• 센서학회지
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• 제32권4호
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• pp.207-212
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• 2023

H₂S is a toxic and harmful gas, even at concentrations as low as hundreds of parts per million; thus, developing an H₂S sensor with excellent performance in terms of high response, good selectivity, and fast response time is important. In this study, an H₂S sensor with a high response and fast response time, consisting of a sensing material (SnO₂), an electrode, a temperature sensor, and a micro-heater, was developed using micro-electro-mechanical system technology. The developed H₂S sensor with a micro-heater (circular type) has excellent H₂S detection performance at low H₂S concentrations (0-10 ppm), with quick response time (<16 s) and recovery time (<65 s). Therefore, we expect that the developed H₂S sensor will be considered a promising candidate for protecting workers and the general population and for responding to tightened regulations.

• 센서학회지
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• 제32권5호
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• pp.259-266
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• 2023

The use of various adulterants and harmful chemicals is rapidly increasing in various sectors such as agriculture, food, and pharmaceuticals, and they are also present in our surroundings in the form of pollutants. The regular and repeated intake of harmful chemicals often adversely affects human health. The prolonged exposure of living beings to such adverse components can lead to severe health complications. To avoid the unlimited utilization of these chemical components, a sensing technology that is sensitive and reliable for low-concentration detection is beneficial. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a powerful method for identifying low-range concentrations of analytes, leading to great applications in molecular identification, including various diagnostic biomarkers. SERS in chemical, gas, and biological sensors can be an excellent approach in the sensing world to achieve rapid and multiple-analyte detection, leading to a new and efficient approach in healthcare monitoring.

• 한국산림과학회지
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• 제81권2호
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• pp.177-182
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• 1992

미국 Maine 주 저지대 가문비나무-젓나무 경제림 지역의 spodosol 토양의 2개의 토심(O와 B층)에서 토양공기 $CO_2$ 농도를 측정하였다. $CO_2$ 농도 측정은 Draeger 직독(直讀) chromatography법과 가스주입기를 이용한 gas chromatography 법의 두 가지 방법을 사용하였다. 1991년 생육기 동안의 토양공기 $CO_2$ 농도(%)의 평균값은 Draeger법으로 측정된 O층의 0.11로부터 gas chromatography법으로 측정된 B층의 0.29사이의 분포를 보였다. B층과 O층 모두에서 Draeger법에 의한 토양공기 $CO_2$의 농도가 gas chromatography법으로 측정된 값보다 낮은 수치를 보였다. 두 방법에 의해 측정된 값들 상호간에는 두 층 모두에서 고도의 상관관계 (p<0.01)를 보였으며, 시간변화에 따른 변화 유형 역시 평행적인 관계를 보여 주었다. 토양공기 $CO_2$ 농도는 토양온도와 고도의 정의 상관관계를 보였는데 상관계수의 값은 선발된 측정방법 및 토층에 따라 0.13-0.32의 값을 나타냈다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.37-45
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• 2012

Recently, the livestock industry in Korea was heavily affected by the outbreak of official livestock diseases such as foot and mouse disease, high pathogenic avian influenza, swine influenza, and so on. It has been established that these diseases are being spread through direct contact, droplet and airborne transmission. Among these transmissions, airborne transmission is very complex in conducting field investigation due to the invisibility of the pathogens and unstable weather conditions. In this study, the airborne transmission was thoroughly investigated inside a pig house by conducting tracer gas ($CO_2$) experiment because experiment with real pathogen is limited and dangerous. This is possible as it can be assumed that the flow is similar pattern very fine particles and gas. In the experiment, the ventilation structure as well as the location of gas emission were varied. The $CO_2$ detection sensors were installed at 0.5 and 1.3 m height from the floor surface. The tracer gas level was measured every second. Results revealed that the direction of spread can be determined by the response time. Response time refers to the time to reach 150 ppm from the gas emission source at each measuring points. The location of the main flow as well as the gas emission was also found to be very important factor causing the spread.

