• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.106-106
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• 2017

가스센서는 사내 및 산업 환경에서의 유독성 또는 폭발성 가스 검출, 환경 모니터링, 질병 진단 등 매우 다양한 응용분야에서 큰 관심을 가지고 있다. 반도체 금속산화물(SMOs) 기반의 센서 분야에서는 이들의 감도 및 선택성을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이는 센서의 선택성을 부여하게 되면 다양한 가스들이 존재하는 환경에서도 검출자가 원하는 가스만의 응답을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 MOF(Metal-Organic Framwork) 기반 멤브레인으로 ZIF-8(Zeolitic Imidazolate Frameworks 구조들 중 하나) 멤브레인 쉘 층을 이용하여 ZnO 나노선에 형성하였다. ZnO 나노선은 VLS공정 (Vapor-Liquid-Solid)을 이용하여 패턴된 전극을 갖는 $SiO_2$-grown Si 웨이퍼 상에 성장되었고, 성장된 ZnO 나노선은 2-methyl imidazole과 methanol이 포함된 고용체에 넣고 폐쇄된 압력용기 속에서 가열시켜 얻게 된다. 이렇게 얻어진 ZIF-8@ZnO 나노선의 ZIF-8 멤브레인은 분자 체 구조(molecular sieving structure)를 갖게 되며, 이들의 pore 크기는 약 $3.4{\AA}$을 갖는다. 따라서 이보다 더 큰 동적 직경을(kinetic diameter) 갖는 가스 종은 이 멤브레인을 통과할 수 없음을 나타내므로 제작된 시편은 $H_2$(kinetic diameter : $2.89{\AA}$), $C_7H_8$(kinetic diameter : $5.92{\AA}$), 그리고 $C_6H_6$(kinetic diameter : $5.27{\AA}$) 가스들을 각각 사용함으로써 ZIF-8@ZnO 나노선의 센서 특성을 조사했으며, 보다 정확한 비교를 위해 순수한 ZnO 나노선 역시 동일한 조건에서 측정되었다. 결과를 통해, 수소 가스를 제외한 다른 가스들에 대해서는 반응을 하지 않고, 오직 수소 가스에 대해서만 반응을 나타냈으며, 순수 ZnO 나노선의 수소 감응도보다 낮은 감응도를 나타내었다. 이는 멤브레인 쉘 층을 형성함으로써 ZnO 나노선의 표면적이 감소해 가스 분자와의 접촉점을 감소시키기 때문이라고 판단된다. 이와 같은 MOF 멤브레인의 캡슐화 전략은 가스센서뿐 아니라 바이오 센서 및 광촉매 등과 같은 이온 선택성을 필요로 하는 다양한 응용분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제24권3호
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• pp.260-265
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• 2004

본 연구는 전자 코 시스템을 이용하여 센서의 감응도, 주성분 분석, 판별분석을 통해 한우육의 향기 패턴을 구명하고, 이를 pH 및 TBARS 값과 비교함으로써 쇠고기의 신속한 향기 평가방법의 가능성을 모색하기 위해 실시하였다. 시료는 도축 후 24시간이 경과한 쇠고기의 등심을 5$\pm$1$^{\circ}C$에서 7일간 저장하면서 실험에 사용하였다. 저장기간이 증가함에 따라 SY/G, SY/AA, SY/Gh, SY/gCTl, SY/gCT 센서의 감응도(dR/R0) 값은 감소하였으나, SY/LG, T30/1, P10/1, P10/2, P40/1, T70/2, PA2 센서의 dR/R0 값은 증가하였다. 저장 1일과 3일째에서는 dR/R0 값이 SY/AA#, T70/2 센서에서만 유의적인 차이를 보였으나(p<0.05), 저장 7일째에서 저장1일과 비교하였을 때 12개의 센서가 모두 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 감응도의 결과를 주성분 분석으로 mapping 하였을 때 저장 1일에 오른쪽 중간, 3일에 오른쪽 하단, 7일에 왼쪽에 길게 퍼져 군락이 형성되었다. 다시 판별분석으로 mapping을 하면 동일 저장기간내 군락이 집중되고, 저장기간별 군락군이 분산되어 뚜렷하게 구별되었다. 저장기간동안 육의 pH와 TBARS는 모두 어떤 항목과도 상관성을 보이지 않았으나, 모든 센서의 값이 각각 정 또는 역의 높은상관성을 가지고 있었다(p<0.001).

