ISFET을 측정할 때 다채널 센서를 이용하면 신뢰도를 향상시킬 수 있고 노이즈를 제거할 수 있다. 향후 하나의 소자를 이용하여 여러 가지 이온을 측정할 수 있는 센서를 제조하기 위해서도 다채널 센서는 반드시 필요한 과정이다. 그러나 다채널 센서를 개발시 각 센서에 개별적으로 바이어스를 인가한다면 센서의 개수만큼 바이어스 회로가 필요하다. 본 논문에서는 영전위회로에 스위칭방식을 도입하여 4개의 pH-ISFET을 바이어스 하는 방식을 제안하였다. 제안된 회로는 4개의 센서에 대해 단지 하나의 바이어스 회로가 필요하므로 개별적인 바이어스 인가방식에 비해 전력을 적게 소모하며 적은 면적에 구현할 수 있다. 제안된 회로는 이산소자를 이용하여 성능을 검증하였다. 또한 최근 센서시스템이 휴대화 되어지는 경향에 따라 검증된 바이어스 회로를 CMOS를 이용하여 집적화 하였다. 설계된 바이어스 회로의 마스크 면적은 $660{\mu}m{\times}500{\mu}m$이다. ISFET은 반도체 집적회로 공정에 의해 제조되므로 향후 CMOS를 이용한 신호처리 회로와 함께 하나의 칩에 집적화 하여 다기능, 다채널, 그리고 지능형의 스마트센서 시스템으로 개발되어져야 바람직할 것이다.
We designed and fabricated p-type MOSFETs with floating gate in n-type well lesion and examined their photo characteristics. The fabricated MOBFETs showed a high photo-respsonse characteristics, indicating a possibility as a photo sensor. The structures of MOSFETs were changed as to the number of gate and channel. As the number of channel increased, the induced current by light source s increased. However, the effect of the number of gate was negligble on the photo-response characteristics of the device.
미량확산법에 의한 휘발성 염기질소 분석에서 고체소자센서가 부착된 마이크로 pH 전극을 사용하여 적정 과정을 자동화하기 위하여 자동적정시스템을 구성하고 자동적정 프로그램을 작성하였다. 자동적정시스템으로 돈육시료의 휘발성염기질소 분석을 수행한 결과 부패도가 서로 다른 모든 시료에서 자동적정과 수동적정의 평균들 간에 유의수준 15%에서도 유의차가 인정되지 않았으며, 두 방법의 평균치들 사이에 높은 상관성이 확인되었다.
Potentiometric $CO_{2}$ sensors were fabricated using a NASICON ($Na_{1+x}Zr_{2}Si_{X}P_{3-X}O_{12}$, 1.8 < x < 2.4) thick film and auxiliary layers. The powder of a precursor of NASICON with high purity was synthesized by a sol-gel method. By using the NASICON paste, an electrolyte was prepared on the alumina substrate by screen printing and then sintered at $1000^{\circ}C$ for 4 h. A series of $Na_{2}CO_{3}-CaCO_{3}$ auxiliary phases were deposited on the Pt sensing electrode. The electromotive force (emf) values were linearly dependent on the logarithm of $CO_{2}$ concentration in the range between 1,000 and 10,000 ppm. The device attached with $Na_{2}CO_{3}-CaCO_{3}$ (1:2 in mol.%) showed good sensing properties in the low temperatures.
고정화효소와 산소전극 시스템을 이용한 효소센서를 제작하여 식품 중의 당, 유기산, 알코올 성분을 동시 측정 하였다. 효소가 기질과 반응하여 소비한 산소의 변화량이 전압차이로 나타나므로 시간당 전압 감소량이 최대인 값으로부터 각 성분의 농도를 측정하였으며, 이때 1분내에 최대기울기를 구할 수 있어 신속한 측정이 가능하였다. 효소의 고정화 지지체로는 nylon cloth를 사용하였고, asymmetrical coupling 방법에 의하여 기질 작용 순으로 위치하도록 효소를 고정화하였다. 한 개의 양극과 6개의 음극으로 제작된 multiple cathode system으로 포도당, 젖산, 에탄올 성분을 동시 측정할 수 있는 효소 센서를 제작하였다. 위의 센서 제작을 위하여 mutarotase과 glucose oxidase/lactate oxidase/alcohol oxidase와 catalase가 각기 사용되었다. 이들 효소센서의 최적조건은 $pH\;7.0,\;40^{\circ}C$의 0.1 M 인산완충용액이었으며 각 효소 센서의 방해물질을 알아 보기 위하여 여러 가지 당과 각종 유기산, 알콜류에 대한 효소 감응도를 살펴 본 결과 포도당 센서에서 유기산의 영향을 제외하고는 10% 내외였다. 따라서 포도당과 유기산을 동시 측정하기 위하여 포도당/젖산의 영향을 고려한 적절한 보정관계식을 도입하여 순수한 유리당과 유기산의 값을 측정할 수 있었다. 제작된 효소센서의 검증을 위하여 분광광도법. HPLC, GC를 이용한 결과, 분석방법간에 높은 상관관계를 보여 주었다. 아울러 각 효소센서의 안정성을 살펴본 결과 알코올 센서를 제외하고는 30일 이후에도 80%이상 효소감응도가 유지되었다.
