• 제목/요약/키워드: LAMBDA sensor

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소산장 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서 (Thin-film optical waveguide $K^{+}$-ion sensor using the evanescent field absorption)

  • 이수미;고광락;강신원
    • 센서학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.214-220
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    • 1997
  • 본 연구에서는 생화학 물질을 정량적으로 분석하기 위하여 소산장(Evanescent field) 흡수를 이용한 박막 광도파로형 칼륨이온센서를 제작하였다. 도파로는 Pyrex glass($26{\times}19{\times}1mm$, $n_{1}=1.485$ at 514nm, Ar laer ; Coherent 사 M532) 기판위에 RF sputtering법으로 Coming-7059 glass($n_{2}=1.588$, at 514nm, Ar laer ; Coherent사 M532) 2 종류의 박막 광도파로를 형성하였으며, 그 두께는 프리즘 결합법으로 측정한 결과 각각 $T_{1}=1.04{\mu}m$$T_{2}=1.41{\mu}m$ 였다. 칼륨이온 선택성의 이온감지막은 변색성 이온감응물질인 ETH 5294와 중성이온감응물질인 valinomycin을 poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohol) ( 91 : 3 : 6 ) 공중합체 막내에 포괄법으로 고정화한 후 도파로 위에 스핀코팅법으로 제조하였다. 그리고, 센서의 특성을 평가하기 위해 감지막의 작용길이, 도파로의 두께 및 변색성 이온감응물질의 조성비 변화에 따른 감도 의존성을 조사하였다. 본 센서는 약 $1{\times}10^{-6}M\;{\sim}1.0\;M$의 넓은 측정범위를 가지며, 90%의 응답시간은 약 1분 이내의 빠른 응답특성을 나타내었다. 또한 분광분석법에 의한 투과광도법 및 광섬유를 이용한 optode형 센서를 제작하여 본 센서와 그 특성을 비교한 결과, 본 센서의 우수성을 알 수 있었다. 따라서 본 센서는 생화학 및 의용, 환경감시 분야 등에 응용 가능할 것으로 사료된다.

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상보형 일렉트로크로믹 소자의 제조 및 특성 ( I ) (Characteristics and Fabrication of Complementary Electrochromic Device ( I ))

  • 이석윤;서동규;김영호;조동율;천희곤
    • 센서학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.24-34
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    • 1997
  • 본 연구에서는 비정질 $WO_{3}$ 박막을 작용전극으로 $V_{2}O_{5}$ 박막과 NiO 박막을 각각의 대향전극으로 사용한 두 종류의 상보형 일렉트로크로믹 소자를 제작하고 그 특성을 조사 연구하였다. 그 결과 $100{\sim}150nm$ 두께로 진공증착된 $V_{2}O_{5}$ 박막을 대향전극으로 이용하여 제작된 $ITO/WO_{3}/LiClO_{4}-PC/V_{2}O_{5}/ITO$ 구조의 상보형 소자에서는 $1{\sim}2V$ 정도의 낮은 인가전압에서 광변조량이 $50{\sim}60%$를 나타내는 우수한 특성을 나타냈다. 그리고, RF 반응성 스퍼터링 방법으로 제작된 NiO 박막을 대향전극으로 이용한 $ITO/WO_{3}/LiClO_{4}-PC/NiO/ITO$ 구조의 경우 1.5V의 인가전압에 가시광선 영역(${\lambda}=550nm$)에서 약 25% 정도, 근적외선 영역(${\lambda}=850nm$)에서 약 30% 정도의 태양광을 변조할 수 있는 특성을 보였다.

