본 연구에서는 우선 자동차 전장품 시장팽창의 배경과 요인을 추적함으로써 자동차 전장기능시스템과 센서의 중요성을 입증하고, 전장기능시스템 구성에 필요한 센서의 종류, 시장 및 요구특성을 분석한다. 그후, 자동차용 센서의 요구특성을 만족시킬수 있는 제작기술로써 두종류의 반도체 미세가공(micromachining) 기술을 소개하고, 이들 각각의 기술이 내포하고 있는 특성을 비교, 정리한다. 이어, 반도체 미세가공 기술에 의해 제작된 자동차용 반도체 센서와 마이크로 엑튜에이터들을 소개하고, 일련의 개발예를 통하여 각각의 형태와 기능면에서의 발전경향을 진단하며, 나아가 관련 핵심기술의 중요성과 기술발전의 방향의 전망을 통하여 조기기술 확보의 필요성과 관련업계의 역할, 그리고 기술 성숙요건을 제시한다.
새로운 센서 네트워크 분야의 특성과 그 특성을 맞추기 위한 여러 라우팅 프로토콜들이 제안되었다. 하지만, 제안된 알고리즘들이 정확한 시나리오 작성이나 응용분야 설정 없이 제안된 것이 많아 실제 시스템에 적용하기에는 많은 문제점들을 낳을 것으로 생각된다. 그러므로 본 논문에서는 센서 네트워크의 특성을 파악하여 대표적인 센서 네트워크의 응용 분야를 분류하고 지금까지 제안된 라우팅 알고리즘들을 분류된 응용 분야에 적용하여 살펴보았다. 이를 통해 앞으로의 센서 네트워크 라우팅 연구 방향을 제시한다.
단일 나노선 적용 센서의 단점을 극복하고 신뢰성이 높은 센서를 구현하고자 vapor-liquid-solid (VLS) 법을 이용하여 $SnO_2$ 나노선의 선택적 성장을 통한 나노선 네트워크 구조의 센서를 제조하였다. 분리된 전극층의 변화에 따른 나노선의 접합 특성 변화에 이에 따른 나노선 네트워크 센서의 가스감지 특성을 고찰하였다.
본 논문은 Air-cored induction 코일 센서의 고주파 동작 특성에 대한 실험적 관계식을 제시한다. Air-cored induction 코일 센서는 입, 출력 간 선형성이 좋고 저주파 영역에서 정확한 출력 특성 예측이 가능해서 널리 사용되지만 민감도가 낮다는 단점이 있다. 반면, 고주파 영역에서는 코일 센서 구성상의 기생효과로 인해 민감도가 크게 향상되지만 인가되는 자기장 주파수에 대한 출력 민감도의 의존성으로 인해 사용이 제한되어 왔다. 그러나 최근 고정된 주파수의 자기장을 대상으로 하는 비파괴 자기 검사법에서 검사 성능을 향상시키기 위하여 이와 같은 코일 센서의 고주파 특성을 이용하기 시작하였는데 코일 센서를 고주파 영역에서 사용하기 위해서는 고주파 영역에서의 센서 특성에 대한 예측이 요구된다. 본 논문에서는 다양한 코일 센서의 구성 조건하에서 코일 센서의 주파수 응답 특성을 측정하고 이 측정 결과를 기반으로 하여, 민감도가 최대가 되는 공진 주파수와 최대 민감도를 코일 센서 단면의 지름, 권선 지름, 그리고 권선 수와 같은 구성 파라미터의 함수식으로 근사하였다. 함수식은 실험결과를 잘 반영하며, 추론된 함수식으로부터 원하는 사양을 가지는 코일 센서의 구성 방안 및 관련 회로 설계 사양을 얻을 수 있다.
본 연구는 출력특성의 안정성과 정밀성이 우수한 광전류센서의 개발을 위하여 센싱부의 온도변화에 따른 출력신호를 검토하고, 온도변화에 따른 출력특성이 안정된 센싱부를 적용하여 출력특성을 연구하였다. 기존 광전류센서에서 중요시스템인 센싱부의 광섬유의 온도특성과 Verdet 상수의 온도의존도에 따라 출력신호가 불안정하다. 이러한 광전류센서의 온도변화에 따른 오차를 개선하기 위해 센싱부에 대한 온도특성을 분석하고, 온도변화에 내구성이 뛰어난 소재를 적용함으로써 센싱부의 안정된 출력특성을 가지는 광전류센서를 개발하고자한다.
