• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.409-413
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• 2007

양친성의 성질을 가진 폴리디아세틸렌 단량체를 이용한 센서는 주로 수용액 상태에서 리포좀이나 또는 다른 구조를 이용하였다. 폴리디아세틸렌은 수용액 상에서 쉽게 구조를 형성하는 장점과 여러 광학적인 특성을 가지고 있어서 다양한 목적물질의 검출을 가능하게 하였다. 디아세틸렌 단량체는 수 nm의 크기의 분자로서 LB 필름 제조 방법을 이용하면 아주 얇은 단분자층 또는 다분자층으로 필름을 형성할 수 있게 된다. 이렇게 형성된 필름은 수용액상에서 만들어진 구조체와 같은 성질을 가진다. 즉 무색으로 형성된 구조체들은 254 nm에 조사를 시키면 파란색으로 변하게 되며 650 nm 부근에서 최대 흡수 파장을 가지게 된다. 파란색으로 형성된 구조체는 다양한 외부환경 (온도, pH, 용매 등)이나 목적물질 (바이러스, 단백질, 항체, DNA, 펩타이드 등)의 결합으로 약하게는 보라색에서 강하게는 붉은색으로 변하게 된다. 색전이가 이루어진 수용액이나 필름에서는 파란색에서는 존재하지 않던 형광이 630 nm 부근에서 최대 방출 파장이 나타나기도 한다. 따라서 가시적인 방법이나 형광 검출 방법을 이용하면 색이 변한 정도에 따라 특이성의 정도를 결정할 수 있는 좋은 센서 기술이 될 것으로 사료된다. 목적 물질 검출에 대한 연구 이외에 대부분의 폴리디아세틸렌은 색전이가 이루어진 후 가역적인 현상을 보이지 않는다. 그러나 적절하게 치환된 관능기는 가역적인 성질을 부여하게 된다. 이런 성질들을 내포하면서 막대 모양과 같은 견고한 실리카 구조체의 형성에 적용할 수 있다는 연구 결과가 보고되고 있다. 그러나 구조체를 형성하는 단량체는 비특이적인 결합을 할 수 있는 관능기 (-COOH, $-NH_2$ 등)을 포함하고 있기 때문에 선택적인 센서의 개발을 위해서는 개선해야 할 부분이다. 결론적으로 보완된 다양한 구조체와 센서 적용 기술은 현재의 표지방식을 기반으로 하는 감지 기술을 대체할 수 있는 새로운 비표지 센서로의 적용이 가능할 것으로 여겨진다.

• 센서학회지
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• 제3권3호
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• pp.28-35
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• 1994

폴리에스 섬유의 감량을 위한 가성소다 처리 시스템에서 감량정도를 알기 위해서는 가성소다의 농도 측정 장치가 필요하다. 감량공정에서는 여러번의 농도측정이 요구되므로 단위농도 측정 공정은 빠르고 정확하게 이루어져야 하며, 이에 따른 당량점 검출 알고리듬이 제시되어야 한다. 본 논문에서는 매 적정액 주입 후 측정되는 각 pH값들로써 적정곡선을 추정하였고, 정확한 당량점을 예측하기 위해서 카디날 스프라인 알고리듬을 사용하였다. 처리시간이 경과되는 동안의 여러 당량점들을 이용하여 섬유의 감량 직선을 자동적으로 추정하고 그래프로 나타낼 수 있게 하였으며 섬유감량 시스템의 감량종료 신호를 발생시킬 수 있는 자동적정 장치의 하드웨어와 소프트웨어를 설계하였다.

• 센서학회지
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• 제23권2호
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• pp.105-109
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• 2014

Structure and electrical properties of $0.85NaNbO_3-0.15LiNbO_3$ ($(Li_{0.15}Na_{0.85})NbO_3$) ceramics were investigated as a function of sintering temperature. $(Li_{0.15}Na_{0.85})NbO_3$ ceramics were prepared by conventional solid state processing. A main phase of the orthorhombic perovskite structure and secondary phase of $LiNbO_3$ were confirmed for all sintered specimens. Dense $(Li_{0.15}Na_{0.85})NbO_3$ ceramics were obtained at sintering temperature above $1050^{\circ}C$. With increasing sintering temperature, the electromechanical coupling factor ($k_p$), piezoelectric constant ($d_{33}$) and relative dielectric constant (${\varepsilon}_r$) of the sintered specimens increased, while the mechanical quality factor ($Q_m$) decreased. These results are due to the increase of grain size and crystallite size of orthorhombic perovskite structure. Based on the temperature dependence of ${\varepsilon}_r$, stable piezoelectric properties were expected because no phase transition found up to $300^{\circ}C$. Typically, kp of 18%, $d_{33}$ of 34.7 pC/N, ${\varepsilon}_r$ of 135, and $Q_m$ of 62.8 were obtained for the specimens sintered at $1200^{\circ}C$ for 5 h.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.134-134
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• 2003

