• 센서학회지
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• 제30권3호
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• pp.154-164
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• 2021

RAS(Recirculating aquaculture system) 방식 또는 바이오플락 기술를 사용한 흰다리 새우의 육상 양식을 통해서 새우 개체의 생존율과 고밀도 생산율을 향상시키기 위한 양식의 원리 및 장치 구성, 국내외 수질 모니터링 센서, 현재의 양식 모니터링 시스템의 문제점 파악 및 미래의 양식 모니터링을 위한 대책을 분석 하였다. 흰다리 새우 양식을 위해서는 수조별 온도, pH, DO, 염도 측정이 기본적으로 필요하며, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 아질산성 질소, 생장 관리를 위한 이온성 물질의 측정이 필요하다. 특히 센서재질에 있어서는 SUS304도 부식이 되는 고염도 환경에서 견딜수 있어야 하며, 고탁도 및 부유물질에 의한 생물 부착에 견딜 수 있는 센서가 사용되어야 한다. 또한 내구성 및 측정값 신뢰도, 가격 경쟁력 있는 센서 및 시스템 공급이 필요하다. 바이오플락 양식 환경에서는 고염분, 고부유물 환경에서 견딜 수 있는 센서의 내구성과 데이터 안정성, 신뢰도가 무엇보다 중요하다. 향후 흰다리 새우 및 수산 양식을 위한 최적 양식환경을 확보하기 위해서는 양식 생육 환경 현장의 수질을 측정하고 적정 환경을 결정하며, 자동제어 시스템을 이용하여 제어하고 축적된 데이터를 활용 및 분석하여 지능적으로 관리하는 기술을 개발하는 것이 필요하다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.95-102
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• 2019

물고기 반려인들이 증가함에 따라 어항 관련 편의제품들이 증가하고 있다. 기존의 제품들은 기능이 부족하거나 비싼 가격으로 인해 소비자들로부터 환영받지 못하고 있다. 본 논문에서는 라즈베리 파이와 아두이노를 이용하여 어항의 센서, 모터 등을 원격으로 제어하는 시스템을 다루었다. 안드로이드 애플리케이션에서 다음과 같은 기능을 수행할 수 있다. 첫 째, 먹이지급 진행 및 예약. 둘째, 환수 진행 및 예약. 셋 째, 온도와 pH 수치의 측정 및 시각화 그리고 알림기능이다. 동작시간 측정 실험을 통해 외부에서도 시스템에 빠르게 접근할 수 있는 것을 검증하였고, 날짜별 pH 측정 실험을 통해 언제 환수를 하는 것이 적절한지 검증하였다. 이 시스템을 통해 사용자가 물고기를 더 편하고 안전하게 기를 수 있도록 한다.

• 분석과학
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• 제11권5호
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• pp.409-412
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• 1998

수용액 중의 europium(III) 이온을 europium(III) 이온의 농도에 따른 calmodulin의 형태변화 때문에 나타나는 형광세기를 측정함으로써 정량하는 방법에 대하여 조사하였다. 광섬유센서는 광섬유의 끝 부분에 투석막을 이용하여 지시용액을 담을 공간을 만들고, 여기에 fluorescein으로 표지된 calmodulin, EGTA 및 완충용액을 넣는 방법으로 제작하였다. 지시용액으로 $5.0{\times}10^{-5}M$ calmodulin, 0.5 mM, EGTA, 5.0 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하고, 용액의 pH, 들뜸파장 및 형광 측정파장을 각각 7.0, 495 nm와 520 nm로 고정하였을 때의 europium(III) 이온에 대한 검정곡선을 작성하였다. 검출 한계는 $1.0{\times}10^{-11}M$ 이었고, 직선감응범위는 $1.0{\times}10^{-11}M{\sim}1.0{\times}10^{-9}M$ 이었다. 광섬유센서의 감응 시간은 15분 이었다. Europium(III) 이온을 본 방법으로 정량할 때, $Na^+$ 이온과 $K^+$ 이온은 전혀 방해를 하지 않았으나 $Ca^{2+}$ 이온은 심하게 방해하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.210.2-210.2
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• 2015

