• Journal of Food Hygiene and Safety
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• v.32 no.6
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• pp.447-454
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• 2017

A new amperometric biosensor has been developed for the detection of hydrogen peroxide ($H_2O_2$). The sensor was fabricated through the one-step deposition of a biocomposite layer onto a glassy carbon electrode at neutral pH. The biocomposite, as a $H_2O_2$ sensing element, was prepared by the electrochemical deposition of a homogeneous mixture of graphene oxide, aniline, and horseradish peroxidase. The experimental results clearly demonstrated of that the sensor possessed high electrocatalytic activity and responded to $H_2O_2$ with a stable and rapid manners. Scanning electron microscopy, cyclic voltammetry, and amperometry were performed to optimize the characteristics of the sensor and to evaluate its sensing chemistry. The sensor exhibited a linear response to $H_2O_2$ in the range of 10 to $500{\mu}M$ concentrations, and its detection limit was calculated to be $1.3{\mu}M$. The proposed sensing-chemistry strategy and the sensor format were simple, cost-effective, and feasible for analysis of "food-grade $H_2O_2$" in food samples.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.53 no.4
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• pp.375-381
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• 2021

This study investigated the physicochemical properties and chemosensory characteristics of radish samples. Brix results in Matdong-radish showed the highest value (1.5±0.1%), and Mansahyungtong-radish showed the lowest. In terms of salinity, Mansahyungtong-radish had the highest value (1.2±0.1%), and there were no significant differences among samples except Mansahyungtong-radish. In pH analysis, Cheongjunggowon-radish had the highest value at 6.69±0.02. The pH in Mansahyungtong-radish showed the lowest value at 6.10±0.01. In the electronic tongue, sourness was high in the Seoho-radish (8.2), and saltiness was high in the Matdong-radish (8.1). Umami was high in the Seoho-radish (8.3), and sweetness was high in the Matdong-radish (8.1). In the electronic nose, sulfur-containing compounds were high in all the samples. Methanethiol, which represented the odor description of cabbage, garlic, and sulfurous, was abundant in sulfur-containing compounds. Multivariate analysis using physicochemical and chemosensory properties can be used as a database for the food industry.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.131-136
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• 1997

The ISFET(ion sensitive field effect transistor), a semiconductor ion sensor, has many advantages over conventional ion sensors. Various single-sensor type ISFET pH-meters have been developed. However, they could not be applied in fields because their performances are directly affected by the sensor condition. With only one sensor, the system could be easily damaged from environmental factors, and reliability of it is decreased. Therefore, a 4-channel PH-meter system is proposed to improve the reliability of ISFET pH-meter. It has 4 ISFETS as ion sensor, and a software which contains a new calibration and measurement algorithm appropriate to the system. The reliability of the system was proved by measuring hydrogen ion concentration in the pH standard solutions and buffer solutions.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.923-925
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• 2016

일반적으로 공공기관 혹은 다수의 이용자가 사용하는 화장실은 관리 상황은 열악한 편이다. 화장실을 관리하는 곳도 있지만 상황은 그다지 다르지 않다. 그래서 사용하는 사람과 관리하는 사람 모두에게 이로운 자동 물 내림 변기가 필요하다고 생각한다. 이미 시중에 나와 있는 많은 자동 물 내림 변기들이 있다. 하지만 공공화장실에서는 가격 등의 제약조건에 의해 많이 사용되지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 아두이노와 pH센서를 이용하여 기존의 자동 물내림 변기보다 간단하고 저렴한 자동 물 내림 변기를 구현하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.32 no.2
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• pp.82-87
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• 2023

This study proposes a pH-dissolved-oxygen monitoring system using 8-HydroxyPyrene-1,3,6-trisulfonic acid Trisodium Salt (HPTS) and tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)Ruthenium(II) chloride (Ru_dpp). Commercial water-quality sensors are electrochemical devices that require frequent calibration and cleaning, are subject to high maintenance costs, and have difficulties conducting measurements in real-time. The proposed pH-dissolved-oxygen monitoring system selects a thin-film sensing layer to measure the change in fluorescence intensity. This change in fluorescence intensity is based on reactions with hydrogen ions in an aqueous solution at a given pH and specific amount of dissolved oxygen. The change in fluorescence intensity is then measured using light-emitting diodes and photodiodes in response to HPTS and Ru_dpp. This method enables the development of a relatively small, inexpensive, and real-time measureable water-quality measurement system.