SnO$_2$를 모물질로 하는 가스센서는 n형 산화물 반도체로서 공기중의 산소의 흡탈착 및 전자의 수수에 의해 전기전도도의 변화로 특정 가스를 감지한다. 지금까지 반도체식 가스센서의 모물질로 가장 많이 연구되어 왔지만 아직도 선택성, 안정성 등 여러 가지 문제를 안고 있다. 그리고 개선방안으로 귀금속 촉매의 첨가 및 입자의 크기의 조절 등이 흔히 연구되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 순수한 SnO$_2$ 를 이용하여 소결 온도 및 입자 크기에 의한 영향을 CO가스 및 수분에 대한 감도, 반응 시간을 통해 알아보았다. 수열 합성 및 침전 법으로 나노 크기의 SnO$_2$ 분말을 합성하여 스크린 인쇄법으로 후막 가스센서를 제조하였다 침전법에서 SnCl$_4$에 암모니아수로 pH=10.5로 적정하여 SnO$_2$ 분말을 얻었다. 그리고 입자 크기를 조절하기 위해 수열 합성 시 autoclave 내의 수열처리 온도를 100, 150, 20$0^{\circ}C$로 조절하여 SnO$_2$ 분말을 제조하고 입자 크기와 성분분석을 위해 XRD, SEM, TEM, BET 측정을 하였다. 그 결과 침전법으로 제조한 입자의 크기는 20nm 정도였으며 수열 처리한 SnO$_2$ 입자는 10nm이하의 미세한 입자를 얻을 수 있었다. 수열 합성 시 온도가 높아질수록 더 작은 입자 크기를 얻을 수 있었고 600, 7()0, 80$0^{\circ}C$ 열처리 후 입자성장이 침전법에 의한 SnO$_2$ 분말보다 더 작게 일어났다. 이렇게 제조한 나노크기의 SnO$_2$ 분말을 이용하여 습도 및 CO 가스에 대한 그 특실을 평가하였다. CO 20ppm에 대하여 40%정도의 감도를 보였으며 입자가 작아질수록 높은 감도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 반면 CO 가스와 반응 후 회복 시 입자 의기가 작아질수록 회복이 늦어짐을 알 수 있었다. 그리고 15$0^{\circ}C$에서 습도에 대한 반응 후 회복시간을 조사해보니 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 입자 필기가 작아질수록 많은 흡착 사이트를 제공함으로써 높은 감도를 가지지만 반면 다량의 흡착된 가스들이 탈착 하는데 더 많은 시간이 소요되었기 때문이다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.147-154
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• 1992

본 논문은 생체 신호를 얻기 위한 생체삽입형 8-채널 바이오텔레메트리 시스템을 설계하였다. 본 시스템의 내부회로는 가능한 한 소형이고 저소비 전력화하였을 뿐만아니라 synchronization gap을 주기로 생채신호의 연속측정을 가능하도록 설계하였다. 본 시스템의 주된 기능은 생체신호 연속측정과 외부회로의 적절한 명령에 의해 생체 삽입 전지를 On, off하여 소비전력을 줄일 수 있도록 하였다. 또한 체내 삽입시스템을 집적화하기 위해 람다룰을 기본으로 한 $2{\mu}m$ n-well 설계규칙에 의해 레이아웃을 수행하였다. 그러므로 국내에서 개발되고 있는 압력센서나 ISFET 등을 본 시스템과 함께 삽입하여 생체신호, 즉 심전도, 혈류량, 혈압 등을 측정해 외부로 전송하는 의용 텔레메트리 시스템이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권2호
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• pp.314-321
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• 1999

새로이 개발되어 식품과학 분야에 도입되기 시작한 conducting polymer로 구성된 32개의 센서를 장착한 전자코를 이용하여 감식초의 농축시 향기성분의 변화를 측정하고 그 데이터를 관능검사와 비교 분석하여, 감식초의 향기성분 분석에 전자코의 활용가능성 여부를 알아보았다. 관능검사와 유기산 분석결과는 감식초 농축액들간의 농축정도에 따른 향기성분 및 유기산 함량의 변화와 차이를 분명히 나타내고 있었으나, conducting polymer로 이루어진 32개의 센서 array가 장착된 전자코는 감식초의 농축 정도에 따른 향기 성분의 패턴 변화를 감지하지 못하고 모두 같은 패턴으로 나타내주고 있어서 conducting polymer 센서가 장착된 전자코는 감식초의 향기성분 분석에는 적합하지 않은 것으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제19권4호
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• pp.306-312
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• 2010

