• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1783-1788
• /
• 2004

In the present paper, a micro flow sensor, which can be used at bio-delivery systems and micro heat pumps, is developed. For this, the micro flow sensor is integrated on a quartz wafer ($SiO_2$) and is manufactured by simple and convenient microfabrication processes. The micro flow sensor aims for measuring mass flow rates in the low range of about $0{\sim}20$ SCCM. The micro flow sensor is composed of temperature sensors, a heater, and a flow microchannel. The temperature sensors and the heater are manufactured by the sputtering processes in this study. In the microfabrication processes, stainless steel masks with different patterns are used to deposit alumel and chromel for temperature sensors and nichrome for the heater on the quartz wafer. The microchannel is made of Polydimethylsiloxane(PDMS) easily. A deposited quartz wafer is bonded to the PDMS microchannel by using the air plasma. Finally, we confirmed the good operation of the present micro flow sensor by measuring flow rate.

• 센서학회지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.334-340
• /
• 2000

본 논문에서는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 응용한 마이크로 전자 유량 센서를 제작하였다. 마이크로전자 유량 센서는 열 발생이 없고 빠른 응답 속도를 가지고 있고 압력 손실이 없는 장점을 가지고 있다. 전도성 유체가 영구 자석 자장 내의 유로를 통과할 때, 유속에 비례하는 유도 기 전력이 발생하게 되는데, 발생된 기 전력은 유로 벽에 제작된 전극으로 검출된다. 마이크로 전자 유량 센서는 유로를 가지고 있는 두 장의 실리콘 웨이퍼 기판과 전극, 그리고 두 개의 영구 자석으로 구성되어 있다. 두 장의 실리콘 웨이퍼 기판을 이방성 식각 공정으로 유로를 제작하고, Cr/Au를 증착하여 전극을 제작한다. 제작된 마이크로 전자 유량 센서에 유량을 변화시킬 때, 발생되는 기 전력을 측정한다.

• 센서학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.400-406
• /
• 1999

(100), n/$n^+$/n 3층 실리콘 웨이퍼를 이용하여 4가지 형태의 미소 빔 구조를 가지는 압저항형 유체센서를 제작하고, 그 특성을 조사하였다. Boron 확산을 통하여 압저항을 형성하였으며 형성된 압저항의 저항 값은 $1\;k{\Omega}$ 정도였다. 다공질 실리콘 마이크로머시닝을 이용하여 3차원의 실리콘 미소 빔 구조체를 제작하였으며, 실리콘과 금속의 열팽창계수 차이를 이용하여 빔을 위로 휘게 하여 원하는 형상으로 제조하였다. 제조된 센서의 출력 특성은 half-bridge를 구성하여 조사하였다. 같은 유속에서는 빔의 길이에 비례하여 출력 전압이 증가함을 보였고, 반면에 빔의 길이가 짧을수록 측정 가능 구간이 넓게 나타났다. 제조된 센서의 출력전압은 유량의 3.2승에 비례하여 증가하였으며, 이는 유속에 따른 빔이 받는 응력이 비 선형 특성을 나타내기 때문이다.

• 센서학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.29-36
• /
• 1995

정온도형 반도체 유속/유량센서를 제작하여 유속변화와 온도변화에 대한 특성을 측정하였다. 회로의 파라메타는 유한차분법을 이용한 시뮬레이션으로 구하였다. 유속 실험에서 유속이 0-45cm/sec의 범위에서 감도는 10mW/(cm/sec)이고 응답시간은 2초 이내 였다. 유체온도 실험에서 온도 변화율이 $0.1^{\circ}C/min$이하에서는 센서출력은 자동 온도보상 되었고, 온도변화율이 $0.2^{\circ}C/min$일 때는 온도보상시간이 약 2분 소요되었다. 그러나 실제 유체온도변화율이 $0.2^{\circ}C/min$이상이 되는 경우가 많지 않기 때문에 개발된 센서는 대부분의 미소유량 측정에 사용될 수 있다.

• 센서학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2005

A thermoelectric flow sensor for small quantity of gas flow rate was fabricated using silicon wafer semiconductor process and bulk micromachining technology. Evanohm R alloy heater and chromel-constantan thermocouples were used as a generation heat unit and sensing parts, respectively. The heater and thermocouples are thermally isolated on the $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ laminated membrane. The characteristics of this sensor were observed in the flow rate range from 0.2 slm to 1.0 slm and the heater power from 0.72 mW to 5.63 mW. The results showed that the sensitivities $(({\partial}({\Delta}V)/{\partial}(\dot{q}));{\;}{\Delta}V$ : voltage difference, $\dot{q}$ : flow rate) were increased in accordance with heater power rise and decreasing of flow rate.

• 터널과지하공간
• /
• 제32권5호
• /
• pp.285-297
• /
• 2022

본 고에서는 한반도 동남권에 분포하는 주요 단층대에 대한 장기 거동 및 미소진동 관찰을 목적으로 하는 시추공 기반 심부 복합지구물리 모니터링 시스템 구축의 일환으로 수행된 대구경 시추공 굴착 현장에서 이루어진 Extended Leak-Off Test (XLOT)에 대한 내용 및 결과를 보고한다. 다양한 시추공 센서 설치를 위한 모니터링공의 굴착은 ~1 km 깊이에서 최종 구경 200 mm 이상을 확보하는 것을 목표로 하여, 중간 깊이까지 12" 구경의 시추공 굴진 및 케이싱 설치, 이후 최종 심도까지 7-7/8" 구경의 시추공을 굴진하는 것으로 설계되었다. 현장 여건에 맞추어 약 504 m 깊이까지 12" 구경의 시추공이 굴착되었으며, API 규격의 8-5/8" 케이싱을 설치하고 배면과 암반 간의 틈새(annulus)에 대한 세멘팅 작업을 수행하였다. 이후 하부 구간 굴진(7-7/8")에 앞서 세멘팅 건정성 확인 및 암반 응력 측정 등을 목적으로 XLOT를 수행하였다. 약 4 m 길이의 나공 구간(open hole)을 확보하고, 상부에 설치된 케이싱을 이용해 물을 주입하여 시험 심도의 암반을 가압하였다. XLOT 수행 과정에서 주입 유량에 따른 시험 구간 내 압력 변화 양상을 실시간 모니터링 하였으며, 이 자료들을 일부 활용하여 현장 시추공 조건에서의 암반 투수율을 해석하였다.