• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.947-953
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• 2019

본 연구는 가시광선, 적외선, 자외선 등이 대기 중의 물리입자에 의해 산란되는 빛(광자)을 받아서 발생하는 전하(전자 전공 쌍)를 집적하여 전압신호로 변환 및 증폭하는 전치증폭단과, 증폭된 신호의 파형을 semi-gaussian으로 보정하는 파형보정기 및 신호의 크기를 임의의 기준전압과 비교하여 신호 크기에 따른 펄스를 2진수 디지털 신호로 출력시키는 비교기와 계수기를 포함하는 물리입자 검출용 ASIC 칩 설계에 관한 것이다. 본 연구에서 제안한 구조 및 기능 블록을 갖는 ASIC은 Global Foundries의 0.18um standard CMOS 공정 변수를 사용하여 설계하였으며, 동 공정을 이용하여 칩을 제작하여 동작 및 성능을 검증 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.624-629
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• 2018

본 논문은 NDIR(Non Dispersive Infra Red) 방식을 적용하여 $CO_2$ 및 $CH_4$의 두 가지 가스를 하나의 휴대용 장치에서 측정이 가능하도록 제작된 복합 가스 측정 장치에 대한 연구이다. 측정 장치의 구성은 적외선램프에서 적외선이 방출되면 방출된 파장이 광학창을 거치면서 흡수로 인하여 빛이 줄어들게 되고 이 감소량(흡수도)을 검출기에서 검출하고 이를 전기적 신호로 변환 증폭하여(3.5V~6V) 정확한 측정이 가능함을 보여준다. 기존의 Single Sensor 방식은 적외선에서 특수파장을 흡수하여 상대 측정량을 검출하는 방식으로 가스의 경우 $4.26{\mu}m$파장의 빛만을 검출하여 측정하는 방식으로 센서의 값을 보정할 수 있는 기준센서가 없어 오차가 발생하는 문제가 발생하였다. 본 연구에 적용된 Dual Sensor 방식은 다른 가스의 영향을 받지 않는 $3.91{\mu}m$의 기준치와 가스의 $4.26{\mu}m$의 두 파장을 검출하여 비교측정 함으로써 오차가 적어 신뢰도가 높은 방식으로, 휴대형으로 소형화하여 저 전력화가 가능하며, $CO_2$ 및 $CH_4$의 2가지 가스농도를 복합적으로 측정 할 수 있다는 특징이 있다. 측정 범위는 $CO_2$의 경우 0ppm~5,000ppm이고 $CH_4$의 경우는 0~5%의 부피 농도로 실내 공기량 1,000ppm을 측정 할 수 있도록 제작되어 휴대용이나 주택의 Home automation과 연동하여 소화연동이 가능함으로 화재예방에 매우 효과적일 것으로 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.66-75
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• 2010

본 논문에서는 단일 비디오카메라와 초음파센서를 이용한 스마트 에어백용 승객 감지 시스템을 제안하였다. 승객의 체형과 얼굴 위치를 검출하기 위하여, 실시간 검출이 용이한 얼굴색 및 움직임 정보를 이용한다. 비디오 카메라 영상에서 얼굴색에 해당하는 색차신호 (U/V)의 경계값과 휘도신호 (Y)의 현재 프레임과 이전 프레임간의 차이값을 이용하여 후보 얼굴 블록 영상을 만든 후 모폴로지 및 라벨링 과정을 거쳐 얼굴 위치를 검출한다. 제안한 승객 자세감지 시스템의 성능을 평가하기 위하여 차량 지그에 IEEE 카메라, 초음파 센서 및 적외선 LED를 설치하여 다양한 실험을 수행하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권5호
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• pp.27-37
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• 1999

비냉각 열상장비의 핵심 부품으로 사용되는 InfraRed Focal Plane Array(IRFPA)용 CMOS ReadOut IC (ROIC)를 설계하였다. 설계된 ROIC는 64×64 배열의 Barium Strontium Titanate(BST) 적외선 검출기에서 검출되는 신호를 받아 이를 적절히 증폭하고 잡음제거 필터링을 거쳐 pixel 단위로 순차적으로 출력하는 기능을 수행하며, 검출기 소자와의 임피던스 매칭, 저잡음 및 저전력 소모, 검출기 소자의 pitch 등의 사양을 만족하도록 설계되었다. 검출기 소자와 전치 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 위해 MOS 다이오드 구조를 기본으로 하는 새로운 회로를 고안하여 적용함으로써 표준 CMOS 공정으로 구현이 가능하도록 하였다. 또한, tunable 저역통과 필터를 채용하여 신호대역 이상의 고주파 잡음이 제거되도록 하였으며, 단위 셀 내부에 클램프 회로를 삽입하여 출력신호의 신호 대 잡음비가 개선되도록 하였다. 64×64 IREPA ROIC는 0.65-㎛ 2P3M (double poly, tripple metal) N-Well CMOS 공정으로 설계되었으며, 트랜지스터, 커패시터 및 저항을 포함하여 약 62,000여개의 소자로 구성되는 코어 부분의 면적은 약 6.3-{{{{ { mm}_{ } }}}}×6.7-{{{{ { mm}_{ } }}}}이다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권11호
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• pp.166-175
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• 1998

