• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1152-1157
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• 2018

논문에서는 밭농사에 적합하도록 설계된 와이어 기반 농약살포장비의 이동을 위한 구조물 설치 위치의 어려움을 해결하고자 한다. 이를 위해 간접적으로 대지구조를 파악할 수 있는 대지저항률 측정방법과 분석기술을 적용한다. 선정된 밭농사 지역에 일정 간격의 전극을 현장에 설치하고 내장형 제어보드에 다수의 스위치를 구동시켜 대지저항률 데이터를 자동 취득한다. 그리고 2차원 영상복원 알고리즘을 사용하여 대지분석을 수행하고 그 결과를 통해 실제 구조물 타설에 적합한 최적지점을 선정하고자 한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권6호
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• pp.203-207
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• 2021

This study presents the development of dielectric constant sensors to measure lubricant properties. The lubricant oil sensor is used to measure oil properties and machine conditions. Various condition monitoring methods are applied to diagnose machine conditions. Machine condition monitoring using oil sensors has advantage over other machine condition monitoring methods. The fault conditions can be noticed at the early stages by the detection of wear particles using oil sensors. Therefore, it provides an early warning in the failure procedure. A variety of oil sensors are applied to check the machine condition. Among all oil sensors, only one sensor can measure the tendency of several properties such as acidity and water content. A dielectric constant sensor is also used to measure various oil properties; therefore, it is very useful. The dielectric constant is the ratio of the capacitance of a capacitor using that material as a dielectric to that of a similar capacitor using vacuum as its dielectric. The dielectric constant has an effect on water content, contaminants, base oil, additive, and so forth. In this study, the dielectric constant sensor is fabricated using MEMS process. In the fabrication process, the shape, gap of the electrode array, and thickness of the insulation material are considered to improve the sensitivity of the sensor.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.211-217
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• 2003

주성분분석은 잘 알려진 데이터 분석 방법으로써 높은 차원의 데이터를 낮은 차원의 데이터로 표현하는데 효과적이어서 얼굴인식, 데이터 압축 등에 이용되고 있다. 주성분분석을 하게 되면 원 데이터의 공분산 행렬로부터 정규직교한 고유벡터와 해당하는 고유치를 얻게 되고 그 중 큰 값을 가지는 고유벡터 들을 선택하여 선형 변환함으로써 데이터의 차원을 줄일 수 있게 된다. 망막에 빛 자극이 인가되면 시세포 층에서 전기신호로 변환된 후 복잡한 신경회로를 거쳐 최종적으로 신경절세포 층에서 활동전위의 형태로 출력되게 된다. 본 연구에서는 다채널전극을 사용하여 여러 개 망막 신경절세포로부터 유래되는 활동전위를 기록한 후 개개의 신호를 구분하는 과정을 거치고, 이어서 그 신호를 만들어 내는 각 뉴론들끼리의 시간적, 공간적 흥분발사 패턴을 이해함으로써 궁극적으로 시각정보 인코딩 기전을 밝히려는 연구 목표하에 그 첫 단계로서 망막 신경절세포의 활동전위를 기록한 후 분류하는 과정을 성공적으로 수행하였기에 그 내용을 서술하고자 한다. 망막에서 기록되는 신경절세포 활동전위는 불규칙하고 확률적이기 때문에 주성분분석을 통하여 그 유형을 분류할 수 있었다. 토끼 눈으로부터 망막을 박리하여 망막조각을 얻은 후 신경절세포 층이 전극표면을 향하도록 전극에 부착하였다. 8${\times}$8의 microelectrode array (MEA)를 전극으로 사용하였고, 증폭기는 MEA 60 system을 사용하여 신경절세포 활동전위를 기록하였다. 활동전위 기록 후 파형 분류를 하였다. 잡음이 섞여있는 기록으로부터 신호를 검출하기 위하여, 잡음역치($\pm$3$\sigma$)를 설정하였다. 역치를 넘는 파형 만을 획득한 후 주성분분석을 통해 각 파형의 첫 번째 주성분, 두 번째 주성분을 계산하여 2차원 평면에 투사함으로써 몇 개의 의미있는 클러스터를 얻었다. 이 클러스터는 곧 각 신경절세포에서 유래되는 파형을 반영하므로 주성분분석을 통하여 망막 신경절세포의 활동전위를 각 세포별로 분류할 수 있음을 확인하였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제19권2호
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• pp.167-175
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• 2015

