본 광 분포 온도 측정 시스템은 광섬유 자체를 온도 측정용 센서로 이용하는 시스템으로, 한 가닥의 광섬유만을 포설하여 포설된 주변 전체 온도를 수 천 점으로 측정이 가능한 시스템이다. 분포 측정의 경우 측정 점의 수를 많이 할 경우 측정점당 비용을 기존 센서의 비용 수준으로 절감 할 수 있으며 동시에 한 두 가닥의 광섬유로 전체 센서를 연결 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 일반적으로 통신용으로 사용하는 광케이블 자체를 센서 (optical sensor cable)로 활용하여 최소한 매 1m 간격으로 센서 기능을 할 수 있는 특성을 이용함으로써 각 센서와 수많은 연결선들을 줄이고 시스템은 컴퓨터를 이용하여 데이터저장, 제어나 보관 등 데이터 관리가 용이하며, 실시간 온도 변화에 따른 온도 이력정보를 이용한 실시간 온도 모니터링 시스템을 구축한다.
A capacitance-type humidity sensors in which porous silicon layer is used as humidity-sensing material was developed. This sensors was fabricated monolithically to be compatible with the typical IC process technology except for the formation of porous silicon layer. As the sensors is made as a mesa structure, the correct measurement of capacitance is expected because it can remove the effect of the parasitic capacitance from the bottom layer and another junctions. To do this, the sensor was fabricated using process steps such as localized formation of porous silicon, oxidation of porous silicon layer and etching of oxidized porous silicon layer. From completed sensors, capacitance response was measured on the relative humidity of 25 to 95% at room temperature. As the result the measured capacitance showed the increase over 300% at the low frequency of 120Hz, and showed little dependence on the temperature between 10 to $40^{\circ}C$.
극한환경에서의 구조물 거동을 파악하기 위하여 남극 세종과학기지 부근의 기상환경을 분석(1988년-2007년 및 2010년)하고, 이에 적합한 상용화된 계측기를 선정하여 남극기지(생물해양연구동)에 설치하여 검토하였다. 남극 세종과학기지 기상환경분석결과, $-25.6^{\circ}C$ 이하의 온도 및 49.5m/s정도의 바람에도 견딜 수 있는 계측기를 설치해야 하며 설치위치도 지표면에서 225.0cm 이상이어야 한다. 또한, 남극에서 사용할 계측기 센서의 경우 온도, 폭설 및 강풍에 민감하고, 기상환경 이외에 남극의 동물이 침범할 수 있으므로 계측기 및 계측기용 데이터로거를 보호할 수 있는 시스템을 개발하여 적용하였다. 새롭게 개발된 보호시스템은 극한환경에서도 설치가 용이하고 경제적이다. 1년간의 계측결과를 바탕으로 보호시스템의 극지 적용가능성을 검토하였으며, 구조물 거동도 예측이 가능함을 확인하였다.
광섬유 브래그 격자센서(FBG)는 다중화가 용이하고 절대측정이 가능한 고유의 장점으로 다양한 구조물의 구조건전성 모니터링(SHM)에 활용도를 넓혀가고 있다. 하지만, 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서를 온도 변화 환경에서 장기간 사용할 경우 FBG 센서는 계절적 요인에 의한 큰 폭의 주기적 온도 변화 환경에 노출되므로 센서의 신뢰성 확보를 위해 신호 특성에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 패키징된 FBG 센서의 제작에 많이 활용되는 각각 2가지의 모재 및 접착제를 대상으로 시편을 제작한 후 항온항습기 내에서 -$20^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$의 온도 조건에서 300사이클의 반복 열하중시험을 수행하였다. 시험 결과, FBG 센서에 주기적인 반복 열하중이 가해질 경우 일정량의 압축변형이 작용하며 이는 센서로 사용 시 측정 오차로 작용하므로 장기 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서의 사용 전 안정화 과정을 통한 사전보정이 필요함을 확인하였다.
Most portable mobile devices employ rechargeable lithium-ion batteries. This lithium-ion battery usually suffers from the possibility of explosion due to heat generation from surrounding atmosphere or internal deficiency during charging or at overuse. To solve these problems, most rechargeable batteries have a built-in protection circuit module (PCM). The resistance of a properly processed $VO_2$ critical temperature sensor (CTS) is changed dramatically at a critical temperature of around $68^{\circ}C$, which can replace some bi-metal, NTC, or PTC sensors embedded in PCM. Such $VO_2$ CTS consumes a very small current at the level of natural discharge. Experimental results showed that this CTS could be applied to a PCM as the PCM could protect the battery while keeping its power consumption at minimum.
