• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.375-383
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• 2011

디지털 기술의 눈부신 발전과 인터넷 서비스의 다양화로 인하여 USN 시스템에서 임베디드 웹서버를 이용한 모니터링 시스템에 관한 연구가 활성화 되고 있는 추세이다. USN 시스템 구성 시 무선센서 모듈들을 사용할 경우 센서를 정상적으로 동작시키기 위해 히팅 전력이 필요한 센서에서는 과도한 전력 소모에 의해 효율적이지 못하다. 본 연구에서는 웹 환경에서 임베디드 시스템을 이용한 VOC 센서 신호 원격 모니터링 시스템개발을 목적으로 USN 시스템에서 센서 모듈들로부터 직렬버스 방식으로 오염 데이터 스트림을 처리하는 방법을 제안하였다. 센서 모듈의 전력을 직렬버스 라인과 함께 전력을 공급하도록 반연구적으로 실시간 적인 오염 감시를 할 수 있는 장점을 보유하고 있다. 오염 검출 대상은 페인트와 같은 화학물질에서 다량 검출되는 Toluene가스를 대상으로 하였으며 센서 모듈은 FIGARO사의 TGS-2602 VOC(Volatile Organic Compounds)센서로 구성하고 검출된 신호는 직렬버스 방식인 RS-485를 이용하여 임베디드 웹서버로 전송하였다. 검출된 신호는 사용자가 웹상에서 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하기위하여 VOC 센서 모듈과 임베디드 웹서버(EMPOS-II)를 연동하여 인터넷이 연결되어 있는 어느 곳에서나 유해 물질 검출 여부를 모니터링하고 감시할 수 있는 원격 VOC 센서 신호 모니터링 시스템을 구성하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 창립총회 및 춘계학술발표회
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• pp.125-128
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• 2000

Recently, development of advanced soil monitoring technology has became essential for effective site remediation. Soil gas evaluation is simple and powerful technology which can reduce the environmental impact during the survey of VOC contaminated area. In this research, the feasibility test of SnO$_2$ceramic gas sensor is conducted to improve soil gas measurement technology. As a result, it is successfully proved that this gas sensor has an possibility for soil gas monitoring.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권4호
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• pp.22-30
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• 2006

VOC Analyzer는 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌, 스틸렌 등 4가지 방향족 탄화수소 가스를 측정하기 위한 휴대용 장비이다. VOC Analyzer는 반도체 가스 센서가 존재하는데 이 센서는 가스크로마토그래프에 필요했던 캐리어 가스를 필요 없게 하였다. 게다가 반도체 가스 센서는 가스 성분에 대해 초고감도이기 때문에 전형적인 가스 포집기나 복잡한 장비가 필요 없다. 다른 측정방법과 비교하면 VOC Analyzer는 실험의 반복과 결과의 도출이 용이하기 때문에 건축자재에서 톨루엔, 에틸벤젠, 자이렌, 스티렌을 측정하는데 유용하다. VOC Analyzer는 기본적 공기 중의 4가지 VOC를 측정하는 것인데, 본 연구에서 재료, 파티클보드에서 방산되는 VOC를 분석하는 방법을 고안하였다. 시편을 밀봉하여 96시간 후에 측정할 때 최대 VOC 값, 즉 안정화 된 VOC 방산량을 측정할 수 있다. 건축자재의 TVOC 방산을 측정 시 다른 방법에 비해 쉽고, 빠르며 경제적인 시험 방법이라 VOC Analyzer를 이용한 시험 방법을 개발하였다. VOC Analyzer는 건축 자재로부터 방산되는 VOC에 대해 빠른 측정과 쉬운 시험방법이 요구되는 곳에 널이 사용 될 것이라 기대한다. 더욱이 VOC Analyzer는 현재에 사용되고 있는 표준 방법 보다 더 쉽고, 빠르고, 경제적인 기술로의 적용이 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제33권2호
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• pp.112-116
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• 2024

Gas-sensor technology for volatile organic compounds (VOC) biomarker detection offers significant advantages for noninvasive diagnostics, including rapid response time and low operational costs, exhibiting promising potential for disease diagnosis. Colorimetric gas sensors, which enable intuitive analysis of gas concentrations through changes in color, present additional benefits for the development of personal diagnostic kits. However, the traditional method of visually monitoring these sensors can limit quantitative analysis and consistency in detection threshold evaluation, potentially affecting diagnostic accuracy. To address this, we developed a machine vision platform based on metal-organic framework (MOF) for colorimetric gas sensor arrays, designed to accurately detect disease-related VOC biomarkers. This platform integrates a CMOS camera module, gas chamber, and colorimetric MOF sensor jig to quantitatively assess color changes. A specialized machine vision algorithm accurately identifies the color-change Region of Interest (ROI) from the captured images and monitors the color trends. Performance evaluation was conducted through experiments using a platform with four types of low-concentration standard gases. A limit-of-detection (LoD) at 100 ppb level was observed. This approach significantly enhances the potential for non-invasive and accurate disease diagnosis by detecting low-concentration VOC biomarkers and offers a novel diagnostic tool.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.145-152
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• 2008