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.136-136
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• 2003

카본나노튜브는 상용되는 기존의 센서에 비해 표면적이 넓어 감도가 놀고 응답속도가 빠르다. 또한 나노 스케일의 크기를 가지므로 고직접화를 실현할 수 있으며 기능복구성이 뛰어나 상온동작을 통한 저전력화가 가능하다. 본 실험에서는 아크방전법으로 합성한 카본나노튜브를 가스센서로 제작하여 상온에서 NH$_3$, NO 가스와의 반응 특성을 평가하였다. 또한 origin soot와 이를 정제한 purified CNT를 SEM(주사전자현미경), TEM(투과전자현미경), Raman scattering spectroscopy(라만 산란 분광기)를 통해 재료적 특성을 조사하고 이를 가스 감응 곡선과 연관하여 비교, 분석하였다. 전극에 CNT막을 형성시키기 위해 3g의 N,N dimethylformamide 용액에 CNT 10mg을 분산시킨 후 2시간동안 초음파 처리하였다. 이 용액을 mask를 이용해 전극 위에 막을 형성시킨 후 20$0^{\circ}C$에서 열처리하였다. 이렇게 제조된 origin soot와 purified CNT센서는 flow system을 이용하여 측정하였고 $N_2$분위기 하에서 센서를 안정화시킨 후 측정가스와의 반응을 살펴보았다 센서의 반응속도, 회복속도, 감도 등의 측정결과 origin soot는 NH$_3$ 25ppm에서 20%, purified CNT는 1%의 감도를 보여 20배 높은 감도를 보았다. NO 25ppm의 경우에도 origin soot가 8%, purified CNT는 0.8%의 감도를 보여 10배 높은 감도를 보였다. 이는 탄소입자가 많은 origin soot가 purified CNT 보다 표면적이 넓어 보다 많은 가스 흡착 싸이트를 가지기 때문이다. 하지만 origin soot는 반응시간과 회복속도가 Purified CNT 보다 2배 이상 느려 표면적 증가에 따른 가스 흡착과 탈착 능력이 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 CNT와 가스사이의 전하 이동 방향에 따라 NH$_3$는 양의 감도를 NO는 음의 감도를 보였다 이는 전하의 이동 방향에 따라 전하와 캐리어 사이의 결합 및 해리가 일어나게 되고 결국 카본나노튜브 내의 캐리어 수를 증감시킴에 따라 나타나는 현상이다. 이러한 가스의 감도는 농도에 따라 증가하였으며 origin soot를 이용하여 1ppm이하의 NH$_3$ 가스를 검출할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제11권4호
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• pp.305-310
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• 1998

아민기를 함유한 Eriochrome Black T 유사체 염료에 cynauric chloride를 반응시켜 합성한 반응성 염료를 셀룰로오스 막(cellulose membrane)에 화학적으로 고정시켜서 2가 전이금속을 검출할 수 있는 광센서를 구성하였다. 이 광센서는 용액상 Eriochrome Black T와 마찬가지로 전이금속의 농도에 민감하게 감응한다. 이 광센서는 대표적으로 $Zn^{2+}$와 $Co^{2+}$에 대해서 각각 $6.3{\times}10^{-5}mol/l$와 $2.5{\times}10^{-4}mol/l$의 검출한계를 나타냈다. 이 광센서는 또한 흐름용액의 pH가 계속해서 변하는 조건하에서도 상당 시간 동안 그 감응성이 감소하지 않았다.

• 분석과학
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• 제12권3호
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• pp.218-223
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• 1999

스크린 프린팅 기술을 이용하여 일회용 에탄올 센서를 개발하고 전기화학적 방법으로 그 성능을 조사하였다. 일회용 에탄올 센서는 폴리에스테르 기질 위에 탄소와 은 반죽 그리고 절연체 잉크로 작업 및 기준전극의 감응부위와 전기적 접촉부위의 형상을 차례로 인쇄한 후 알코올탈수소효소(ADH) 또는 알코올산화효소(AOD)를 알려진 전자전달 매개체(mediator)와 함께 작업전극에 고정시켜 제작하였다. 일회용 센서의 제작 과정에서 감응도와 재현성을 높이기 위하여 프린팅한 탄소 작업전극을 전처리 하는 몇 가지 방법들을 적용하고 그 결과들을 비교하였다. 제작된 일회용 센서는 소량의 혈액시료로 음주측정을 하는데, 그리고 발효공정 제어 등에 유용하게 사용될 수 있다.

