• 제목/요약/키워드: 혼합센서

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하굿둑 실증시험 시 염지하수의 연직 프로파일링 관측 (During Demonstration Test of the Estuary Bank, Vertical Profiling Measurement in a saline groundwater)

  • 김병우;최두형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.447-447
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    • 2022
  • 하굿둑 실증시험 및 개방 시 하굿둑으로부터 해안지역 대수층의 지하수 내 염분침투를 예방하고 지속가능한 지하수자원 이용과 관리를 위해서 담수(freshwater)와 염수(saltwater)의 경계면 변동 및 분포를 추적하기 위해 지화학적·물리적 접근 연구는 매우 중요하다. 해안 및 하굿둑 주변지역의 담·염수 경계면 특성에 관한 조사 및 분석은 직·간접적 관측방법으로 이뤄진다. 직접 관측방법에는 심도별 전기전도도(Electrical condutivity, EC) 측정 방법으로 1개 정밀센서(CTD-Diver)를 와이어에 연결하여 수동으로 측정하는 방식과 자동 관측센서(CTD-Diver)를 공내 여러 관심심도에 이격거리에 따른 관측센서를 여러 개 설치하여 특정 관심심도별 연속적인 상태를 파악하는 방법이다. 간접 관측방법에는 관심심도별 또는 특정 심도의 지하수 수질을 채취하여 지화학 분석하는 방법이 있다. 직·간접적 관측방법에는 관심심도별 구간의 이격거리와의 공백과 조사시기에 대수층의 해수침투를 파악할 수 있으나 연속적 관측과 예측은 매우 어렵다. 직접적 관측방법 중 1개 정밀센서와 와이어를 이용한 특정 시·공간에 대한 연직 프로파일링 관측은 가능하나, 연속적 관측과 예측 또한 매우 어렵다. 따라서 본 연구는 물리적 방법을 기반으로, 하굿둑 인근의 담수(freshwater)와 염수(saltwater)와의 경계면 분포특성에 관한 연구는 하굿둑 실증시험 시 지하수 내 염분침투에 따른 지하수 환경 등에 대한 전반적 특성 등을 분석하였다. 하구언 일대의 지하수 내 염분침투 및 지하수 오염관리를 위해 실증실험 등 인위적인 요소와 강우, 태풍, 가뭄 등 자연적인 요소에 의해 여러 형태의 분포특성을 보이는 담수와 염수의 분포 및 혼합대의 특성에 따른 담염수의 경계면 형태별 분석을 하는데 목적을 두었다. 해수침투의 예방과 지하수 오염 방지를 위해 심도별 자동 수질측정 장치를 개발하고, 이를 이용한 염지하수의 프로파일링 감시 시스템을 제안하였다.

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미세 유체 기반의 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 설계 (Design of Fluorescence Multi-cancer Diagnostic Sensor Platform based on Microfluidics)

  • 이병권;칼리크 아민;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.55-61
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    • 2022
  • 다중 암의 동시 진단 기술에 대한 관심이 전 세계적으로 증가하는 추세이며, 진단 난이도를 낮추기 위해 혈액과 같은 미량의 바이오 유체를 이용하여 질병을 진단하는 미세 유체 소자 기반의 액체 생검 기술이 연구되고 있다. 바이오 유체를 이용하여 형광 영상 등을 통해 분석물질의 농도를 측정하는 광학적 바이오 센싱에 있어 민감도를 향상시키기 위한 기술개발이 필요하다. 본 논문에서는 모세관력에 의한 자가구동 기반의 마이크로 채널의 기하학적 구조와 미세 유체 현상만으로 수동적 자기 혈장 분리 기술과 유체 혼합을 통한 분자 인식 활성화 기능을 구현하는 형광 다중 암 진단 센서 플랫폼 구조를 제안하고 설계하였다. 설계된 센서의 혈장 분리부의 성능에 영향을 미치는 파라미터를 확인하기 위해 채널의 수력학적 직경과 종횡비, 유체의 점도를 변수로 설정하여 딘 와류 형성 여부를 시뮬레이션을 통해 확인하였고 최적의 센서 플랫폼 구조를 제시하였다.

마이크로-액체/액체 계면에서의 이온 이동 반응을 이용한 전기화학 센서 개발 (Creating Electrochemical Sensors Utilizing Ion Transfer Reactions Across Micro-liquid/liquid Interfaces)

