본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 둥에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임이 자유롭지 못한 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 위치는 각속도 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 추정하고, 눈 깜빡임에 의한 클릭과 더블 클릭은 광센서의 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 커 클위치와 이벤트를 검출하였다. 제안한 마우스의 공간 이동 능력과 이벤트 검출을 비교한 실험에서는 좌우, 상하 이동은 기존 마우스와 비교하여 속도 면에서는 큰 차이는 없었으나, 정확도가 조금 떨어지는 이유로 인하여 정확한 위치로 이동시키는데 소요시간이 3$\sim$4배 정도 더 필요하였다. 데드 존을 갖는 비선형 상대 좌표계 방식을 이용하여 주기적으로 적분 에러를 제거해야 하는 문제를 해결하였고, 이동 거리와 속도를 함께 고려하여 직관적인 마우스 포인터 제어가 가능하도록 하였다. 주변광의 영향을 최소화하도록 광원 제어 회로를 설계하여 외부 광원의 변화에도 마우스 이벤트 검출이 영향을 받지 않았다.
In bio applications, high temperature coefficient of resistance (TCR) at $30^{\circ}C{\sim}40^{\circ}C$ is especially important for a temperature sensor. In this work, single phase-vanadium dioxide ($VO_2$) thin films for temperature sensor were fabricated by reactive DC magnetron sputtering and post-annealing method. VOx thin films deposited by reactive sputtering in a controlled $Ar/O_2$ atmosphere can be transformed into single phase-$VO_2$ films by post-annealing in $N_2$ atmosphere. The grown $VO_2$ thin films have a moderate resistance at room temperature and very high TCR at room temperature and transition temperature, respectively 2.88%/K and 15.8%/K. A detailed structural characterization is performed by SEM, XRD and RBS. SEM morphology image indicates that grains of fabricated $VO_2$films are homogeneous and ball-like in shape. A fact that the films contain only single phase-$VO_2$ is obtained by XRD and RBS analysis. After deposition, the sensors were fabricated by micromachining technology. Silicon nitride membrane and black nickel were used for a thermal isolation structure and absorption layer. In the vicinity of room temperature, the TCR of sensors was enough high to apply for bio sensors.
해양환경 오염에 대한 관심이 많아지면서 해양환경 인자에 대한 감시가 그 중요성을 더해 가고 있다. 지금까지는 이에 대한 감지를 위한 센서의 부재로 인하여 해수를 채취하여 실험실에서 고가의 장비를 이용하여 분석하여 왔다. 이는 해양의 실시간 감시가 어려울 뿐 아니라 급변하는 해양 상태를 정확하게 파악하기 어려운 면이 있어왔다. 이러한 단점을 보완하기위해서 나노기술을 이용한 해양용 센서 개발이 시급히 요구되는 바 이에 대한 기술적인 분야와 특징 및 타당성을 검토하였다 현재 기술적으로 개발이 가능하고 국제적으로 경쟁력이 있는 분야로는 나노스핀소자를 이용한 바이오분자 감지, 탄소나노튜브의 전도성 변화에 따른 해양인자 감시기술, 그리고 나노반도체를 이용한 적조관련 미생물 감지 기술을 제시하였다. 이 기술들의 특징과 해양환경에서의 적용을 위하여 개발하여야 할 요소 기술을 찾아보고 문제점들을 극복할 수 있는 방안을 제시하였다.
금속 격자를 통한 광전송을 분석하기 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)에 기반한 해석 모델을 제안하였다. 이 모델은 높은 전송을 담당하는 모드의 분산 관계뿐만 아니라 전송에 대한 물리적 의미를 잘 제공한다. 이러한 개념들은 표면 플라즈몬 폴라리톤 (SPP)이 여기되는 가시광선~근적외선 파장 범위에서 사용되는 실제 금속에 대해서도 정확한 정보를 제공한다. 또한, 그 분산 관계를 통하여 전송 모드의 특성을 평가할 수 있다. 그 전송 모드는 Fabry-Pérot 유사 모드와 SPP 사이의 하이브리드 모드이다. 그 하이브리드 모드의 특성을 결정하기 위하여 금속격자의 다른 격자주기와 격자비율 고려하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 이러한 변수들에 의존하는 고성능 플라즈마 바이오센서의 감지 특성과 모드 전송 현상을 명확하게 분석하였다.
