• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.15-22
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• 2011

전계 측정시스템에서 센서 감지부로 $1.3{\mu}m$ 파장에서 동작하는 대칭/비대칭 구조의 Mach-Zehnder 간섭기를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자를 설계하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 집중전극구조를 배열하여 집적광학 칩을 제작하였다. 대칭 구조로 위상차가 없도록 제작된 소자는 전기신호 200Hz, 1kHZ 구형 파형에서 반 파장전압 $V_{\pi}$=6.6V, 변조 깊이 100%, 75%로 각각 측정되었다. 한편 ${\pi}$/2 위상차를 갖도록 설계된 비대칭 구조에서는 DC 0V에서 측정된 출력 광세기가 최고치에 약 1//2에 해당됨을 확인하였으며, 1kHz 전기 신호를 인가해서 ${\pi}$/2 위상차 때문에 나타나는 전기적 현상들을 확인하였다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제6권2호
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• pp.34-39
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• 2005

The precision stage is an essential device for optic fiber assembly systems, micro machines and semiconductor equipments. A new piezoelectric inchworm type actuator is proposed to implement an actuator-integrated long-stroke linear stage. An in-and-quadrature phase (I/Q) heterodyne interferometer is developed as a feedback sensor of a servo system, and a synchronized counting method is proposed. The proposed measurement system can measure the accurate position of fast moving object with robustness to external sensing noise from actuator vibration. The developed servo stage will be applied to optic fiber device assembly system.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.29-35
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• 2016

집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권5호
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• pp.917-942
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• 2014

Multivariate statistics based damage detection algorithms employed in conjunction with novel sensing technologies are attracting more attention for long term Structural Health Monitoring of civil infrastructure. In this study, two practical data driven methods are investigated utilizing strain data captured from a 4-span bridge model by Fiber Bragg Grating (FBG) sensors as part of a bridge health monitoring study. The most common and critical bridge damage scenarios were simulated on the representative bridge model equipped with FBG sensors. A high speed FBG interrogator system is developed by the authors to collect the strain responses under moving vehicle loads using FBG sensors. Two data driven methods, Moving Principal Component Analysis (MPCA) and Moving Cross Correlation Analysis (MCCA), are coded and implemented to handle and process the large amount of data. The efficiency of the SHM system with FBG sensors, MPCA and MCCA methods for detecting and localizing damage is explored with several experiments. Based on the findings presented in this paper, the MPCA and MCCA coupled with FBG sensors can be deemed to deliver promising results to detect both local and global damage implemented on the bridge structure.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3206-3212
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• 2023

We developed a miniaturized multi-dimensional radiation sensor system consisting of an inorganic scintillator array and plastic optical fibers. This system can be applied to remotely obtain the radioactivity distribution and identify the radionuclides in radioactive waste by utilizing a scanning method. Variation in scintillation light was measured in two-dimensional regions of interest and then converted into radioactivity distribution images. Outliers present in the images were removed by using a digital filter to make the hot spot location more accurate and cubic interpolation was applied to make the images smoother and clearer. Next, gamma-ray spectroscopy was performed to identify the radionuclides, and three-dimensional volume scanning was also performed to effectively find the hot spot using the proposed array sensor.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.165-172
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• 2012

$1.3{\mu}m$ 파장에서 동작하는 비대칭 Mach-Zehnder 간섭기에 분할전극 구조를 배열하여 전계 측정시스템의 감지부를 설계, 제작하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자를 설계하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 집중 전극구조를 배열하여 집적광학 칩을 제작하였다. ${\pi}/2$ 위상차를 갖도록 설계된 비대칭 구조에서는 DC 0V에서 측정된 출력 광세기가 최고치에 약 1//2에 해당됨을 확인하였으며, 1KHz 전기신호를 인가해서 ${\pi}/2$ 위상차 때문에 나타나는 전기적 현상들을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권6호
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• pp.249-254
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• 2019

