• 전자공학회논문지S
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• 제34S권11호
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• pp.148-155
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• 1997

Ths signal processing technqiue of FET type electrolyte sensors using the back propagation neural network was studied to reduce the interference effects of the different electrolytes. The FET-type electrolyte sensors, pH-ISFET, K-ISFET, and Ca-ISFET, were prepared to measure the pH, K, and Ca electrolytes. Neural network consisted of three layers was learned with 8 patterns and 9 patterns. The sensor output obtained with arbitrary concentrations was processed by the learned neural network. The errors obtained from calibration curve for pH, K, and Ca were .+-.0.039 pH, .+-.2.508 mmol/l, and .+-.1.807 mmol/l, respectively, without considering the interference effects. The errors of the network output for pH, K, and Ca were reduced to .+-.0.005 pH, .+-.0.436 mmol/l, and .+-.0.381 mmol/l in case of 9 patterns, respectively. the signal processing using the neural network can reduce the errors ofthe electrolyte sensor outputs caused by the interference effect, thereby providing effectiveness in the improvement of the sensor selectivity.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1833-1841
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• 2000

생물학적 수처리공정의 생물막 (호기성 혹은 혐기성) 내의 생물막 두께 및 이온들의 농도구배등에 대한 모델링을 위하여 종래에 이론적으로만 접근하던 방법 대신, 실제로 생물막을 이동하며 측정하여 분석하는 첨단 연구 방법인 미소전극탐침을 제작하여 적용하였다. 미소전극 센서장치에서 가장 중요한 요소 중에 하나인 working 미소전극탐침은 생물막내의 전위차 (EMF, electromotive force)를 측정할 때 오염과 파손 등에 의해서 수명이 짧아지기 쉽기 때문에, 각각의 working 미소전극탐침의 제작방법에 대하여 논의하였으며, 제작된 pH와 $NO_3{^-}$ 미소전극탐침으로 탈질 미생물막 이온들의 농도를 막 깊이별로 측정하였다. 미소전극 센서장치에 의한 측정결과, 탈질 미생물막 내부에서의(생물막 표면에서 약 $350{\mu}m$) pH는 8.3 정도로 벌크용액상(bulk solution)의 pH 8보다 약간 상승하였으며, $NO_3{^-}$의 농도는 벌크용액상의 30 mg N/L농도에서 최종 4 mg N/L 청도로 나타났다.

• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.329-337
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• 2019

샘물개발허가의 유효기간은 5년이며, 연장허가를 위하여 만료 6개월 전까지 샘물환경영향조사 보고서를 첨부하여 기간 연장을 신청하여야 한다. 제출된 보고서의 심사과정에서 가장 큰 관심은 샘물 취수에 따른 지하수위 강하, 원수 수질분석 및 감시정의 모니터링 결과에 집중된다. 중생대 백악기 지역과 선캠브리아기 변성암 지역에 각각 위치하는 먹는샘물 제조업체의 취수정에 대하여 수중모터펌프의 양수능력과 양수시간을 조절하는 방법으로 수위강하량과의 상관성을 조사하였다. 양수능력을 감소시키는 방법이 매시간 동일하게 양수시간과 회복시간을 조정하는 방법보다 수위강하량을 줄이는데 효과적이었다. 또한 변성암 지역에 설치한 감시정에 대하여 pH센서의 계측자료를 분석한 결과, 설치 후 경과시간에 따라 계속 증가하여 일정한 값에 수렴하는 것으로 조사되어 관리가 어려운 pH항목을 감시정에서 제외하거나 사용자 친화적인 계측방법으로 보완이 필요할 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제13권1호
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• pp.41-48
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• 2000

돼지의 소장조직을 탄소반죽에 혼입시켜 과산화수소 정량 바이오센서를 제작하고, 기질농도와 pH변화가 전극의 효소반응속도에 미치는 영향을 관찰하였다. 수학적 취급이 용이하도록 매개체는 첨가하지 않았다. 관찰된 현상들을 정량적으로 처리하여 전극반응에 관련된 효소의 전기화학적 특성과 최대 반응속도를 구하였다. 또, pH에 따른 Michaelis 상수의 변화로부터 여러 가지 열역학적 파라미터를 얻고, 이를 이용하여 효소활동의 최적 pH를 구하는 방법을 고안하였다.

• 분석과학
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• 제28권2호
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• pp.98-105
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• 2015

버얼리종 담배에서 추출물에서 얻은 peroxidase와 다중벽 탄소 나노튜브를 이용한 dopamine 정량 바이오센서를 만들었다. Peroxidase는 dopamine을 dopamine quinone으로 산화시키는 반응의 촉매 역할을 한다. 이 논문은 효소의 농도, pH와 같은 바이오센서의 감응에 영향을 주는 parameter를 조사하였다. 또한, 전극의 감도, 직선성의 범위, 전극의 안정성을 조사하였다. 본 실험에 사용한 dopamine의 정량 센서는 pH 6.50, 0.010 M 인산 완충용액, -0.15 V의 가해준 전압에서 가장 좋은 감응을 나타내었다. 전극의 검출한계(S/N ＝3)는 2.7×10⁻⁶ M이었으며, 5.0×10⁻² M dopamine을 이용하여 10회 반복 측정한 상대표준편차는 1.3%이었다.

