• 센서학회지
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• 제22권5호
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• pp.321-326
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• 2013

In this paper, the usability of a compact silicon strain gauge load cell in a weighting disdrometer for measuring the impact load of a falling raindrop is introduced for application in a multi-meteorological sensor. The silicon strain gauge load cell is based on the piezoresistive effect, which has a high linearity output from the momentum of the raindrop and the simplicity of signal processing. The weighting disdrometer shows a high sensitivity of 7.8 mV/g in static load measurement when the diaphragm thickness of the load cell is $250{\mu}m$.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.253-258
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• 1999

본 논문은 일기에 관한 대표적인 정보인 온도, 습도, 그리고 기압의 변화를 감지하여 일기를 예측하는 일기예보시스템을 개발함으로써, 가정에서 쉽게 일기에 대한 정보를 얻을 수 있도록 하는데 목적이 있다. 이를 위해 기상청으로부터 기상정보와 일기와의 관계를 분석하여, 차후 측정된 기상정보로부터 일기예보를 하는데 필요한 판단기준을 마련하였다. 또한, 자체적인 데이터 수집을 위해 반도체 압저항성을 이용한 압력센서와 온습도센서를 제작하고, 마이크로프로세서를 이용하여 시스템을 제작하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제9권5호
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• pp.105-111
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• 2000

Micronization of sensor is a trend of the silicon sensor development with regard to a piezoresistive silicon pressure sensor, the size of the pressure sensor diaphragm have become smaller year by year, and a microaccelerometer with a size less than 200~300${\mu}{\textrm}{m}$ has been realized. Over the past four or five years, numerical modeling of microsensors and microstructures has gradually been developed as a field of microelectromechanical system(MEMS) design process. In this paper, we study some of the micromachining processes of single crystal silicon(SCS) for the microaccelerometer, and their subsequent processes which might affect thermal and mechanical loads. The finite element method(FEM) has been a standard numerical modeling technique extensively utilized in structural engineering discipline for component design of microaccelerometer. Temperature rise sufficiently low at the suspended beams. Instead, larger temperature gradient can be seen at the bottom of paddle part. The center of paddle part becomes about 5~2$0^{\circ}C$ higher than the corner of paddle and suspended beam edges.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권7호
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• pp.948-955
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• 2003

Pressure coefficient in rotating discharge hole was measured to gain insight into the influence of rotation to the discharge characteristics of rotating discharge hole. Pressure measurements were done by the telemetry system that had been developed by the authors. The telemetry system measures static pressure using piezoresistive pressure sensors. Pressure coefficients in rotating discharge hole were measured in longitudinal direction and circumferential direction with various rotating speed and 3 pressure ratios. From the results, the pressure coefficient, and therefore the discharge coefficient, is known to decrease with the increase of Ro number owing to the increase of flow approaching angle to the discharge hole inlet. However, there exists critical Ro number where the decrease rate of discharge coefficient with the increase of Ro number changes abruptly; flow separation occurs from the discharge hole exit at this critical Ro number. Critical Ro number increases with the increase of length-to-diameter ratio, but the increase is small where the length-to-diameter ratio is higher than 3. The decrease rate of discharge coefficient with the increase of Ro number depends on the pressure recovery at the discharge hole, and the rate is different from each length-to-diameter ratio; it has tendency that the short discharge hole shows higher decrease rate of discharge coefficient.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.171-178
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• 1998