• 분석과학
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• 제8권3호
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• pp.221-227
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• 1995

$Ca^{2+}$에 대하여 특이한 선택성을 보이는 광섬유형광센서에 대하여 연구하였다. 이 센서는 $Ca^{2+}$과 형광성 킬레이트를 형성하는 단백질 Calmodulin(CaM)을 사용하였으며, 두 갈래로 된 광섬유 다발의 끝면에 플루오르세인 이소티오시아네이트로써 형광 표지된 Calmodulin(FCaM)으로 만든 용액을 투석막 안에 넣어서 제작하였다. 이 센서의 감응 메카니즘은 FCaM이 $Ca^{2+}$과 결합하여 킬레이트를 형성할 때에 나타나는 형광 스펙트럼의 이동 현상을 바탕으로 한다. CaM은 $Ca^{2+}$과 결합할 때에 형태변화를 일으키며, 이로 인해 유발되는 FCaM의 형광세기 변화로써 농도를 결정하였다. 광전자증배관으로 형광의 세기를 측정하여 $Ca^{2+}$에 대한 검정곡선을 작성하였으며, 센서의 $Ca^{2+}$에 대한 검출한계와 $Mg^{2+}$, $Eu^{3+}$, $La^{3+}$들에 의한 방해효과, 감응 시간 및 수명을 조사하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1223_1224
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• 2009

광센서가 내장된 새로운 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H) 터치 디스플레이를 제시하였다. 16 인치 AMLCD의 모델을 구현하여 터치 패널을 성공적으로 작동시켰다. 본 시스템은 입력된 이미지로부터 실시간으로 정보를 추출해야 하는 복잡한 기존의 방식을 사용하지 않으면서 터치 포인트의 위치를 제공한다. 이 시스템의 간단한 구조를 통하여 대면적 터치 패널 디스플레이를 구현할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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• pp.475-477
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• 2001

프레임웍의 결함들을 효과적으로 발견하기 위해서는 테스트 실행 과정 중에서 결함들이 민감하게 감응하여 결함으로 인한 오동작의 흔적이 남겨질 수 있어야 한다 그런데 프레임웍은 개조, 합성된 확장 부위에 결합되는 후크 클래스(hook class)들의 시험에 대한 제어와 관찰이 어려운 성실을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 프레임웍의 정상동작 여부를 판단하는데 단서가 되는 자료(clue data)를 포착하여 외부로 드러내는 기능을 수행하는 테스트 센서타이저를 설계하였다.

• 대한교통학회지
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• 제27권5호
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• pp.125-134
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• 2009

최근 정보통신의 발달로 인해 유비쿼터스 환경이 급속히 확산됨에 따라 교통운영 및 관리분야에서도 무선통신기술을 응용한 진보가 이루어지고 있고, 그에 따른 신호제어전략을 개발하여 신호교차로의 운영 효율성과 안전성을 획기적으로 향상시킬 필요성이 있다. 본 논문은 차량 내 단말기와 신호제어시스템과의 무선통신 및 네트워크 기술, 감응식 신호제어기술을 응용하여 최종 목표인 무선통신 환경에서의 개별차량 감응식 신호제어 알고리즘을 개발하였다. 신호제어를 위한 개별차량의 정보수집환경을 정의하였고, 개발된 제어전략을 평가하기 위해 PARAMICS의 API를 통하여 V2I와 V2V를 이용한 정보수집환경을 구현하여 새로운 개별차량 감응식 신호제어 알고리즘에 대한 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 분석결과, WSN 신호제어가 저포화와 근포화의 조건에서 모두 정주기식제어와 완전감응식제어에 비해 최대 64%의 지체감소 효과를 나타내는 것으로 분석되었다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.47-52
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• 2012

다공성 탄소나노섬유의 아민 작용기에 따른 $CO_2$ 가스 감응특성을 고찰하고자, 아민작용기가 도입된 다공성 탄소나노섬유 기반 $CO_2$ 가스센서를 제조하였다. Polyacrylonitrile를 전구체로 하여 전기방사법을 통해 나노섬유를 제조하였으며, 열처리 및 화학적 활성화 공정, 그리고 Diethylenetriamine 액상처리법을 통하여 아민작용기가 도입된 다공성 탄소나노섬유를 제조하였다. BET 비표면적 분석결과, 화학적 활성화법에 의해 최대 $2000m^2/g$까지 탄소나노섬유의 비표면적이 향상됨을 확인하였으며, FT-IR 분광법을 통해 아민 작용기의 도입을 확인하였다. 아민 작용기가 도입된 가스센서의 $CO_2$ 가스 감응특성은 다공성 탄소섬유 기반 가스센서에 비해 약 4배 향상됨을 확인하였다. 결과적으로 화학적 활성화법에 의해 발달된 기공특성과 아민작용기 도입에 따른 화학흡착 유도에 의하여 감응특성이 향상되었음을 확인하였다.