유기 박막 트랜지스터(Organic Thin Film Transistor, OTFT)기반의 바이오센서는 저비용 제작 및 플렉서블 소자 제작이 가능하여 많은 주목을 받아오고 있다. 본 연구에서는, hexamethyldisilazane (HMDS) 표면 처리된 $Si/SiO_2$ 기판 위에 진공 증착 공정을 이용하여 pentacene 기반의 OTFT를 제작한 후, 수용성 매체에 대한 안정성을 향상시키기 위하여 저분자 물질인 tetratetracontane (TTC)를 진공 증착 공정을 이용하여 증착하였으며, cyclized perfluoropolymer (CYTOP)을 용액 공정으로 코팅하여 bilayer의 passivation 층을 형성하였다. 실제 제작된 OTFT의 수용성 매체에 대한 안정성을 테스트하기 위하여 소자에 수용성 phosphate buffered saline (PBS)용액을 투하하여 10분에 걸쳐 1분 간격으로 transistor의 transfer 특성을 측정하였다. 또한 측정된 $I_d-V_g$ 곡선 데이터를 이용하여 시간에 따른 드레인 전류, 이동도, 문턱 전압, 점멸비 등의 수치를 산출하였다. 그리고, 그 $I_d-V_g$ 곡선 데이터와 산출된 데이터들을 증류수가 투하된 OTFT 소자의 $I_d-V_g$ 곡선 데이터와 산출된 데이터들과 비교하였다. 결론적으로, TTC/Cytop bilayer passivation 층이 형성된 OTFT 소자는 인체 내 혈액의 pH와 유사한 PBS 용액 하에서도 안정적인 구동 성능을 보여 바이오센서로 응용될 수 있는 가능성이 있다는 결론을 얻었다.

• 센서학회지
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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2017

A wide dynamic range (WDR) CMOS image sensor (CIS) was developed with a specialized readout architecture for realizing high-sensitivity (HS) and low-sensitivity (LS) reading modes. The proposed pixel is basically a three-transistor (3T) active pixel sensor (APS) structure with an additional transistor. In the developed WDR CIS, only one mode between the HS mode for relatively weak light intensity and the LS mode for the strong light intensity is activated by an external controlling signal, and then the selected signal is read through each column-parallel readout circuit. The LS mode is implemented with the column capacitors and a feedback structure for adjusting column capacitor size. In particular, the feedback circuit makes it possible to change the column node capacitance automatically by using the incident light intensity. As a result, the proposed CIS achieved a wide dynamic range of 94 dB by synthesizing output signals from both modes. The prototype CIS is implemented with $0.18-{\mu}m$ 1-poly 6-metal (1P6M) standard CMOS technology, and the number of effective pixels is 176 (H) ${\times}$ 144 (V).

• 센서학회지
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• 제21권1호
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• pp.46-52
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• 2012

The rapid water pollution in stream, river, lake and sea in recent years raises an urgent need for continuous monitoring and policymaking to conserve the global clean environment. In particular, the increasing water pollution in coastal marine areas adds to the importance of the environmental monitoring systems. In this paper, the mobile server is designed to gathers information of the water quality at coastal areas. The obtained data by the server is transmitted from field servers to the base station via multi-hop communication in wireless sensor network. The information collected includes dissolved oxygen(DO), hydrogen ion exponent(pH), temperature, etc. By the information provided the real-time monitoring of water quality at the coastal marine area. In addition, wireless sensor network-based flooding routing protocol was designed and used to transfer the measured water quality information efficiently. Telosb sensor node is programmed using nesC language in TinyOS platform for small scale wireless sensor network monitoring from a remote server.

• 센서학회지
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• 제18권4호
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• pp.307-310
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• 2009

This paper describes the formation of porous 3C-SiC by anodization. 3C-SiC thin films were deposited on p-type Si(100) substrates by APCVD using HMDS(Hexamethyildisilane: $Si_2(CH_3)_6$). UV-LED(380 nm) was used as a light source. The surface morphology was observed by SEM and the pore size was increased with increase of current density. Pore diameter of 70 $\sim$ 90 nm was achieved at 7.1 mA/cm$^2$ current density and 90 sec anodization time. FT-IR was conducted for chemical bonding of thin film and porous 3C-SiC. The Si-H bonding was observed in porous 3C-SiC around wavenumber 2100 cm$^{-1}$. PL shows the band gap enegry of thin film(2.5 eV) and porous 3C-SiC(2.7 eV).