In this study, we have developed a mobile-based visible/NIR(Near InfraRed) imaging equipment for the animal testing. This equipment can provide visible, NIR and merged image through the viewer program. Especially, merged image help researcher to understand visual messages at animal in-vivo test. Also, it is available to send real-time images through the smart phone. Researcher can communicate with another researcher who is a long distance away. Also, the equipment was made with portable small size to enable it to commercialize.
We present a precision instrument amplifier (IA) designed for bio-potential acquisition. The proposed IA employs a capacitively coupled instrument amplifier (CCIA) structure to achieve a rail-to-rail input common-mode range and low gain error. A positive feedback loop is applied to boost the input impedance. Also, DC servo loop (DSL) with pseudo resistors is adopted to suppress electrode offset for bio-potential sensing. The proposed amplifier was designed in a $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8V supply voltage. Simulation results show the integrated noise of $1.276{\mu}Vrms$ in a frequency range from 0.01 Hz to 1 KHz, 65dB SNR, 118dB CMRR, and $58M{\Omega}$ input impedance respectively. The total current of IA is $38{\mu}A$. It occupies $740{\mu}m$ by $1300{\mu}m$ including the passive on-chip low pass filter.
The Gustatory system enables animals to detect toxic bitter chemicals, which is critical for insects to survive food induced toxicity. Cucurbitacin is widely present in plants such as cucumber and gourds that acts as an anti-herbivore chemical and an insecticide. Cucurbitacin has a harmful effect on insect larvae as well. Although various beneficial effects of cucurbitacin such as alleviating hyperglycemia have also been documented, it is not clear what kinds of molecular sensors are required to detect cucurbitacin in nature. Cucurbitacin B, a major bitter component of bitter melon, was applied to induce action potentials from sensilla of a mouth part of the fly, labellum. Here we identify that only Gr33a is required for activating bitter-sensing gustatory receptor neurons by cucurbitacin B among available 26 Grs, 23 Irs, 11 Trp mutants, and 26 Gr-RNAi lines. We further investigated the difference between control and Gr33a mutant by analyzing binary food choice assay. We also measured toxic effect of Cucurbitacin B over 0.01 mM range. Our findings uncover the molecular sensor of cucurbitacin B in Drosophila melanogaster. We propose that the discarded shell of Cucurbitaceae can be developed to make a new insecticide.
본 논문에서는 저가, 저전력 및 소형의 IMU를 구성하기 위한 MEMS 관성 센서를 이용하여 자세 정보를 제공받는 ARHES에 위의 센서를 사용하기 위해 자이로 센서 및 가속도센서의 데이터 출력 특성을 검증하여 오차 및 정확도를 분석하였다. 센서 실험을 위하여 진자 실험 장치를 제작하였고, 진자 운동에 대한 센서 데이터를 수집하였다. 이론적인 수식을 유추하여 센서 데이터의 정확성 분석을 위한 기준 값으로 설정하였다. 센서값과 이론값을 비교하면 각속도에서 4.32~5.72%, 가속도에서 x-, z-축 방향에 대하여 각각 3.53~6.74% 및 3.91~4.16%의 오차율을 나타냈다. 진자실험 장치를 이용한 센서 검증에서 무인헬리콥터에 사용될 센서로서 적합한 것으로 평가되었으며 이는 짐벌장치 등을 이용한 자세추정 알고리즘을 구성하는데 기초가 되었다. 또한, 더욱 정밀한 실험을 위해서는 온도 등 주변 환경 요인에 대한 보정이 요구된다.
Min, Hyegeun;Son, Jin Gyeong;Kim, Jeong Won;Yu, Hyunung;Lee, Tae Geol;Moon, Dae Won
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제35권3호
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pp.793-797
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2014
To develop a methodology for absolute determination of the surface areal density of functional groups on organic and bio thin films, medium energy ion scattering (MEIS) spectroscopy was utilized to provide references for calibration of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or Fourier transformation-infrared (FT-IR) intensities. By using the MEIS, XPS, and FT-IR techniques, we were able to analyze the organic thin film of a Ru dye compound ($C_{58}H_{86}O_8N_8S_2Ru$), which consists of one Ru atom and various stoichiometric functional groups. From the MEIS analysis, the absolute surface areal density of Ru atoms (or Ru dye molecules) was determined. The surface areal densities of stoichiometric functional groups in the Ru dye compound were used as references for the calibration of XPS and FT-IR intensities for each functional group. The complementary use of MEIS, XPS, and FT-IR to determine the absolute surface areal density of functional groups on organic and bio thin films will be useful for more reliable development of applications based on organic thin films in areas such as flexible displays, solar cells, organic sensors, biomaterials, and biochips.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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