In this study, to investigate a characteristics of slip ratio control of H.C.U for ABS, half car model tester were developed and a new H.C.U. was compactly designed comparing to the commercical H.C.U. for ABS. In half car model tester, variable inertia wheel has been used to load the car weights and braking forces according to the road surface conditions which were realized by pneumatic cylinder. And solenoid valves using P.W.M. (Pulse Width Modulation) method were installed in the new H.C.U The slip ratio characteristics of tire had been measured using half car model tester and the results were used in the control simulation for a new H.C.U.
본 논문에서는 무선센서네트워크 기반의 연안·해양 환경모니터링 시스템을 이용해 연안·해양지역의 대기환경 정보는 물론 수질 환경의 정보를 측정하여 모니터링하였다. 연안 및 해양 환경의 모니터링을 위해 고려된 해양 센서를 사용하여 무선 센서 네트워크를 이용하여 온도, 습도, 조도, 기압, 이슬점의 대기환경 정보와 용존산소량(DO), 수소이온지수(pH), 수온 등의 수질환경 정보를 측정한 후 측정된 환경 정보를 베이스스테이션으로 전송하고 모니터링 하도록 하였다. 환경 정보를 전송할 때 정확하고 신속한 전송을 위하여 데이터 전달 확률이 높은 여러 라우팅 프로토콜 전송방식을 이용하여 전달하였다.
수중의 독성을 탐지하기 위하여 황산화미생물을 이용한 새로운 형태의 생태독성탐지 방법이 연구되었다. 황산화미생물이 산소 존재 하에서 황입자를 산화하여 황산을 만들게 되고 이는 EC의 증가 및 pH의 감소를 가져온다. 독성물질이 들어오면 미생물의 저해로 황산을 적게 만들게 되므로 EC의 증가 정도가 감소하게 된다. 인공하천수(EC= 0.12 mS/cm and pH=7.2)를 이용하여 황산화미생물을 배양하고 반응조를 HRT 30분으로 연속 운전한 결과 유출 인공하천수의 EC=0.5~1.2 mS/cm, pH= ~2.5이었으며 7일 동안 일정하게 유지되었다. 이러한 유입수와 유출수의 EC의 차이는 인공하천수가 독성이 없는 조건에서 일정 속도로 황산을 만들었기 때문이다. 아질산성질소 2 mg/L를 함유한 인공하천수를 넣은 결과 인공하천수 주입 후 1.5시간 경과 후 EC 값이 급격하게 감소하고 pH 값은 상승하여 독성을 쉽게 탐지 가능하였다. 최적의 체류시간은 30분이었으며 이는 황입자의 크기를 줄임으로써 더 짧은 체류시간에서 운전이 가능할 것으로 판단된다.
In this paper, we presented the packaging technologies of CMOS ISFET(Ion Sensitive Field Effect Transistor) pH sensor using post-CMOS process and MCP(Multi Chip Packaging). We have proposed and developed two types of packaging technology. one is one chip, which sensing layer is deposited on the gate metal of standard CMOS ISFET, the other is two chip type, which sensing layer is separated from CMOS ISFET and connected by bonding wire. These proposed packaging technologies would make it easy to fabricate CMOS ISFET pH sensor and to make variety types of pH sensor.
Membrane strip 면역 크로마토그래피 방법을 이용하여 정량분석을 수행하기 위해 스크린프린팅 기술에 의해 제작된 membrane 전극 상에 항체를 고정화하였고 신호발생물질로써 전도성고분자인 polyaniline이 결합된 colloidal gold를 사용하였다. 이때 사용이 적합한 전도성 고분자는 수용액에 대해 용해도가 높아야 하고 또한 면역반응 최적조건인 중성 pH에서 전기전도도를 유지할 수 있어야 한다. 이를 위해 기존의 polyaniline을 $LiPF_6$로 doping 하거나 새로운 수용성 고분자인 LEB-SPAN을 사용하여 전기전도도 측정용 면역 gold를 합성하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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