A retinal prosthesis is being developed for the restoration of vision in patients with retinitis pigmentosa (RP) and age-related macular degeneration (AMD). Determining optimal electrical stimulation parameters for the prosthesis is one of the most important elements for the development of a viable retinal prosthesis. Here, we investigated the effects of different charge-balanced biphasic pulses with regard to their effectiveness in evoking retinal ganglion cell (RGC) responses. Retinal degeneration (rd1) mice were used (n=17). From the ex-vivo retinal preparation, retinal patches were placed ganglion cell layer down onto an $8{\times}8$ multielectrode array (MEA) and RGC responses were recorded while applying electrical stimuli. For asymmetric pulses, 1st phase of the pulse is the same with symmetric pulse but the amplitude of 2nd phase of the pulse is less than $10{\mu}A$ and charge balanced condition is satisfied by lengthening the duration of the pulse. For intensities (or duration) modulation, duration (or amplitude) of the pulse was fixed to $500{\mu}s$($30{\mu}A$), changing the intensities (or duration) from 2 to $60{\mu}A$(60 to $1000{\mu}s$). RGCs were classified as response-positive when PSTH showed multiple (3~4) peaks within 400 ms post stimulus and the number of spikes was at least 30% more than that for the immediate pre-stimulus 400 ms period. RGC responses were well modulated both with anodic and cathodic phase-1st biphasic pulses. Cathodic phase-1st pulses produced significantly better modulation of RGC activity than anodic phase-1st pulses regardless of symmetry of the pulse.

• 지질공학
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• 제7권2호
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• pp.139-149
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• 1997

전기비저항 모니터링을 이용하여 충적층 지하수위의 변동을 감지 할 수 있는지의 여부가 연구되었다. 연구는 유한요소법을 이용한 전기비저항 수치 모델링 시험과 20일간의 장기 양수 시험이 수행된 금강 정동리 지역의 현장 자료를 이용하여 수행되었다. 수치 모델링 시험 및 현장 자료 획득은 전극 기본 간격이 4m인 21개의 고정전극을 이용하였으며, 전극배열은 "변형 웨너 배열"과 쌍극자 배열을 이용하였다. 현장 장기 양수 시험에서 관측된 수위 변화를 단순화하여 지하 2차원 비저항 모델로 사용한 사용한 결과, 겉보기 전기비저항의 변화 양상은 수위 변화보다 둔감한 변화 양상을 보여 주며, 수위 변화가 있는 부분뿐만 아니라하부 결정질 기반암의 경계 부위에 해당하는 심도에서도 겉보기 비저항 장치가 변화하는 현상이 관측되었다. 이러한 수치 결과와 부합되는 결과가 실제 현장에서 획득된 겉보기 전기 비저항 단면에서도 나타났다. 수치 계산결과 및 현장 자료는 전기 비저한 모니터링이 지하수위 변동을 유무 감지하는데 유용하게 사용될 수 있음을 보여주었다. 그러나 겉보기 전기비저항 단면이 수위 변동량을 정량적으로 규명할 만큼의 뚜렷한 변화를 보여주지는 못하기 때문에 전기비저항 방법만으로 정략적인 수위변동을 감지하는데 한계가 있는 것으로 판단되었다. 이러한 지하 수위 변동량 등을 명확히 규명하기 위해서는 고해상도 탄성파 또는 지하레이다 탐사처럼 지하의 모습을 영상화 할 수 있는 지구물리 탐사법이 병행되는 것이 바람직하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권3호
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• pp.148-154
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• 2005