• Analytical Science and Technology
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• v.19 no.1
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• pp.58-64
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• 2006

A mugwort-tissue-based modified carbon paste electrode was constructed for the amperometric detection of hydrogen peroxide and its electrochemical properties are described. Especially the amperometric signal was very stable and bigger than any other enzyme electrode studied in this lab. The effect of tissue composition on the response was linear within the wide range of experiment and the linearity of Lineweaver-Burk plot showed that the sensing process of the biosensor is by enzymatic catalysis. And pH dependent current profile connoted that two isozymes are active in this system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.239-239
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• 2011

최근에 감지막의 pH 감지특성을 평가하기 위해 electrolyte insulator semiconductor (EIS) 구조가 유용하게 이용되고 있다. EIS는 CMOS공정과 호환이 가능하고 구조가 간단하며 pH 변화에 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. EIS 구조를 갖는 pH 센서의 동작 메커니즘은 pH 용액의 수소이온이 감지막의 표면에서 표면전위를 변화시키는 것에 기인한다. pH 감지막으로는 높은 유전율과 안정성이 뛰어난 high-k 물질이 많이 연구되고 있다. 그 중 high-k 물질인 ZrO2은 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 화학안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 높은 유전상수 등 우수한 특성을 가지고 있다. 본 실험은 SiO2/ZrO2를 적층한 EIS 소자를 제작하여 열처리에 따른 전기적 특성과 pH 감지 특성을 평가해 보았다. EIS 적층막으로 사용된 SiO2는 실리콘과 high-k 감지막 사이의 계면상태를 양호하게 유지시키기 위한 완충막으로 성장되었다. 후속열처리는 rapid thermal annealing (RTA) 시스템을 이용하여 750$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$, 950$^{\circ}C$로 H2/N2 분위기에서 30초 동안 실시하였다. RTA 열처리 온도가 증가할수록 높은 pH 감지특성이 보였으며 hysteresis 현상과 drift 효과와 같은 non ideal 효과에 강한 immunity가 있는 것을 확인하였다. 결론적으로 SiO2/ZrO2 적층구조를 갖는 EIS는 RTA 950$^{\circ}C$ 열처리를 실시하였을 때 우수한 EIS pH 센서를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 2000.04a
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• pp.51-52
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• 2000