• 센서학회지
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• 제27권6호
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• pp.362-367
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• 2018

A complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor is proposed for low-power and low-noise operation. The proposed binary image sensor has the advantages of reduced power consumption and fixed pattern noise (FPN). A gate/body-tied (GBT) p-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (PMOSFET)-type photodetector is used as the proposed CMOS binary image sensor. The GBT PMOSFET-type photodetector has a floating gate that amplifies the photocurrent generated by incident light. Therefore, the sensitivity of the GBT PMOSFET-type photodetector is higher than that of other photodetectors. The proposed CMOS binary image sensor consists of a pixel array with $394(H){\times}250(V)$ pixels, scanners, bias circuits, and column parallel readout circuits for binary image processing. The proposed CMOS binary image sensor was analyzed by simulation. Using the dynamic comparator, a power consumption reduction of approximately 99.7% was achieved, and this performance was verified by the simulation by comparing the results with those of a two-stage comparator. Also, it was confirmed using simulation that the FPN of the proposed CMOS binary image sensor was successfully reduced by use of the double sampling process.

• 공업화학전망
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• 제24권6호
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• pp.3-18
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• 2021

가역적인 표면 젖음성의 제어가 가능한 스마트 표면은 첨단 센서, 기능성 멤브레인 등 여러 산업분야에 적용될 수 있는 계면제어 기술로써 많은 관심을 받을 것으로 기대된다. 표면의 젖음성은 표면의 화학적 구조와 기하학적 입체 구조에 의해 영향을 받는 데, 특히 외부자극에 의해 소재 물성을 가변시킬 수 있는 스마트 고분자 소재를 나노구조가 제어된 표면에 도입함으로써 표면의 젖음성을 초발수에서 초친수로 가역적으로 전환시킬 수 있는 스마트 표면을 효과적으로 구현할 수 있다. 자극 응답성 스마트 소재는 인가하는 외부자극에 따라 물리적 자극(빛, 온도, 전기, 자기)과 화학적 자극(pH, 용매, 이온)으로 구분할 수 있으며, 이를 복합적으로 적용한 이중/다중 유발 자극에 반응하는 소재가 있다. 본 기고문에서는 외부자극에 응답하는 자극응답성 고분자를 나노 구조 표면에 도입하여 초발수에서 초친수로의 가역적인 젖음성 변화가 가능한 고기능성 스마트 표면의 최근 연구 동향과 미래 전망에 대해 소개하고자 한다. 이런 다양한 외부자극을 이용한 표면 특성의 가역적 제어 기술을 통해 물-오일의 분리, 바이오센서, 약물 전달, 소프트로보틱스와 같은 스마트 소재의 잠재적 발전 가능성 또한 엿볼 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1-8
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• 2009

IT 융합 기술의 발전에 따라 정부의 4대강 복원을 위한 마스터플랜이 구축되면서, 환경 친화적인 수질 오염 관리의 중요성이 부각되고 있다. 본 논문에서는 친환경 저수조의 수질 향상과 온라인 관리를 하기 위해서 저수조 자동 분류를 이용한 효과적인 수질 오염 관리를 제안하였다. 제안된 방법에서는 수질오염 평가의 7가지 요소들을 정의하였고 센서를 이용하여 수소이온농도(pH), 화학적 산소요구량(COD),부유 물질량(SS), 용존 산소량(DO), 대장균군수(MPN), 총인 (T-P), 총질소(T-N)에 따른 적합한 수질 오염 관리를 하였다. 저수조의 7가지의 수질 오염 요소간의 측정치를 평가하고 [1,9] 사이에 분포하도록 정규화하였다. 저수조 자동 분류를 이용한 수질 오염 관리 시스템의 성능 평가를 하기 위해 F-측정식을 이용하여 유용성을 검증하였다. 평가 결과, 기존 시스템에 대한 만족도의 차이가 통계적으로 의미가 있음을 증명하였다.