A cell-based in vitro exposure system was developed to determine whether oxidative stress plays a role in the cytotoxic effects of volatile organic compounds (VOCs) such as benzene, toluene, xylene, and chlorobenzene, using human epithelial HeLa cells. Thin films based on cysteine-terminated synthetic oligopeptides were fabricated for immobilization of the HeLa cells on a gold (Au) substrate. In addition, an immobilized cell-based sensor was applied to the electrochemical detection of the VOCs. Layer formation and immobilization of the cells were investigated with surface plasmon resonance (SPR), cyclic voltammetry (CV), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The adhered living cells were exposed to VOCs; this caused a change in the SPR angle and the VOC-specific electrochemical signal. In addition, VOC toxicity was found to correlate with the degree of nitric oxide (NO) generation and EIS. The primary reason for the marked increase in impedance was the change of aqueous electrolyte composition as a result of cell responses. The p53 and NF-${\kappa}B $ downregulation were closely related to the magnitude of growth inhibition associated with increasing concentrations of each VOC. Therefore, the proposed cell immobilization method, using a self-assembly technique and VOC-specific electrochemical signals, can be applied to construct a cell microarray for onsite VOC monitoring.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2079-2081
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• 2003

현재 산업화 사회가 가속됨에 따라 인체에 유해한 물질들이 발생한다. 그 중에서 VOC(Volatile Organic Component)는 인체에 치명적인 해를 일으키는 물질이다. 본 논문은 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 센서를 이용하여 인체에 치명적인 유해 물질인 VOC를 측정하였다. 현재 VOC의 측정은 GC(Gas Chromatograph)를 이용하는데 이는 측정 시간이 길며 숙련된 측정자에 의해서만 측정이 가능하고 그 분석이 가능하다. 그러나 MOS 센서를 이용하면 숙련되지 않은 측정자도 측정이 가능하며 인공신경망을 이용하여 그 분석을 함으로서 누구나 쉽게 분석이 가능하고 실시간으로 측정이 가능하다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.65-72
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• 2007

VOC Analyzer는 공기 중에 포함되어 있는 VOC (휘발성 유기화합물) 중 toluene, ethyl benzene, xylene, styrene 등 4가지 방향족 탄화수소 가스 농도를 측정하는 측정 장비이다. 검출기에는 고감도 반도체 가스센서를 사용한 가스크로마토그래피방식으로써 캐리어 가스로서는 봄베공기를 사용한다. 또한, 대기 중에 포함되어 있는 다양한 가스성분을 농축하지 않고 VOC를 분리 검출하여 농도를 편리하면서도 자세하게 측정할 수 있으므로 건축자재, 페이트, 도료, 접착제 등에서 응용될 수 있다. 이러한 장점을 가진 VOC Analyzer를 이용하여 목재에 주로 사용되는 도료로부터 VOC 방사거동을 확인하였다. 실험은 시편을 밀봉하여 실험개시 후 일정시간 간격으로 48시간까지 측정하였다. 수용성 페인트와 enamel 페인트의 VOC 방산량은 lacquer와 urethane vanish에 비해 상대적으로 적었으며 4개의 샘플 중에서 lacquer의 VOC 방산량이 가장 높게 나타났다. VOC Analyzer를 이용한 측정법은 현재 사용되고 있는 VOC 측정방법 중 가장 빠르고 경제적인 기술이기 때문에 앞으로 널리 사용된 것이라 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.13-20
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• 2023

본 논문에서는 데이터의 이상을 탐지하고 예측하는 모델을 통해 VOC 저감 설비에서 실측한 데이터를 분석했다. 이상 탐지 분야에서 안정적인 성능을 보이는 USAD 모델을 이용하여 실시간 데이터의 이상을 탐지하고 이상 원인이 되는 센서를 탐색한다. 또한 자기 회귀 모델을 통해 미래의 이상치를 예측하여 이상이 발생할 시점을 예측하고 경고하는 방법을 제안한다. 실험은 VOC 저감 설비에서 실측한 데이터를 이용하여 시스템의 이상을 탐지할 수 있는지 검증하는 실험을 진행했으며 이상 탐지 실험 결과는 정밀도, 재현율, F1-점수가 각각 98.54%, 89.08%, 93.57%로 높은 성능의 탐지율을 보였다. 센서 별 학습된 모델의 성능은 8개 센서의 정밀도, 재현율, F1-점수를 평균한 결과 각각 99.64%, 99.37%, 99.63%로 높은 성능의 탐지율을 보였다. 또한, 센서 별 탐지 실험에 대한 타당성을 확인하기 위해 구한 해밍 손실은 0.0058로 안정적인 성능을 보였다. 그리고 이상 예측 실험 결과는 평균절대오차 0.0902로 안정적인 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.140-145
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• 2022

고도화된 현대사회는 도시산업화와 대중교통으로 인한 대기오염 물질 중 미세먼지는 실외에서 실내로 유입되는 현상이 있다. 실내에서 사용하는 미세먼지 측정기는 제한적인 정보 제공과 오염 수치가 다르게 측정되어 사용자에게 원하는 데이터와 모니터링을 할 수 없는 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 실내 공기 질 데이터 미세먼지와 초미세먼지인 Dust(PM1.0, PM2.5, PM10), VOC(Volatile Organic Compounds)와 PIR(Passive Infrared Sensor)로 미세먼지 측정기와 모니터링시스템을 설계 및 구현하였다. 측정기는 지정한 구역에 설치하여 미세먼지를 실시간 측정하고 Google Cloud Platform의 App Engine을 통하여 데이터 수집 및 저장하고 시각화하여 사용자에게 제공하는 미세먼지 측정기와 모니터링시스템을 제안한다.

• 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.