생물공정의 운전에 있어서 적절한 공정변수가 부족한 경우가 많다. 이것은 멸균과정을 견딜 수 있는 신뢰성 높은 센서가 부족하기 때문이다[1]. 생물공정에 주로 사용되는 센서로서는 온도, pH, D.O., rpm, viscosoty 등이 있으나 이 센서들은 배양액의 물리적 혹은 화학적 상태를 측정할 수 있는 경우가 대부분이다[2]. 미생물의 대사활동과 관련이 있는 공정 변수로는 배출가스의 성분을 측정하여 얻을 수 있는 Oxygen uptake rate, Carbon dioxide evolution rate 및 Respiratory quotient가 있으며 현재 생물공정의 운전에 사용되고 있다[3]. 그러나 반복적인 센서의 보정과 연결관의 잦은 청소 및 보수를 필요로 하여 제한적으로 사용되고있는 실정이다. 자동화된 습식분석장치, Gas chromatograph, High Performace Liquid Chromatograph 혹은 Mass spectrophtometry 등을 온라인 샘플 처리장치와 연결하여 발효조의 배양액의 성분을 온라인으로 분석하고 공정의 운전에 응용하는 사례가 많이 발표되었다[4-6]. 고가의 장비 및 운전의 번거러움이나 추가적인 인력이 필요하므로 역시 특별한 경우에만 사용되고 있다. 이외에도 여러 종류의 온라인 센서 및 바이오 센서등이 개발되어 사용되고 있으나 역시 그 사용범위는 특수한 영역에 한정되어있다. 이와 같이 새로운 센서를 개발하여 공정변수를 측정하려는 시도중의 하나가 소프트웨어 센서의 개발이다. 이 것은 공정상에서 발생하는 1차 공정변수를 이용하여 배양액의 상태 혹은 2차적인 공정 변수를 추측해내는 것이다. 대부분의 경우 기존의 공정 변수를 사용하므로 추가적인 비용이 들지 않고 소프트웨어의 형태로 구현되므로 센서의 보정과 설치 및 유지관리의 노력이 매우 적은 장점이 있다. 본 연구에서는 생물공정에서 자동제어 과정에서 발생하는 여러 가지 공정상의 제어 신호로부터 새로운 공정 변수를 얻어내고자 시도하였다. 대부분의 생물공정에서는 pH의 자동제어가 필수적인데 자동제어 과정에서 발생하는 pH 제어 신호 및 pH의 변화 응답신호를 이용하여 배지의 완충용량의 변화와 알칼리의 소비속도를 온라인으로 측정할 수 있었다. 여기에 인공지능망을 설계하여 균체의 량을 온라인으로 추정하는 방법을 개발하였다 [7].산업용 발효조의 운전 온도는 주로 냉각수의 단속적인 공급에 의하여 항상 일정하게 조절된다. 따라서 냉각수의 냉각량을 측정하면 미생물의 배양시 발생하는 대사열량을 측정할 수 있게 된다. 본 연구에서는 실험실의 발효조를 냉각수의 단속적인 공급에 의하여 자동온도 조절이 되도록 개조하고 여기에 냉각수의 유출입 지점에 온도센서를 부착하여 냉각수의 온도를 측정하고 냉각수의 공급량과 대기의 온도 등을 측정하여 대사열의 발생을 추정할 수 있었다. 동시에 이를 이용하여 유가배양시 기질을 공급하는 공정변수로 사용하였다 [8]. 생물학적인 폐수처리장치인 활성 슬러지법에서 미생물의 활성을 측정하는 방법은 아직 그다지 개발되어있지 않다. 본 연구에서는 슬러지의 주 구성원이 미생물인 점에 착안하여 침전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.3 no.2
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• pp.50-56
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• 1994

Fiber-optic biosensor for the detection of organophosphorus compounds in a contaminated water was developed, which was the component of pesticides and agricultural agent. The detection principle of designed sensor was the pH variance induced by a reaction of acetylcholinesterase enzyme inhibited by organophosphorus compounds. The pH variance was detected by the optical system to measure the organophosphorus compounds. Litmus was selected as the pH-sensitive dye suitable to the enzyme reaction and a light source to be detected by the optical system. The enzyme entrapped in Ca-alginate gel was immobilized at the inner wall to maintain the high activity of enzyme and to be reused for a long period. The optical fiber was used to miniaturize and control remotely the sensor system. The He-Ne laser with 632 nm was selected as the light source to prevent light intensity fluctuation by the product. Cheap plastic optical fibers were used as the transmission part of the light and the phototransistor was used as the reception part of light based on the wavelength of He-Ne laser. The proposed fiber-optic biosensor has the linear analytical range of 0 ppm-1.5 ppm with response time of 5 minutes.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.2 no.1
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• pp.41-48
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• 1993

An ISFET urea sensor was fabricated by immobilizing the urease using polyurethane on the $H^{+}$ sensing $Si_{3}N_{4}$ thin film of pH-ISFET. The sensor could determine the urea concentration $1{\sim}50$ mg/dl with fast response of $3{\sim}5$ min. and good repeatability. For its application to clinical analysis, the results of the urea measurements in blood plasma using ISFET urea sensor were compared with these of conventional Urease-Indophenol method.