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연안 원격탐사를 위한 비축 삼반사경 설계와 성능 분석 (Design and Performance Analysis of an Off-Axis Three-Mirror Telescope for Remote Sensing of Coastal Water)

  • 오은송;강혁모;현상원;김건희;박영제;최종국;김석환
    • 한국광학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.155-161
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    • 2015
  • 본 논문에서는 연안 지역 저고도 원격측정을 위한 소형 무인항공기 용 초분광센서 개발의 일환으로 비축 삼반사경 전단광학계의 설계와 성능분석 결과를 제시하였다. 이 광학계는 수 cm의 공간해상도(4cm@500m 운영고도)와 $4^{\circ}$의 시야각, 그리고 신호대 잡음비 100(@660 nm) 이상의 요구사항을 만족시키기 위하여, 70 mm의 입사동 크기와 개구수 5.0으로 설계 사양을 가지는 비구면의 주경과 부경이 포함된 비축 삼반사경 형태로 설계되었다. 본 설계의 광학성능은 $1/15{\lambda}$ 이하 RMS 파면오차 성능과 0.75이상의 MTF 성능(@660 nm)이 기대된다. 제작과 조립 단계를 고려하여 민감도 분석을 통해 3 반사경을 정렬 보상자로 선정하였으며, 경사 공차범위는 요소별로 0.17 mrad 으로 결정되었다. 이 비축 삼반사경 광학설계는 기존 초분광센서의 전단광학계에 비해 높은 광학성능을 보이고, 소형 무인항공기에 맞추어 경량화가 가능하도록 제작 기반을 설정하여, 향후 연안 원격탐사 연구에 활용될 예정이다.

정화 능력 진단 적용을 위한 학습을 통한 삼원촉매 모델의 구현에 관한 연구 (A Study on an Adaptive Three-Way Catalyst Model for the Monitoring Algorithm)

  • 최동범;김용민;박재홍;윤형진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.65-70
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    • 2003
  • In this paper, an adapted TWC model and its application to the monitoring algorithm are proposed. As TWCs have the different characteristics, the model has to be corrected to diagnose more accurately. In the TWC model oxygen storage and release rate model are adapted to the installed TWC to whose characteristics related. The model learns from the downstream $O_2$ sensor output during the vehicle's operation. From the results, the model is adapted to the Installed TWC's characteristics. using this model, the monitoring algorithm can diagnose the no more accurately. Finally the algorithm is validated with simulations using the data logged from a retail car.

Solvatochromic Fluorescence Behavior of 8-Aminoquinoline-Benzothiazole: A Sensitive Probe for Water Composition in Binary Aqueous Solutions

  • Kim, Young-Hee;Youk, Jin-Soo;Kim, So-Hee;Chang, Suk-Kyu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권1호
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    • pp.47-50
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    • 2005
  • Solvatochromic fluorescence behavior of 8-aminoquinoline based benzothiazole derivative in varying solvent systems has been investigated. Benzothiazole appended 8-aminoquinoline 3 showed distinctive fluorescence color changes depending upon the solvent polarities and the fluorescence color changes occurred over relatively wide span in visible region from 486 nm to 598 nm which can be detected with naked eye. Compound 3 also exhibited significant spectral shifts in ${\lambda}_{em}$ as a function of water composition in binary aqueous solvent systems. The changes are due to the specific interaction of 3 by hydrogen bonding with water as well as general solvent effect. The observed solvatochromic fluorescence characteristics of 3 could be used as a new probe for the micro-environmental polarity changes as well as a sensitive sensor for the determination of water composition in binary aqueous solutions.

PC-ECU를 이용한 SI 기관의 비정상상태 정밀공연비 제어 (Precise Air-Fuel Ratio Control on Transient Conditions with the PC-ECU in SI Engine)

  • 윤수한
    • 한국분무공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.9-16
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    • 2000
  • In a SI engine, three-way catalyst converter has the best efficiency when A/F ratio is near the stoichiometry. The feedback control using oxygen sensors in the commercial engine has limits caused by the system delays. So it is necessary to control fuel quantity in accordance with intake air amount in order to reduce exhaust emission and improve the specific fuel consumption. Precise A/F ratio control requires measurement of air amount with respect to the cylinder and injection fuel according to the air amount In this paper, we applied nonlinear fuel injection model and developed the algorithm of A/F ratio control. This algorithm includes the methods of measurement of transient air mass flowing into each cylinder, of calculation of injection pulse width for measured air mass, and the method of feedback and engine control by using lambda sensor. Also we developed control program for IBM-PC by using C++ Builder, and tested it in the commercial engine.