An electronic noses system including six metal oxide sensors was used to predict the characteristics of shelf-life of soybean curd. Soybean curd was stored at two different temperatures defined as low temperature(5$\^{C}$) and high temperature(25$\^{C}$). Resistance changes of the sensors were measured 13 times for 19 days at low temperature and 19 times for 120 hours at high temperature. Three different analytical methods such as graphical analysis(GA), principal component analysis(PCA), and cluster analysis(CA) were used to analyze sensors outputs. The ratio of resistance was decreased according to increasement of shelf-life. Using PCA it was possible to predict freshness and shelf-life time of soybean curds. Also, using CA it was possible to simplify an electronic nose system. Electronic nose system could be an efficient method to predict shelf-life and to evaluate quality in foods.
In this study, we analyzed the LPG and LNG sensitivity measurement and voltage variation using catalytic type gas sensor characteristics in catalytic combustion type gas detecter sensors. gas detector shall operate as intended when exposed for 24 hours to air having a relative humidity of 0~85 percent at a temperature of $20[{\mu}m]$ and humidity of 45 percent at a temperature of $-10{\sim}40[^{\circ}C]$ the gas detecter sensors are to be subjected to operation for 210 days in an area that has been detemined to be equivalent to a typical residential atmosphere with an air velocity of 50 [cm/sec]. The source of energy for a gas detector sensors employing a supplementary basic circuit is energized from a separate source of supply direct applied voltage 2.1[V], 2.2[V], 2.3[V]. As a result, it was confirmed that the relative humidity and temperature by regression each analysis, compared to the LPG characteristic graph and methane characteristics graph by a relative humidity of 0 ~ 85 [%] at a temperature range of $-10{\sim}40[^{\circ}C]$ show a similar linear pattern on the whore.
A highly stable quartz crystal microbalance (QCM) that showed a stability of frequencies and exhibited a very low noise level has been developed. The long-term drift was <0.05 Hz/h over a period of 10 h, and the short-term rms (root mean square) noise was <0.015 Hz. Our QCM sensor was used as a humidity sensor employing a poly(methyl methacrylate) (PMMA) polymer film as a hygroscopic layer, which showed good characteristics in the relative humidity (RH) range of $2{\sim}90%$ RH. Comparing the characteristics of the QCM sensor with those of other types of humidity sensors employing PMMA film as a hygroscopic layer, and with other QCM sensors employing other hygroscopic layers is represented.
마이크로 흐름센서는 반도체 집적기술을 이용할 수 있어, 소형으로 제작이 가능하며 빠른 응답특성을 가져 다양한 분야에 응용되고 있다. 본 연구에서는 넓은 흐름의 세기 영역에서 정밀한 감도를 가지는 2차원의 마이크로 흐름센서를 실리콘 기판위에 적충시켜 제작하였다. 흐름센서의 중앙에 하나의 히터와 양측에 온도를 검출할 수 있는 3쌍의 감지막을 가진 새로운 센서 구조를 제안하고, 온도 검출에 대한 성능평가를 위하여 시간영역에서의 유한차분법을 이용하여 공기흐름의 세기 변화에 따른 온도분포를 계산하였다. 계산결과를 통하여 실제 흐름센서의 동작을 정량적으로 분석하였다.
마이크로 흐름센서는 종래의 반도체 집적회로 공정기술을 이용하여 소형으로 제작이 가능하며, 빠른 응답특성으로 다양한 응용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 넓은 흐름의 세기 영역에서 정밀한 감도를 가지는 2차원 마이크로 흐름센서를 실리콘 기판위에 설계하였다. 흐름센서 중앙에 하나의 히터와 양측에 3쌍의 온도 감지막을 가진 새로운 구조를 제안하고, 제안된 구조의 성능평가를 위해 유한차분법을 이용하석 열운송방정식을 시간영역에서 해석하였다. 성능평가는 제안된 흐름센서 모델에 대하여 공기흐름의 세기 변화에 따른 온도분포를 계산함으로써 실제 흐름센서의 동작을 정량적으로 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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