• 한국가스학회지
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• 제18권5호
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• pp.12-19
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• 2014

매설배관의 부식위험성을 최소화하고 음극방식의 효율극대화를 위해 다양한 비굴착 간접검사기법들이 수십년 전부터 이용되고 있으며, 미국에서는 굴착을 통한 매설배관 외면부식 직접평가법을 CFR 코드에서 규정하고 있다. 국내의 경우에는 도시가스사업법 관련 4개의 기준(KGS Code)에서 배관의 손상여부를 측정할 수 있는 장비를 이용하여 배관의 상태를 점검, 측정하고 이상부위에 대하여 누출검사를 한 경우 매설배관의 기밀시험을 한 것으로 보고 있을 뿐 배관외면부식 직접평가에 대한 규정은 없다. 본 논문에서는 미국, 영국 등 국외의 매설배관 건전성 관리 기준 및 방법을 조사하고, 국내의 매설배관 방식관리 실태 및 피복손상탐지 장치 이용실태 등을 조사한 후 국내 실정에 맞는 매설배관 외면부식 직접평가법을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 매설배관 외면부식 직접 평가법은 국내에서 중압배관의 정밀안전진단 제도를 도입하는데 기초 자료로 활용되었다.

• 센서학회지
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• 제32권5호
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• pp.290-294
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• 2023

Among various types of harmful gases, hydrogen sulfide is a strong toxic gas that is mainly generated during spillage and wastewater treatment at industrial sites. Hydrogen sulfide can irritate the conjunctiva even at low concentrations of less than 10 ppm, cause coughing, paralysis of smell and respiratory failure at a concentration of 100 ppm, and coma and permanent brain loss at concentrations above 1000 ppm. Therefore, rapid detection of hydrogen sulfide among harmful gases is extremely important for our safety, health, and comfortable living environment. Most hydrogen sulfide gas sensors that have been reported are electrical resistive metal oxide-based semiconductor gas sensors that are easy to manufacture and mass-produce and have the advantage of high sensitivity; however, they have low gas selectivity. In contrast, the electrochemical sensor measures the concentration of hydrogen sulfide using an electrochemical reaction between hydrogen sulfide, an electrode, and an electrolyte. Electrochemical sensors have various advantages, including sensitivity, selectivity, fast response time, and the ability to measure room temperature. However, most electrochemical hydrogen sulfide gas sensors depend on imports. Although domestic technologies and products exist, more research is required on their long-term stability and reliability. Therefore, this study includes the processes from electrode material synthesis to sensor fabrication and characteristic evaluation, and introduces the sensor structure design and material selection to improve the sensitivity and selectivity of the sensor. A sensor case was fabricated using a 3D printer, and an Ag reference electrode, and a Pt counter electrode were deposited and applied to a Polytetrafluoroethylene (PTFE) filter using PVD. The working electrode was also deposited on a PTFE filter using vacuum filtration, and an electrochemical hydrogen sulfide gas sensor capable of measuring concentrations as low as 0.6 ppm was developed.

• 한국가스학회지
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• 제28권1호
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• pp.53-58
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• 2024

산업의 발전과 생활 수준의 향상으로 인하여 전 세계적으로 천연가스의 사용량은 지속해서 증가하고 있으며, 이에 따른 발전소, 저장시설, 공급배관망 확충 등 관련 산업시설도 지속해서 증가하고 있다. 천연가스는 편리하고 환경오염이 없는 청정연료이지만 누출로 인한 사고 발생 시, 인명피해는 물론 대규모 재산상 손해, 지구 온실효과에 부정적인 영향을 초래한다. 중대재해 처벌 등에 관한 법률 등도 무거운 상황에서 더더욱 안전을 기해야 할 상황이다. 이에 레이저 기반 흡수 분광분석법의 원리를 적용하여 최대 거리 30m에서 누출되는 메탄 농도를 검출할 수 있는 원거리 휴대용 메탄 누출 가스 검지 시스템을 개발하여 그 효과성을 검증하였다.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.104-111
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• 2016