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편광 기반 주파수 스캐닝 간섭 시스템 및 병렬 프로그래밍 기반 측정 고속화 (A Polarization-based Frequency Scanning Interferometer and the Measurement Processing Acceleration based on Parallel Programing)

  • 이승현;김민영
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.253-263
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    • 2013
  • 광학측정기법 중 주파수 스캐닝 간섭계는 기존 3차원 측정기법과 비교하여 광학 하드웨어 구조가 측정과정동안 고정되어 있어, 대물렌즈나 대상물체의 수직 스캐닝 없이 단지 광원의 주파수만 특정한 주파수 밴드내에서 스캐닝 하여 대상물체에 주사되므로, 우수한 광학 측정 성능을 보인다. 광원의 주파수를 변경하여 간섭계를 통해 간섭 영상을 획득한 후, 밝기 영상 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환하고, 고속 푸리에 변환을 통한 주파수 분석을 이용하여 대상 물체의 높이 정보를 계측한다. 하지만, 대상물체의 광학적 특성에 기인한 광학노이즈와 주파수 스캐닝동안 획득되는 영상의 수에 따라 증가하는 영상처리시간은 여전히 주파수 스캐닝 간섭계의 문제이다. 이를 위해, 1) 편광기반 주파수 스캐닝 간섭계가 광학 노이즈에 대한 강인성을 확보하기 위해 제안되어진다. 시스템은 주파수 변조 레이저, 참조 거울 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 대상 물체 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 편광 광분배기, 이미지 센서 앞단의 편광기, 광섬유 광원 앞단의 편광기, 편광 광분배기와 광원의 편광기 사이에 위치하는 ${\lambda}/2$ 판으로 구성된다. 제안된 시스템을 이용하여, 편광을 기반으로한 간섭이미지의 대조대비를 조절할 수 있다. 2) 신호처리 고속화 방법이 간섭계 시스템을 위해 제안되며, 이는 그래픽 처리 유닛(GPU)과 같은 병렬처리 하드웨어와 계산 통합 기기 구조(CUDA)와 같은 프로그래밍 언어로 구현된다. 제안된 방법을 통해 신호처리 시간은 실시간 처리가 가능한 작업시간을 얻을 수 있었다. 최종적으로 다양한 실험을 통해 제안된 시스템을 정확도와 신호처리 시간의 관점으로 평가하였고, 실험결과를 통해 제안한 시스템이 광학측정기법의 실적용을 위해 효율적임을 보였다.

다채널 표면 플라즈몬 공명 영상장치를 이용한 자기조립 단분자막의 표면 분석

  • 표현봉;신용범;윤현철
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.74-78
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    • 2003
  • 본 논문에서는 금속의 표면 플라즈몬 공명으로 인한 금속-유전체 경계면에서의 국소적 전자기장의 강화 효과를 이용하여 표면 플라즈몬을 유발하는 금 박막을 유리 기판위에 증착하고, 프리즘 커플러를 이용한 소산장의 공명 흡수현상을 이차원 영상 으로 얻었다. 특히 DNA/단백질 칩 등 향후 가능한 다채널 시스템에의 응용을 고려하여11-MUA, 11-MUOH 등 자기조립 단분자막(SAM)을 크롬 마스크와 리토그래피, 그리고 Shadow mask와 광 산화반응을 이용하여 금 표면 위에 패터닝 하였다. 텅스텐-할로겐 램프와 중심파장이 ${\lambda}_0=633$ nm의 대역통과 필터를 사용하여 이 평행광을 프리즘 커플러에 입사시켜 반사되어 나오는 반사광의 이차원 영상을 얻었다. 이와는 별도로 ${\lambda}_0=633$ nm의 레이저를 이용하여 단분자막이 코팅되어 있을 때와 없을 때의 공명각의 변화를 관찰하였다. 얻어진 이차원 영상의 위치에 따른 화소 값의 변화를 단분자 막의 두께의 변화에 따라 보정하고, 알려진 매질의 SPR 특성을 Fresnel 방정식에 따라 이론적으로 계산하면 다채널 표면 영상으로부터 항원-항체 등 단백질의 결합 정도를 정량적으로 측정할 수 있다.