망막에서 나오는 활동전위와 같이 복잡한 신경망을 거쳐 처리되는 전기신호를 분석하기 위해서는 기존의 단일 전극 기록법으로는 어렵다. 단일 전극을 통한 활동전위의 기록은 개개의 신경세포 특성을 알아내는 데에는 유용한 방법이나 신경세포 간의 시간적, 공간적인 관계는 알아낼 수 없다는 한계를 가지고 있으므로 이같은 한계를 극복하기 위하여 다채널 전극을 이용한 신경신호 기록방법이 최근에 개발되어 널리 이용되고 있다. 다채널전극 기록 방식인 MEA60 시스템은 세포 밖에 위치한 60개의 전극이 생체신호를 동시에 기록한다. 세포 fi에 위치한 각각의 전극이 포착한 신경 신호는 하나의 망막신경절세포 반응이라기보다는 여러 세포의 반응이 동시에 기록될 가능성이 높다. 그러므로 여러 세포의 반응이 함께 기록된 신호로부터 각각의 세포로부터 나오는 파형을 구분하는 작업이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 다채널 전극으로 기록한 망막 신경절세포 신호로부터 MATLAB을 이용하여 활동전위 파형을 검출하고 분류하는 과정을 구현하여 보았다. 이러한 분류과정은 추후 진행되는 신호분석방법인 자극 후 시간 히스토그램(poststimulus time histogram, PSTH), 자기상관관계(autocorrelogram), 상호상관관계(cross-correlogram)를 보기 위하여 반드시 거쳐야 하는 전처리(preprocess) 과정이다. 본 연구에서는 MATLAB을 이용한 파형 구분 프로토콜을 확립하였을 뿐만 아니라 이러한 프로토콜이 신경절 세포의 활동전위 파형을 검출하는 데 유용한 방법임을 입증하였다

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.8-15
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• 2007

본 논문에서는 산화된 다공질 폴리실리콘을 이용하여 전계 방출 소자를 제작하여, 각각의 픽셀에 따른 전기적 특성과 형광체의 발광 특성을 조사하였다. 실제 대면적 디스플레이 소자에 적용하기 위해서 PM 방식을 이용해서 소자를 픽셀별로 동작하였고, 상부금속 전극의 어레이에 따른 두께와 폭의 공정조건을 확립하였다. 산화된 다공질 폴리실리콘의 미세 구조를 분석하고, 각각의 픽셀에 따른 전계방출 특성을 조사해 보았다. 상부금속 전극의 두께와 폭에 따른 전자방출 특성을 조사해 본 결과 Ti/pt(2nm/7nm)가 가장 적절한 두께라는 것을 확인 할 수 있었고, 2.5 mm 이상 폭에서 전자방출 효율이 증가하는 모습을 확인 할 수 있었다. 각 픽셀에 따른 소자의 전기적 특성은 픽셀마다 조금씩의 차이는 있지만 거의 동일한 누설 전류와 방출 전류가 나타남을 확인할 수 있었고, 동일한 크기의 효율도 관찰할 수 있었다. 누설 전류와 방출 전류는 시간이 증가함에 따라 감소하는 모습이 나타나긴 하였으나, 모든 픽셀이 거의 동일하게 감소하였다. 각각의 픽셀에 따른 휘도는 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었고, 20 V에서 $700cd/m^2$ 이상의 높은 휘도를 나타내었으므로 실제 디스플레이 소자로도 응용이 가능할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.288-289
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• 2011

Indium Tin Oxide (ITO) is a typical highly Transparent Conductive Oxide (TCO) currently used as a transparent electrode material. Most widely used deposition method is the sputtering process for ITO film deposition because it has a high deposition rate, allows accurate control of the film thickness and easy deposition process and high electrical/optical properties. However, to apply high quality ITO thin film in a flexible microelectronic device using a plastic substrate, conventional DC magnetron sputtering (DMS) processed ITO thin film is not suitable because it needs a high temperature thermal annealing process to obtain high optical transmittance and low resistivity, while the generally plastic substrates has low glass transition temperatures. In the room temperature sputtering process, the electrical property degradation of ITO thin film is caused by negative oxygen ions effect. This high energy negative oxygen ions(about over 100eV) can be critical physical bombardment damages against the formation of the ITO thin film, and this damage does not recover in the room temperature process that does not offer thermal annealing. Hence new ITO deposition process that can provide the high electrical/optical properties of the ITO film at room temperature is needed. To solve these limitations we develop the Magnetic Field Shielded Sputtering (MFSS) system. The MFSS is based on DMS and it has the plasma limiter, which compose the permanent magnet array (Fig.1). During the ITO thin film deposition in the MFSS process, the electrons in the plasma are trapped by the magnetic field at the plasma limiters. The plasma limiter, which has a negative potential in the MFSS process, prevents to the damage by negative oxygen ions bombardment, and increases the heat(-) up effect by the Ar ions in the bulk plasma. Fig. 2. shows the electrical properties of the MFSS ITO thin film and DMS ITO thin film at room temperature. With the increase of the sputtering pressure, the resistivity of DMS ITO increases. On the other hand, the resistivity of the MFSS ITO slightly increases and becomes lower than that of the DMS ITO at all sputtering pressures. The lowest resistivity of the DMS ITO is $1.0{\times}10-3{\Omega}{\cdot}cm$ and that of the MFSS ITO is $4.5{\times}10-4{\Omega}{\cdot}cm$. This resistivity difference is caused by the carrier mobility. The carrier mobility of the MFSS ITO is 40 $cm^2/V{\cdot}s$, which is significantly higher than that of the DMS ITO (10 $cm^2/V{\cdot}s$). The low resistivity and high carrier mobility of the MFSS ITO are due to the magnetic field shielded effect. In addition, although not shown in this paper, the roughness of the MFSS ITO thin film is lower than that of the DMS ITO thin film, and TEM, XRD and XPS analysis of the MFSS ITO show the nano-crystalline structure. As a result, the MFSS process can effectively prevent to the high energy negative oxygen ions bombardment and supply activation energies by accelerating Ar ions in the plasma; therefore, high quality ITO can be deposited at room temperature.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.17-29
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• 2013