광섬유가 지니는 패러데이 효과를 이용하여 전류의 세기를 측정하는 광전류 센서 소자를 설계 및 제작하였다. 센서 소자의 동작 안정성을 향상시키기 위하여 편광회전 반사 간섭계와 사분 파장 위상 간섭계 구조를 도입하였다. 이 복잡한 구조를 구성하는 다양한 광소자들은 하나의 폴리머 광집적회로로 구성하여 작은 크기로 제작되었다. 본 구조를 이용하면 외부에서 별도의 바이어스 피드백 제어가 필요 없는 상태에서 전류를 측정하는 센싱 동작을 수행할 수 있다. 또한 온도변화나 외부진동으로 인한 광센서 특성 변화를 제거하여 안정적인 특성을 유지하는 광전류센서를 구현할 수 있다. 그러나 패러데이 효과를 결정짓는 베르데상수는 온도에 따라 미소한 값의 변화를 가지고 있다. 본 연구에서는 이 변화로 인한 광전류센서의 온도의존성을 극복하기 위한 연구를 수행하였다. 편광회전 반사 간섭계의 부품인 광섬유 사분 파장판의 길이를 최적값으로부터 벗어나는 상태로 맞추어 줌으로써 베르데 상수의 온도의존성에 의해 나타나는 광전류센서의 스케일 팩터 변화를 보상해줄 수 있었다. 온도변화를 보상한 광전류센서는 주변 온도를 상온에서 85℃로 올리는 동안, 센서 측정 신호의 온도 의존성이 0.2% 이내로 유지되는 것을 확인했다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권1호
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• pp.86-96
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• 2022

제트 전투기의 항공전자 시스템 아키텍처 개발 경향은 서브 시스템 구성요소 기능의 디지털화, RF 센서 공유의 증가, 광섬유 채널 네트워크, 그리고 모듈화된 통합 구조이다. 5세대 제트 전투기(F-22, F-35)의 항공전자 시스템 아키텍처는 컴퓨팅 기능 통합과 RF 통합 센서 시스템 기반인 통합 모듈형 항공전자 시스템으로 발전했다. 제트 전투기의 통합 항공전자 시스템은 전투기의 전투력 향상, 내결함성 및 제어 용이성을 제공해야한다. 이를 위해 본 논문에서는 5세대 제트 전투기의 항공전자 시스템 아키텍처 분석을 통해 차세대 제트 전투기의 항공전자 시스템 아키텍처의 방향과 요구사항을 제시한다. 차세대 통합 모듈화 항공전자 시스템 아키텍처 요구사항들의 핵심 과제는 주요 구성 장치와 센서들을 항공기에 통합하는 플랫폼을 구축하는 것이라 할 수 있다. 즉, 차세대 전투기의 아키텍처는 시스템의 표준화와 개방형 인터페이스를 통한 각 서브 시스템의 센서통합, 기능요소 통합, 네트워크 통합이며 조종사와 전투기의 일체화로 고자율적 대응 및 제어능력 향상에 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.17-23
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• 2017

광전류센서는 전자기파 간섭에 영향을 받지 않으며 뛰어난 절연특성을 가지고 있어 발전소와 같은 고전압 대전류 환경에서 운용하기에 적합하다. 하지만, 온도변화와 진동과 같은 외부의 환경변화가 큰 상황에서 운용해야 하므로 센서의 높은 신뢰성이 요구된다. 그 때문에 안정성과 관련된 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 폴리머 광집적회로를 이용한 편광회전반사간섭계를 이용하여 신뢰성을 향상시킨 광전류센서를 제안한다. 여러 가지 독립적인 광소자들을 하나의 칩 상에 집적하여 안정성을 향상시키고 대량생산을 통한 저가격의 광전류센서 제작 가능성을 높였으며, 이를 이용하여 실제 현장에 적용하기 위한 특성평가를 수행하였다. 대전력 공급원을 이용하여 0.3 kA~36 kA 범위의 전류를 광센서에 인가하였을 때 선형적인 동작특성을 볼 수 있었고 센서의 오차는 $0{\pm}.5%$ 이내로 나타났다. 장시간 동작시에도 센서의 오차범위는 $0{\pm}.5%$ 이내로 유지되었다. 또한, 60 Hz~10 kHz 범위에 걸친 주파수 응답 특성 측정 결과 제안된 OCT의 3-dB 주파수 대역은 10kHz를 훨씬 넘는 것으로 확인되었다.

• Journal of Information Display
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• 제13권2호
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• pp.67-71
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• 2012

In today's mobile world, small and lightweight information systems are becoming increasingly important. Microdisplays are the base for several near-to-eye display devices. The addition of an integrated image sensor significantly boosts the range of applications. This paper describes the base-building block for these systems: the bidirectional organic light-emitting diode microdisplay. A small and lightweight optic design, an eye-tracking algorithm, and interaction concepts are also presented.