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STUDY ON THE DEVELOPMENT OF $a_{dom}$ ESTIMATION ALGORITHM BY EMPIRICAL METHOD FOR GOCI OCEAN COLOR SENSOR

  • Moon, Jeong-Eon;Ahn, Yu-Hwan;Ryu, Joo-Hyung;Choi, Joong-Ki
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.49-52
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    • 2007
  • This study uses empirical method to estimate absorption coefficient of colored dissolved organic matter $(a_{dom})$ from GOCI satellite data with the relationship between band ratio of remote sensing reflectance $(R_{rs})$ and $a_{dom}$. For development of $a_{dom}$ estimation algorithm, the used data is in-situ data about ocean optical properties in the around seawater area of the Korean Peninsula during 1998 - 2005. The relationship of $R_{rs}$(412)/$R_{rs}$(555), $R_{rs}$(443)/$R_{rs}$(555), $R_{rs}$(490)/$R_{rs}$(555), $R_{rs}$(510)/$R_{rs}$(555) and $a_{dom}$(412) showed $R^2$ values of 0.707, 0.707, 0.597 and 0.552, respectively. The spectrum of $a_{dom}({\lambda})$ is shape of exponential function $a_{dom}({\lambda})$ value decreases with increasing wavelength. For estimation of $a_{dom}$ from satellite data, we developed an algorithm from the relationship of $a_{dom}$(412) and $R_{rs}$(412)/$R_{rs}$(555). This algorithm was employed on SeaWiFS imagery to estimate $R_{rs}$(412) in the South Sea, East Sea, Yellow Sea and northern East China Sea areas. Also, SeaDAS-derived $a_{dg}$(412) from same SeaWiFS imagery, These $a_{dg}$(412) was then compared with in-situ and empirical-algorithm-derived $a_{dom}$(412), but these values were different. We think two points that such different values are caused by discrepancy related to failure of standard atmospheric correction scheme, the other are caused by error related to definition of $a_{dom}$(412) and $a_{dg}$(412).

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승용디젤엔진의 연료분사 제어를 통한 LNT 촉매의 NOx 저감 특성에 관한 연구 (A Study on NOx Reduction Characteristics of LNT Catalyst with Fuel Injection Control in Light-duty Diesel Engine)

  • 황승권;고아현;윤주웅;명차리;박심수;김은석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.150-155
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    • 2012
  • Lean NOx Trap (LNT) catalysts are capable of reducing exhaust NOx emissions from diesel engines. LNT stores NOx in lean condition and exhausts N2 by reducing NOx in rich condition. NOx reduction characteristic of LNT catalysts using throttle position sensor and fuel injection timing control for light-duty diesel engine was investigated. In contrast to SCR system, LNT catalyst uses diesel fuel in resuctant. Also if the concentration of reductant is exceeded, excessive amount of reductant will slip throughout LNT and cause another emission problem. Thus LNT regeneration with precise engine control established that can make higher NOx conversion efficiency and lower fuel penalty, prevent another emission problem. NOx and reductant concentration were measured by the NOx sensor and Mexa7100D equipped inlet and outlet of catalyst. As a result of engine test, regeneration strategy has reached high of 77.8% NOx conversion efficiency according to engine operation condition. Moreover, we have proved that it is possible to use regeneration strategy of LNT within 5% fuel penalty.