  • 김혜림;백승희;이혜진
    • 공업화학
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    • 제24권5호
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    • pp.443-455
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    • 2013
  • 혼합되지 않는 두 용액 사이의 계면(interface between two immiscible electrolyte solutions, ITIES)에서의 전하 이동 반응에 대한 전기화학적 연구는 이온 검출용 센서, 바이오센서, 생체막 모델링, 약물 전달 반응, 상전이 촉매반응, 연료 생성, 태양에너지 전환 등을 포함한 다양한 연구 분야에 적용이 가능하기 때문에 크게 주목받고 있다. 특히 ITIES에서의 이온 전이 반응을 이용하여 이온물질 및 생물질 등을 검출할 수 있는 센서로 개발하기 위해 불안정한 ITIES의 한 쪽 액체층을 젤(gel)화하여 안정화하고, 마이크로 계면 형성을 통해 전압강하를 최소화 시키는 등의 연구가 활발하게 이루어졌다. 본 총설에서는 ITIES 계면에서의 이온 전이 반응을 이용하여 개발된 다양한 센서의 원리와 응용 및 발전 가능성에 대해 다루고자 한다. ITIES 계면을 (i) 보편적인 액체/액체 계면형, (ii) 마이크로피펫 팁형, (iii) 고분자 박막에 형성된 단일 마이크로홀 또는 마이크로홀 어래이형 및 (iv) 실리콘 기판에 제작된 마이크로홀 어래이형으로 분류하고, 이들 계면에서의 직접적인 이온 전이 반응과 보조 이온 전이 반응을 활용하여 수질 환경 오염의 원인이 되는 이온 및 농약 성분을 선택적으로 검출할 수 있는 이온 선택성 센서와 생물질을 분석할 수 있는 바이오센서 개발 연구에 대해 초점을 두고 소개하려 한다.

마이크로볼로미터를 위한 VOx-ZnO 다층 박막의 XRD 특성 연구

  • 문수빈;한석만;김대현;김효진;신재철;장원근;한명수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.234-234
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    • 2013
  • VOx 박막은 마이크로볼로미터 적외선 센서의 감지재료로 주로 사용된다. 일반적으로 VOx 박막은 RF sputtering 방법으로 증착이 되며, 이 때 저항 값은 수 kohm~수 Mohm, TCR 값은 -1.5~-2.0%/K까지 다양하게 변화되어 나타난다. 이는 산소의 phase가 여러가지로 변화되기 때문에 재현성이 떨어지는 단점이 있으며, 결정성있는 박막을 증착하기 어려운 문제들이 있다. 본 연구에서는 VOx 박막의 재현성 및 재료의 안정성을 위해 ZnO 물질을 첨가하여 sandwich 구조의 나노박막을 증착하여 산소 열처리를 통해 산소의 phase가 어떻게 변화되는가를 XRD 측정을 통해 조사하였다. ZnO 나노박막을 첨가함으로써 갓 증착되었을 때의 XRD는 V2O5 주된 상을 이루고 있었으며, 산소열처리에 의해 VO2상이 나타남을 알 수 있었다. 또한 V2O5 phase가 표면쪽의 얇은 층에서 주로 나타나고, 중간층은 V2O5와 VO2 phase 가 혼합된 형태로 존재함을 X-ray diffraction 분석을 통해 알 수 있었다. 또한 GIXRD 측정을 통해 깊이에 따른 혼합 phase가 주로 VO2에 의해 형성된 것임을 확인할 수 있었다. 또한 산소열처리의 온도 및 시간에 따라 XRD 특성을 조사하였으며, 최적의 열처리 조건을 XRD 피크를 통해 찾고자 하였다.

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PVC 및 PC 혼합액을 코팅한 QCM 가스센서의 센싱 및 열화 특성 (Sensing and Degradation Characteristics in the QCM Gas Sensor Coated with the PVC and PC)

  • 장경욱;김명호;이준웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.176-179
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    • 2000
  • In the recognition of the gases using the quartz crystal microbalance (QCM) coated with the film materials, it is important to obtain the recognition ability of gases, and the stability of film coated above the QCM. Especially, the thickness of film coated above the QCM is decreased according with the using circumstance and time of QCM gas sensor. Therefore, the sensing chararcteristics of film is changed with these. In this paper, we coated the lipid PC (Phosphatidyl Choline) materials varing with the blended amount of PVC(Poly Vinyl Chloride) and solution (Tetra Hydrofan:THF) above QCM to obtain the stability of lipid PC film. QCM gas sensors coated with film materials were measured the frequency change in the chamber of stationary gas sensing system injected 1-hexane, ethyl acetate, ethanol and benzene of $20{\mu}{\ell}$, respectively. We obtained the principal component analysis (PCA) from the frequency change due to the absorption of gas. Also, we measured the degradation characteristics of QCM gas sensor to show the properties of stability.

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센서 네트워크 기반의 생체 신호 측정 시스템 설계 (The Design of a Biomedical Signal Measure System Based on Sensor Networks)

  • 이진관;이대형;정규철;장혜숙;이종찬;박기홍
    • 융합보안논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.35-43
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    • 2007
  • 본 연구에서는 센서 네트워크 기반의 컴퓨팅 기술이 혼합된, 생체 신호 측정 시스템을 제안한다. 지그비 RF 기술과 임베디드 하드웨어 기술의 조합을 통하여, 병원의 환자관리 센터는 환자들의 비상 상황 또는 일상 상태에 관한 정보를 개별적으로 또는 동시에 수신함으로서, 환자의 정상적인 생활 보조 및 응급 상황에 신속히 대처할 수 있다. 또한 제안된 시스템의 저전력 및 기타 요구 사항을 만족시키기 위하여 지그비 기반의 RF를 사용한다. 이는 제안된 호출 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 최적의 선택이라 할 수 있다.