SDB 웨이퍼를 이용하여 실리콘 압저항형 절대압센서를 제조하고 이를 가스누출 감지시스템에 응용하였다. 이 경우 센서는 $0{\sim}600\;mmH_{2}O$, $0{\sim}100^{\circ}C$의 압력, 온도범위에서 정상적으로 동작하여야 하고 다이아프램이 파괴되었을 때 가스가 소자 외부로 누출되어서는 안된다. 따라서 다이아프램 내의 공극을 유리(Pyrex7740)와 진공중($10^{-4}$ torr)에서 양극 접합을 행하였다. 제조된 센서는 압력에 대하여 우수한 선형특성을 보였고, 압력감도는 대기압이상 $0{\sim}600\;mmH_{2}O$의 압력범위에서 $4.06{\mu}V/VmmH_{2}O$ 이었다. 온도보상 일체화 조건을 조사하기 위해 Al 박막저항을 제조하여 온도보상을 행하였는데 오프셋의 온도 drift는 80 %이상, 감도의 온도의존성은 95 %이상 보강 효과를 얻었다. 또한 다이오드(PXIN4001)를 이용한 온도보상시 오프셋의 온도 drift는 98 %이상, 감도의 온도의존성은 90%이상 보상 효과를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.573-576
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• 2000

The physical, electrical and piezoresitive characteristics of CrN(chromium nitride) thin-films on silicon substrates have been investigated for use as strain gauges. The thin-film depositions have been carried out by DC reactive magnetron sputtering in an argon-nitrogen atmosphere(Ar-(5∼25 %)Na$_2$). The deposited CrN thin-films with thickness of 3577${\AA}$ and annealing conditions(300$^{\circ}C$, 48 hr) in Ar-10 % N$_2$deposition atmosphere have been selected as the ideal piezoresistive material for the strain gauges. Under optimum conditions, the CrN thin-films for the strain gauges is obtained a high electrical resistivity, $\rho$=1147.65 ${\mu}$$\Omega$cm, a low temperature coefficient of resistance, TCR=-186 ppm/$^{\circ}C$ and a high temporal stability with a good longitudinal gauge factor, GF=11.17.

• 센서학회지
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• 제10권3호
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• pp.173-179
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• 2001

현재 사용되어지는 반도체형 압력센서에는 압저항형과 용량형이 있다. 특히 반도체 마이크로 압력센서는 크기도 작고 신호처리회로를 동일칩 위에 집적화 할 수 있어 많은 관심을 모아왔다. 그러나 이러한 형태의 센서들은 제조공정이 복잡해서 생산성이 낮다. 기존의 센서들이 가지는 단점들을 극복하기 위해 새로운 형태의 FET형 압력센서(PSFET : pressure sensitive field effect transistor)를 제안하고 그 동작특성을 조사하였다. 압력 감지 물질은 PZT(Pb(Zr,Ti)$O_3$)를 사용하였다. RF 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 MOSFET의 게이트 절연막 위에 PZT 압전 박막을 증착하였다. PZT의 안정적 상태인 perovskite 구조를 형성하기 위하여 PbO 분위기에서 열처리하는 기법을 도입하였다. 제작된 PSFET의 감도는 0.38 mV/mmHg이다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권7호
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• pp.26-33
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• 1999

4빔 브릿지형 압저항형 실리콘 가속도 센서에서 빔의 위치가 가속도 센서의 특성에 어떤 영향을 주는지 조사하기 위해서 빔의 위치가 서로 다른 3가지 형태의 가속도 센서를 FEM(finite element method)을 사용하여 해석하고, SDB(silicon direct bonding) 웨이퍼를 사용하여 RIE(reactive ion etching)와 KOH(potassium hydroxide) 애칭 공정으로 제조하였다. 세가지 형태의 가속도 센서에 대한 FEM 해석 경과, 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도는 세구조 모두 같게 나타났으나, 두 번째와 세 번째의 공진 주파수 및 X, Y축의 감도는 다른 것으로 나타났다. 제조된 가속도 센서의 특성을 살펴볼 때, 세 가지 형태의 센서는 비록 첫 번째 공진 주파수와 Z축 감도가 정확하게 일치하지는 않았지만, 첫 번째 공진 주파수는 1.3 ~ 1.7 KHz, Z축 감도는 5 V 인가시 180 ~ 220 lN/G, 타축감도는 1.7 ~ 2 %를 가지는 것으론 나타났다.