• 센서학회지
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• 제10권6호
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• pp.317-327
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• 2001

본 논문에서는 시료가 갖는 pH값의 2차원 분포를 효과적으로 측정하기 위하여, 회전 격자를 이용한 변조 광을 LAPS에 주사함으로써 PH이미지를 검출하는 방법을 제안하였다. 이는 회전 격자를 이용하여 각 픽셀별로 다른 주파수로 변조된 광을 조사하고 이에 따른 광 전류의 주파수 성분별 진폭을 계산함으로써 한 행의 신호 성분을 동시에 측정할 수 있다. 제안된 검출방법을 실험하기 위하여 LAPS의 특성을 고려한 회전격자를 설계 제작하고 제작된 회전 격자와 패턴 영상을 이용한 주파수성분 분석에 의해 이미지를 검출하였다. 실험 결과로부터 회전 격자를 이용한 제안된 검출 방식이 약22-24dB의 PSNR을 가지는 $30{\times}30$화소의 이미지를 기존의 방식보다 30배 빨리 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1690-1691
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• 2011

본 논문에서는 H1N1 인플루엔자 A 바이러스(influenza A H1N1 virus) 검출을 위한 산화아연 나노구조(zinc oxide nano structure) 기반의 전기화학적 면역센서를 제작하고 그 특성을 분석하였다. H1N1 인플루엔자 A 바이러스는 빠른 전파 속도 때문에 정확하고 빠른 검출이 필요하다. 먼저, 2 $mm^2$의 표면적을 갖는 패턴된 금 전극 위에 열수방식(hydrothermal method)으로 성장시킨 산화아연 나노구조가 선택적으로 형성되도록 리프트-오프(lift-off) 방법을 사용하였다. 0.01 M phosphate buffered saline(pH 7.4)에서 2 ${\mu}g$/mL 농도의 1차 항체를 정전기력에 의해 산화아연 나노구조에 고정화한 후, 10 pg/mL ~ 5ng/mL 농도의 H1N1 항원을 적용하여 포획 항체에 결합시키고 HRP(horseradish peroxidase) 효소가 결합된 검출 항체를 항원에 결합시키는 샌드위치 ELISA법을 이용하였다. HRP와 반응하는 TMB(3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine)와 과산화수소가 포함된 acetate buffered 용액(pH 5)을 전해질로 사용하고 순환전압전류 측정법(cyclic voltammetry)으로 센서의 특성을 분석하였다. 측정된 순환전압전류그래프(cyclic voltammogram)에서 H1N1 항원 농도 10 pg/mL ~ 5 ng/mL의 응답 전류는 276.47 ${\pm}$ 21.72 nA (평균 ${\pm}$ 표준편차, n=4) ~ 478.89 ${\pm}$ 6.21 nA로 측정되었고, logarithmic하게 증가하는 응답 전류 특성을 보였다.

• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.337-342
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• 2022

Hydrogen (H₂) gas is widely preferred for use as a renewable energy source owing to its characteristics such as environmental friendliness and a high energy density. However, H₂ can easily reverse or explode due to minor external factors. Therefore, H₂ gas monitoring is crucial, especially when the H₂ concentration is close to the lower explosive limit. In this study, metal oxide materials and their p-n heterojunctions were synthesized by a hydrothermal-assisted dip-coating method. The synthesized thin films were used as sensing materials for H₂ gas. When the H₂ concentration was varied, all metal oxide materials exhibited different gas sensitivities. The performance of the metal oxide gas sensor was analyzed to identify parameters that could improve the performance, such as the choice of the metal oxide material, effect of the p-n heterojunctions, and operating temperature conditions of the gas sensor. The experimental results demonstrated that a CuO/ZnO gas sensor with a p-n heterojunction exhibited a high sensitivity and fast response time (134.9% and 8 s, respectively) to 5% H₂ gas at an operating temperature of 300℃.

• 대한화학회지
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• 제36권2호
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• pp.218-222
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• 1992

시티딘은 장미조직이 가지고 있는 시티딘 디아미나제에 의해 우리딘과 암모니아 기체를 생성한다. 이 장미조직 50mg을 암모니아 기체감응센서에 고정시켜 장미조직센서를 제조하고, 수용액 중의 시티딘을 정량하는데 최적 실험조건을 조사하였다. pH8.4, 온도 37$^{\circ}C$, 0.2M 인산 완충용액을 사용하였을 때 시티딘의 농도가 $7.0 {\times}10^{-4}$에서 $1.0{\times}10^{-2}$M까지 직선이었고, 53mV/decade의 감응기울기를 나타내었다. 검출한계는 $3.0 {\times} 10^{-4}$ M 상대표준편차는 3.4%였다. 또한 이 조직센서는 선택성이 탁월하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.398-406
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• 2013

핵의학 영상 기기인 양전자 방출 단층 촬영 장치(Positron emission tomography: PET)와 같은 진단기기는 방사성의약품을 인체에 주입하여 질병을 진단한다. 이 때 사용되는 방사성의약품은 안전성을 위하여 적절한 수소 이온농도를 가져야 한다. 일반적으로 방사성 의약품의 수소 이온 농도를 측정하는 과정에서 흔히 사용되는 것이 pH시험지이다. 표본을 pH 시험지에 떨어뜨려 pH 시험지의 변색 정도를 표준색상표(Standard color chart)와 비교하여 표본의 pH를 알 수 있다. 그러나 이 방법은 측정자의 경험 정도에 따라 pH 측정값에 차이가 발생할 수 있다. 또한 pH 메타기는 고감도의 센서를 사용함으로 오염에 주의해야 한다. 이러한 불편함을 고려하여 쉽고 간단하게 정확한 pH를 측정하기 위한 새로운 장치 제작과 영상 기반 알고리즘을 통한 소프트웨어를 개발하였다. 이렇게 개발한 장치는 최종적으로 방사성의약품의 생산 시 품질관리(QC) 통합 제어 시스템으로 사용된다.