CANFLEX 연료봉 다발의 3000 시간 내구성 시험 기간 동안 속도센서를 사용하여 압력관 내부에 장전된 연료봉 다발의 진동을 측정하였다. 압력관 내부에 장전된 연료봉의 진동측정은 고온, 고압, 그리고 공간적 제약 때문에 가속도계나 스트레인 게이지 같은 접촉센서로는 측정할 수 없다. 비접촉 센서를 사용하면 이러한 난점을 해결하고 압력관 내부에 장전된 연료봉 다발의 진동을 측정할 수 있다. 속도센서는 비접촉 센서로서 가우스(gauss)의 크기를 감지하여 전압을 출력하는 센서이지만, 측정거리, 주파수, 그리고 속도와 가우스가 비선형이기 때문에 교정을 한 후에 사용하여야 한다. 본 본문에는 속도센서의 교정방법과 압력관 내부에 고온, 고압의 유체가 흐를 때 발생하는 연료봉 다발의 진동특성을 구하였다.
전류 미러회로를 이용한 직류 전류 센서를 이용하면 간단하게 전류센서회로를 구성할 수 있다. 더우기 Shunt 저항에서 낮은 전압을 이용하므로 효율적인 전류감지회로를 구성할 수 있다. 그러나 트랜지스터의 에미터 베이스 전압을 이용하므로 비 직선성이 두드러진다. 이 회로의 전류센서, 온도특성등 여러 전기적 물리적 특성을 이해하고 이를 마이크로프로세서를 이용하여 그 특성을 상쇄하는 구성을 고려하여 보기로 한다.
유기반도체를 이용한 유기트랜지스터는 플렉시블한 기판에 적용할 수 있고, 저렴한 비용으로 제조 가능할 것이라 예측하며, 차세대 전자소자로 많은 연구가 이루어지고 있다. 각기 다른 소자 특성을 갖는 다양한 유기반도체들은 특정화학물질에 다양한 응답특성을 보이며, 이에 따른 특정물질을 구분 가능한 센서어레이 구현이 가능할 것이라 보고 있다. 본 발표에서는 여러 유기반도체들의 응답특성과 상관관계를 소개하고, 기존 유기트랜지스터의 문제점이었던 구동전압을 낮추기 위한 신규 유기반도체 합성 및 새로운 소자구조 그리고 그의 화학센서특성을 논의할 것이다.
멀터콥터형 드론에 적용할 목적으로 바람 센서의 특성을 분석하고 실험을 통하여 비교하였다. 회전식 풍속계의 경우 동역학 효과가 측정 오차를 만들며, 초음파식 센서는 제작 오차와 신호처리 오차가 주요한 것으로 나타났다. 초음파식 센서는 트랜스듀서의 거리가 멀수록 오차가 줄어든다. 실험을 통하여 이러한 특성들을 확인하였으며, 멀티콥터에는 전압 출력 혹은 10 hz 이상의 데이터 출력이 가능한 초음파식 센서가 적합하다고 판단한다.
본 논문에서는 홀 효과를 이용하여 차축(Tone Wheel) 회전에 따른 자속밀도의 변화를 감지하여 속도를 검출하는 자동차용 차륜 속도센서를 개발 제작하였다. 개발된 센서는 능동형 차속센서로서 마그네트 내장형 2-wire 홀 IC와 케이블 연결부를 ABS를 이용 하우징한 모형 구조로 제작 실험하였다. 기존의 능동형 차속센서 중 1개사의 자동차용 차속센서 부품의 특성을 분석하여 본 논문에서 제작한 센서와 각 특성을 비교하였다. 본 논문에서 개발된 차속센서는 12km/h 이하에서의 최소 감지스피드 성능, $80^{\circ}C$이하의 작동온도, 49% ~ 51%의 듀티 사이클$[T_{on}/(T_{on}+T_{off})]$ 동작 특성을 보였다. 본 논문에서 제작한 능동형 차속센서는 수동형과 비교하여 부품수가 적고 소형화 및 경량화, 에어 갭(Air Gap) 변화에도 민감하지 않으며 듀티 사이클과 저속에서의 검출능력이 우수한 특성을 지닌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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