최근 화학물질을 사용하는 시설이 증가하면서 동시에 시설의 노후화, 기계적 결함, 인적오류 등으로 화학물질 누출사고 피해가 많아지고 있다. 특히, 산업단지는 군집 특성으로 인해 화학물질 누출사고 발생 시 인근 사업장으로 확산되어 큰 피해로 이어질 가능성이 크다. 이에 따라 화학물질을 취급하는 공정의 누출조건, 환경조건을 반영한 다양한 누출 시나리오를 토대로 빠른 감지와 대응을 위해 경계면의 센서배치 방안을 제시할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 염소가스가 누출되는 경우에 대해 COMSOL를 사용하여 주요 매개변수의 적용으로 실질적인 사고 시나리오를 해석하였다. 그리고 사고 시나리오를 바탕으로, 센서의 감지 확률과 감지시간 등 각 항목마다 중요도를 부여하여 최적 위치가 산출되도록 목적함수를 선정하였다. 또한 예상치 못한 지역의 누출사고에 대해 최적화된 센서배치의 강건성 분석을 통해 본 방안의 타당성을 높였다. 결과적으로, 기존 방식보다 효과적으로 경계면의 센서배치 최적화 방법의 적용 가능성을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 이동식 센서의 배치방법과 농도 데이터를 기반으로, 누출원의 역추적에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권11호
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• pp.4377-4384
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• 2014

According to the World Health Organization (WHO), 1.37 million people died of lung cancer all around the world in 2008, occupying the first place in all cancer-related deaths. However, this number might be decreased if patients were detected earlier and treated appropriately. Unfortunately, traditional imaging techniques are not sufficiently satisfactory for early detection of lung cancer because of limitations. As one alternative, breath volatile organic compounds (VOCs) may reflect the biochemical status of the body and provide clues to some diseases including lung cancer at early stage. Early detection of lung cancer based on breath analysis is becoming more and more valued because it is non-invasive, sensitive, inexpensive and simple. In this review article, we analyze the limitations of traditional imaging techniques in the early detection of lung cancer, illustrate possible mechanisms of the production of VOCs in cancerous cells, present evidence that supports the detection of such disease using breath analysis, and summarize the advances in the study of E-noses based on gas sensitive sensors. In conclusion, the analysis of breath VOCs is a better choice for the early detection of lung cancer compared to imaging techniques. We recommend a more comprehensive technique that integrates the analysis of VOCs and non-VOCs in breath. In addition, VOCs in urine may also be a trend in research on the early detection of lung cancer.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권2호
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• pp.105-110
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• 2000

APCVD(Atrmos phere Pressure Vapor Deposition)법으로 $\alpha$-$Fa_{2}O_{3}/SnO_{2}$계 박막 가스센서 소자를 제조하여 열처리(Heat treatment)하였으며, 가연성 가스($CH_4$, $H_2$, LPG)에 대하여 감지 특성(Sensitivity)을 측정하였다. 감지특성 향상을 위해 소자를 $400^{\circ}C$, $450^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $550^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 각각 2시간동안 열처리하였으며 $500^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였을 때 가장 우수한 감응도를 조사하였다. 특히 $H_2$에 대하여 가장 민감한 반응을 보였다. 최적의 작동온도를 찾기 위해 $100^{\circ}C$~$300^{\circ}C$으로 변화하며 가스 감응도를 조사하였다. 제작된 소자는 작동온도 $175^{\circ}C$, 측정 범위 500ppm ~ 10,000ppm에서 $H_2$일 경우 감지도가 62%~76%를 가졌으며, $CH_2$의 경우 16%~58%, LPG의 경우 8%~37%이였다. 또한 열처리한 것과 안한 것의 감응도의 차이는 약 10%이었다. LPG 1,000ppm에서의 장기안정성은 감응도 30%의 값으로 수렴하였다.