기존의 적외선 레티클(reticle) 탐색기에 대한 모델링은 주로 정적인 상황 하에서 이루어졌다. 그러나 본 논문에서는 동적인 상황 하에서 다양한 형태로 실험할 수 있는 레티클 탐색기의 컴퓨터 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 그리고 다중 표적, 특히 대응능력인 섬광탄이 존재하는 상황에서 효과적으로 대처할 수 있는 반대응 기법을 제안한다. 개발된 시뮬레이션 툴을 이용하여 회전 레티클 탐색기의 다양한 성능을 분석하였으며, 섬광탄 및 다중 표적이 있는 경우에서의 표적 신호 검출 및 추적 결과를 제시하였다. 섬광탄이 존재하는 상황에서 제안된 반대응 알고리즘이 간단하면서 효율적임을 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권11호
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• pp.7-13
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• 2002

적외선 열 영상 system에서 가장 핵심이 되는 BSCT 320X240 IRFPA를 구현하였다. 검출기 module은 두 개의 부분, 즉 적외선 감지 pixel의 array와 감지된 신호를 읽어내는 ROIC로 구성된다. 50-${\mu}m$의 pitch와 95-%의 fill-factor를 만족하도록, laser scriber공정과 10-${\mu}m$ 크기의 ball을 갖는 micro bump공정을 적용하였다. ROIC는 선택된 신호를 읽어서 순차적으로 출력하게 설계되었으며, 단일 transistor amplifier, HPF, tunable LPF 그리고 clamp circuit를 삽입하여 SNR이 개선되도록 설계하였다. Detector와 ROIC의 결합으로 제작된 hybrid chip은 좀더 안정한 동작을 하도록 TEC가 내장된 ceramic package에 탑재하였다. 제작된 IRFPA sample은 원하는 특성을 만족하였으며, 특히 fill-factor, 탐지도, 반응도면에서 설계의 목표에 잘 근사함을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.48-53
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• 2004

광원의 분광복사조도를 250∼1600[nm] 파장 영역에서 정확하게 측정하기 위한 분광복사조도 측정 장치를 개발하였다. 분광복사조도 측정 장치는 광원 장치, 광학계, 분광장치, 광검출장치, 신호 처리 장치 등으로 이루어져 있다. 광검출 장치는 PMT, Si, InGaAs 및 IR enhanced InGaAs 광검출기를 이용함으로써 자외선, 가시광선, 적외선을 포함하는 넓은 파장 범위에서 광원의 스펙트럼을 측정할 수 있다. 개발된 측정 장치를 이용하여 1[kW] quartz-halogen 텅스텐 전구의 분광복사조도를 측정하여 비교하였는데, 측정 결과와 NIST에서 측정된 결과와는 차이는 450∼700[nm] 파장 영역에서 3[%] 이하이며, 700∼1600[m] 파장영역에서는 3.5[%] 이하이며, 250∼400[nm] 파장영역에서는 5[%] 이하로 측정되었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권6호
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• pp.549-556
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• 1994

광전변화소자(Photo electric conversion device)는 광전효과-내부 광전효과(광도전 및 광기전력) 및 외부광전효과(광전자방출)을 이용하여 광을 전기신호로 변화시키는 소자를 광전자소자라 하며, 광전자 및 양자전자공학의 발전과 함께 많은 개발이 되고 있다. 이 광전변환소자는 주로서 고체박막의 재료를 이용하며, 소자의 소형화, 고성능화, 고신뢰성등의 요구와 함께 광전기술연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재 광전소자의 광의 파장은 가시부만이 아니고, X선으로 부터 적외선까지에 걸쳐 있다. 이 파장에 대응하여 각종의 단결정이 필요하고, 소자의 설계가 요구된다. 이들의 응용은 소자의 광의 발진, 증폭, 검출의 소자만이 아니고 변조, 편향, 기록, 전달로등 다종다양의 기능을 갖는 소자가 요구되고 있다. 이들의 Optoelectronic Device의 연구가 활발하게 진행되어 새로운 광전소자의 제품이 개발되고 있어, 이에 대한 소개를 하고져 한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.79-86
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• 2004

This paper has presented to the design results of the analog and digital signal processor for the 2nd generation thermal imaging system using $480\times6$ infrared focal plane array In order to correct non-uniformities of detector arrays, we have developed the 2-point correction method using the thermo electric cooler. Additionally, to enhance the image of low contrast and improve the detection capability, we developed the new technique of histogram processing being suitable for the characteristics of contrast distribution of thermal imagery. Through these image processing techniques, we obtained a high qualify thermal image and acquired good result.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권2호
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• pp.111-117
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• 2006

This paper describes the design principles and methods of electronic processor for thermal imager with 320$\times$240 staring array infrared detector. For the detector's nonuniformity correction and excellent image quality, we have designed the multi-point correction method using the defocusing technique of the optics. And to enhance the image of low contrast and improve the detection capability, the new technique of histogram processing has been designed. Through these image processing techniques, we have developed the high quality thermal imager and acquired a satisfactory thermal image. The result of MRTD(Minimum Resolvable Temperature Difference) is $0.1^{\circ}C$ at 4cycles/mard.