, which may cause positioning accuracy. Therefore, in this paper, we propose an algorithm that uses IMU as an auxiliary means to compensate for errors that may occur in positioning using only UWB. The tag and anchor of UWB module measure the transmission / reception time by transmitting signals to each other and then estimate the distance between tag and anchor. The MEMS IMU sensor serves to provide positioning calibration information. The tag, which is a mobile node and attached to a moving tool, measures the three-dimensional position of the tool and transfers the coordinate data to the anchor. Thus, it is possible to confirm whether or not the specific tool is properly used according to the prescribed regulations.

머신러닝 기반의 하수처리장 예측 모델 평가 및 개발 (Development and Evaluation of Machine Learning-based Prediction Models for Wastewater Treatment Plant)

  • 심규대;김효상;장근수;김동균;김영모
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.499-499
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    • 2023
  • 최근 컴퓨터 성능 향상과 새로운 머신러닝 알고리즘 개발됨에 따라, 각 분야별 연구자들이 이를 활용한 연구를 다양하게 수행하고 있으며, 하수처리시설의 경우에는 막대한 양의 운영자료가 축척됨에 따라 머신러닝을 활용한 다양한 연구가 가속화 되고 있다. 기존 하수처리장의 물리학적 모델은 적용된 영향 인자에 여러 가지 가정이 고려되어 모델 정확도가 부정확해지는 경향이 있었으며, 이러한 문제점을 보완하기 위해 하수처리장의 수집된 운영자료 및 머신러닝 기반의 예측 모델을 활용하여 예측 모델 정확도를 향상하는 선행 연구들이 진행되고 있다. A 하수처리장의 부지 내에 설치된 센서를 통하여 운영자료가 중앙제어실 서버에 실시간으로 저장되는 자료를 활용하여 NN (Neural Network), SVM (Support Vector Machine), RF (Random Forest) 등과 같은 다양한 머신러닝 모델을 적용하였고, 하수처리장 운영자료를 적용할 경우 어느 모델이 가장 높은 성능이 나타나는지 인사이트를 도출하고자 하였다. 금회 연구는 A 하수처리장을 대상으로 여러 머신러닝 기반 예측 모델을 개발하고, 각 모델의 예측정확도를 서로 평가함으로써, 머신러닝 모델 최적화를 수행할 수 있었다. 이번 연구에서 도출된 결과를 활용하여 하수처리장 예측 모델 최적화를 진행할 경우, 향후 비교적 짧은 시간에 하수처리장 머신러닝 기반 예측 모델 개발이 가능하다는 점에 의의가 있다.

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