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잡음환경에서 독립성분 분석과 암묵신호분리 알고리즘의 성능비교 (Comparison of Independent Component Analysis and Blind Source Separation Algorithms for Noisy Data)

  • 오상훈;;최승진;이수영
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제39권2호
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    • pp.10-20
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    • 2002
  • 여러 가지의 독립성분분석 및 암묵신호분리 알고리즘들이 개발되었지만, 아직 이러한 알고리즘들의 성능비교가 철저히 이루어지지는 못 하였다. 이 논문은 이 알고리즘들 중에서 뛰어난 알고리즘들을 센서 잡음에 대한 강인성, 계산 복잡도, 혼합 행렬의 조건, 센서 수, 학습패턴 수 등 여러 측면에서 비교한다. 또한, 알고리즘들의 성능 비교에 유용한 문제들도 제시한다. 이 비교결과는 이 알고리즘들의 EEG/MEG 분석, 음성신호분리 등과 같은 실질적 응용에 큰 도움이 될 것이다.

다공질 실리콘 : 화학 센서로써의 응용 (Porous Silicon : Applications of Chemical Sensors)

  • 강철구;강문식;진준형;유재택;홍석인;민남기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1581-1583
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    • 2002
  • 본 논문은 다공질 실리콘 다이어프램에 대한 화학 센서의 일종인 습도, 에탄올, 메탄올의 감지 특성을 측정하고 전기 전도도의 변화를 고찰하였다. 먼저, TMAH 용액으로 실리콘 다이어프램을 제작한 후, HF와 에탄올의 혼합 용액내에서 일정 전압을 인가하여 다공질 실리콘 다이어프램을 형성하였다. 다공질 실리콘을 면(100)에 수직한 방향으로 $50{\sim}100{\mu}m$ 두께로 균일하게 형성하여 p+-PSi-n+ 구조의 소자를 제작하였다. 다공질 실리콘 다이어프램의 절대습도에 대한 감도는 입력 주파수 5kHz에서 인가 전압이 $2{\sim}6$Vpp에서 $376.3{\sim}784.8{\Omega}$/%RH으로 변하였다. 또, 인가 전압 6Vpp에서 입력 주파수가 $2{\sim}5$kHz으로 변할 때 $393.3{\sim}784.8{\Omega}$/%RH으로 변하였다. 또한, 에탄올에 대한 감도는 $0.068{\mu}A$/%이며, 메탄올은 $0.212{\mu}A$/%으로 다공질 실리콘 다이어프램은 에탄올 보다 메탄올이 더 민감하게 반응하였다. 일반적으로 다공질 실리콘의 전기전도도는 charged surface traps과 screening effect에 의존한다.

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0-1 혼합정수계획법을 이용한 LCD 패널 절단 문제 최적화 (Optimization of LCD Panel Cutting Problem Using 0-1 Mixed Integer Programming)

  • 김기동;박현지;심윤섭;전태보
    • 센서학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.274-279
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    • 2017
  • LCD(Liquid Crystal Display) panel cutting problem is a sort of two dimensional cutting stock problem. A cutting stock problem is problem that it minimizes the loss of the stock when a stock is cut into various parts. In the most research of the two dimensional cutting stock problem, it is supposed that the relative angle of a stock and parts is not important. Usually the angle is regarded as horizontal or perpendicular. In the manufacturing of polarizing film of LCD, the relative angle should be maintained at some specific angle because of the physical and/or chemical characteristics of raw material. We propose a mathematical model for solving this problem, a two-dimensional non-Guillotine cutting stock problem that is restricted by an arranged angle. Some example problems are solved by the C++ program using ILOG CPLEX classes. We could get the verification and validation of the suggested model based on the solutions.

Escherichia coli O157 : H7 탐지용 면역센서스트립 제작 조건 최적화 (Optimization of Fabrication Conditions for Immunosensor Strip to Detect Escherichia coli O157 : H7)

  • 박소정;김영기
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.253-258
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    • 2009
  • 본 연구에서는 ELISA와 면역-크로마토그래피 스트립기술을 결합하여 E. coli O157 : H7을 탐지할 수 있는 면역스트립 센서를 제작하기 위한 제작조건의 최적화 연구를 수행하였다. 포획항체 농도, 탐지항체 농도, 완충용액 첨가제 조성의 면역스트립 제작 또는 운전인자들의 최적화 조건을 결정하였다. 포획항체의 농도는 1 mg/mL를 최적 조건으로 선정하였고, 탐지항체의 최적 농도도 1 mg/mL로 결정하였다. 비특이적 결합을 방지하기 위한 시료 희석용 완충용액의 첨가제 조성으로는 0.5% Tween 20와 3% BSA 혼합 사용을 선정하였다.