물리탐사 기법은 적은 비용으로 광범위한 영역을 간접적으로 해석할 수 있는 장점이 있어 다양한 분야에 활용성이 높다. 본 논문의 목적은 물리탐사 기법을 충적층 평가에 적용하고 그 결과를 고찰하고자 하는 것이다. 이번 연구에서는 다양한 물리탐사 방법 중 활용성이 높은 탄성파 탐사, 전기비저항 탐사 그리고 레이더 탐사를 활용하였다. 또한 시추조사도 함께 실시하여 측정한 물리탐사 데이터의 신뢰성을 검증하였다. 발신 에너지원의 종류에 따른 탄성파 탐사의 해상도 비교를 위해 햄머와 땅속발파(sissy)로 나누어 실험결과를 비교하였으며, 전기비저항 탐사는 전극 길이, 형상 그리고 배열방법을 변화시켜 비교 실험을 통해 나타나는 결과의 해상도를 비교 및 검증하였다. 레이더 탐사는 중심주파수 270MHz를 활용하여 획득한 결과를 시추조사 데이터와 비교하였다. 실험결과 탄성파 탐사는 땅속발파를 활용하였을 경우 큰 에너지원이 발생하여 가진원 Hammer보다 굴절파 감쇄 현상이 적게 발생하여 해상도가 높게 나타났으며, 지하 구조는 시추자료와 유사하게 나타났다. 전기비저항 탐사 결과는 접지비저항 변화가 작은 비분극 전극과 충적층의 경계를 신뢰성 있게 파악 할 수 있는 슐럼버져 배열 방법에서 해상도 높은 결과가 나타났으며, 레이더 탐사는 심도의 제약이 많아 해상도가 많이 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 물리탐사 기법을 활용하여 충적층 탐사에 적용한 결과로 추후 충적층 탐사에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.122-122
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• 2017

Recently, environmental problems have become an area of growing interests. In-situ monitoring of water quality is fundamental to most environmental applications. The accurate measurement of nitrate concentrations is fundamental to understanding biogeochemistry in aquatic ecosystems. Several studies have reported that one of the most feasible methods to measure nitrate concentration is the use of Ion Selective-electrodes (ISEs). The ISE application to water monitoring has several advantages, such as direct measurement methodology, high sensitivity, wide measurement range, low cost, and portability. However, the ISE methods may yield inconsistent results where there was a difference in temperature between the calibration and measurement solutions, which is associated with the temperature dependence of ionic activity coefficients in solution. In this study, to investigate the potential of using the combination of a temperature sensor and nitrate ISEs for minimizing the effect of temperature on real-time nitrate sensing in natural water, a prototype of on-site water monitoring system was built, mainly consisting of a sensor chamber, an array of 3 ISEs, an waterproof temperature sensor, an automatic sampling system, and an arduino MCU board. The analog signals of ISEs were obtained using the second-order Sallen-key filter for performing voltage following, differential amplification, and low pass filtering. The performance test of the developed water nitrate sensing system was conducted in a monitoring station of drinking water located in Jeongseon, Kangwon. A temperature compensation method based on two-point normalization was proposed, which incorporated the determination of temperature coefficient values using regression equations relating solution temperature and electrode signal determined in our previous studies.