We have detected deoxynivalenol(DON) using a metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor(MOSFET)-based biosensor. The MOSFET-based biosensor is fabricated by a standard complementary metal-oxide-semiconductor(CMOS) process, and the biosensor's electrical characteristics were investigated. The output of the sensor was stabilized by employing a reference electrode that applies a fixed bias to the gate. Au which has a chemical affinity for thiol was used as the gate metal to immobilize a self-assembled monolayer(SAM) made of 16-mercaptohexadecanoic acid(MHDA). The SAM was used to immobilize anti-deoxynivalenol antibody. The carboxyl group of the SAM was bound to the anti- deoxynivalenol antibody. Anti-deoxynivalenol antibody and deoxynivalenol were bound by an antigen-antibody reaction. In this study, it is confirmed that the MOSFET-based biosensor can detect deoxynivalenol at concentrations as low as 0.1 ${\mu}g$/ml. The measurements were performed in phosphate buffered saline(PBS; pH 7.4) solution. To verify the interaction among the SAM, antibody, and antigen, surface plasmon resonance(SPR) measurements were performed.

• 센서학회지
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• 제29권6호
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• pp.420-426
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• 2020

A metal oxide semiconductor gas sensor is operated by measuring the changes in resistance that occur on the surface of nanostructures for gas detection. ZnO, which is an n-type metal oxide semiconductor, is widely used as a gas sensor material owing to its high sensitivity. Various ZnO nanostructures in gas sensors have been studied with the aim of improving surface reactions. In the present study, the sol-gel and vapor phase growth techniques were used to fabricate nanostructures to improve the sensitivity, response, and recovery rate for gas sensing. The sol-gel method was used to synthesize SnO₂ nanoparticles, which were used as the seed layer. The nanoparticles size was controlled by regulating the process parameters of the solution, such as the pH of the solution, the type and amount of solvent. As a result, the SnO₂ seed layer suppressed the aggregation of the nanostructures, thereby interrupting gas diffusion. The ZnO nanostructures with a sol-gel processed SnO₂ seed layer had larger specific surface area and high sensitivity. The gas response and recovery rate were 1-7 min faster than the gas sensor without the sol-gel process. The gas response increased 4-24 times compared to that of the gas sensor without the sol-gel method.

• 공업화학
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• 제34권3호
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• pp.258-263
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• 2023

본 연구에서는 일회용 센서 칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅된 탄소칩 전극(screen printed carbon electrode; SPCE) 표면에 전도성고분자 및 효소 티로시나아제(tyrosinase, Tyr)를 적층하여 전기화학적인 방법으로 남성 질환, 갑상선 질환 등과 연관성이 입증된 내분비계 교란 물질인 비스페놀F (bisphenol F, BPF) 검출에 적용하였다. 산소 플라즈마 처리를 통해 음전하를 띠게 한 SPCE 작업전극 표면에 양전하를 띄는 전도성 고분자인 poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA)과 음전하를 띠는 고분자 화합물 poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) 그리고 PDDA 순서대로 정전기적인 인력으로 층을 쌓고, 최종적으로 pH (7.0)를 조절하여 음전하를 띄게 한 효소, Tyr층을 올려 PDDA-PSS-PDDA-Tyr 센서를 제작하였다. 상기 전극 센서를 기질이자 타겟분석물인 BPF 용액에 접촉하면, 전극 표면에서 Tyr 효소와 산화반응에 의해 4,4'-methylenebis(cyclohexa-3,5-diene-1,2-dione)가 생성되고, 순환전압전류법과 시차펄스전압전류법을 이용하여 생성물을 0.1 V (vs. Ag/AgCl)에서 환원하면 4,4'-methylenebis(benzene-1,2-diol)이 생성되면서 발생하는 피크 전류 값의 변화를 측정함으로써, BPF의 농도를 정량적으로 분석하였다. 또한, 기존에 많은 연구에서 사용되는 인산완충생리식염수를 대체할 수 있는 이온성 액체 전해질을 사용하여 BPF의 검출 성능 결과를 비교하였다. 또한 BPF와 유사한 구조를 갖는 방해물질로 작용하는 비스페놀S에 대한 선택성을 확인하였다. 마지막으로 실험실에서 준비한 실제 시료안의 BPF의 농도를 분석하는데 제작한 센서를 적용함으로써 센서의 실제 적용 가능성을 입증하고자 하였다.

• 전기학회논문지P
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• 제55권1호
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• pp.31-34
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• 2006

A infrared rays sensor or ultrasonic sensor can detect the object at the narrow area, however a pressure sensor can detect man and animal at the wide area. It is necessary to manufacture the sensor by using Pb-free ceramics in the respect of environmental protection. Piezoelectric properties of ceramics added 0.2wt% $La_2O_3\;into\;0.96Bi_{0.5}(Na_{0.84}K_{0.16})_{0.5}+0.04SrTiO_3$ were 0.4 of kp, $31{\times}$10^{-3}Vm/N\;of\;g_{33}$. The output voltage of the pressure sensor is 0.48 V at 20 in$H_2O$. The output voltage of the pressure sensor with driving circuit is 9.8 V, 37 ms width.