• 제목/요약/키워드: Sensing characteristics

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금속층에 기반한 격자구조형 고성능 플라즈마 바이오센서 (High-Performance Plasmon Bio-Sensor with Grating Profile based on Metallic Layer)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.145-150
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    • 2022
  • 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.

p-CuO/n-ZnO 이종접합 박막 구조의 수소 가스 특성 평가 (Hydrogen Gas Sensor Performance of a p-CuO/n-ZnO Thin-film Heterojunction)

  • 양이준;맹보희;정동건;이준엽;김영삼;안희경;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.337-342
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    • 2022
  • Hydrogen (H2) gas is widely preferred for use as a renewable energy source owing to its characteristics such as environmental friendliness and a high energy density. However, H2 can easily reverse or explode due to minor external factors. Therefore, H2 gas monitoring is crucial, especially when the H2 concentration is close to the lower explosive limit. In this study, metal oxide materials and their p-n heterojunctions were synthesized by a hydrothermal-assisted dip-coating method. The synthesized thin films were used as sensing materials for H2 gas. When the H2 concentration was varied, all metal oxide materials exhibited different gas sensitivities. The performance of the metal oxide gas sensor was analyzed to identify parameters that could improve the performance, such as the choice of the metal oxide material, effect of the p-n heterojunctions, and operating temperature conditions of the gas sensor. The experimental results demonstrated that a CuO/ZnO gas sensor with a p-n heterojunction exhibited a high sensitivity and fast response time (134.9% and 8 s, respectively) to 5% H2 gas at an operating temperature of 300℃.

위성영상을 이용한 추가령열곡 DMZ 지역의 지형면 분석 (A Geomorphic Surface Analysis Using Remote Sensing in DMZ of Chugaryeong Rift Valley, Central Korea)

  • 이민부
    • 한국지형학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-14
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    • 2010
  • 본 논문은 비접근지역인 DMZ에서 동해안의 원산만에 이르는 추가령 열곡에 대해 GIS를 이용하여 지형면을 분류하고 그 분포의 특징과 형성과정에 미친 영향을 분석한 것이다. 분석 방법으로 수치고도모델(DEM)과 Landsat 위성영상을 이용하였다. 지형면 분류는 고도, 경사도, 기복량 등을 이용하여 지형 표면의 요철 정도를 지수로 산출하는 TPI(Topographical Position Index)를 이용하였다. 연구지역의 지형면은 깊은 계곡, 얕은 계곡, 산지유로, 평탄곡지, 평탄지(단구, 평야, 대지), 산록사면, 산복사면, 소구릉, 완사능선, 산정능선 등 10가지 유형으로 분류하였다. 이들 지형면의 지형형성과정의 평균적인 특성을 파악하기 위하여 기반암과 기복량, 지형면과 기복량, 지형면과 식생활력도 등의 관계에 대한 구역 평균(Zonal Statistics)을 실시하였다. 이러한 분석을 통하여 비접근 지역인 추가령열곡 DMZ의 용암대지 개석과정과 분수계 발달과정 등을 파악할 수 있었다.

산화구리 나노입자가 분산된 CNT fiber 유연 전극 기반의 글루코스 검출용 비효소적 전기화학센서 (Electrochemical Sensor for Non-Enzymatic Glucose Detection Based on Flexible CNT Fiber Electrode Dispersed with CuO Nanoparticles)

  • 송민정
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권1호
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    • pp.52-57
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    • 2023
  • 본 연구는 고성능 유연 전극 소재 개발을 위한 기초 연구로, 유연 전극 소재의 성능을 향상시키기 위해 금속 산화물 CuO nanoparticles (CuO NPs)를 도입하여 탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fiber; CNT fiber) 표면 위에 전기화학적 증착시켜 CNT fiber/CuO NPs 전극을 합성하고, 이를 전기화학적 비효소 글루코스 센서에 적용하였다. 이 전극의 표면 및 elemental composition 분석은 주사전자 현미경(SEM)과 에너지분산형 분광분석법(EDS)을 이용하였으며, 전극의 전기화학적 특성 및 글루코스에 대한 센싱 성능은 순환전압 전류법(CV)과 전기화학 임피던스법(EIS), 시간대전류법(CA)을 통해 조사되었다. CNT fiber/CuO NPs 전극은 CNT fiber의 우수한 특성과 함께 CuO NPs 도입에 따른 약 2.6배의 유효 전극면적(active surface area) 증가 효과와 11배 정도의 향상된 전자전달(electron transfer) 특성 및 우수한 전기적 촉매 활성(electrocatalytic activity) 덕분에 CNT fiber 유연 기반 전극의 글루코스 검출에 대한 성능이 개선되었다. 따라서, 본 연구를 기반으로 다양한 나노구조체를 활용한 고성능 유연 전극 소재 개발이 기대된다.

한국 동해에 서식하는 대게류(Chionoecetes spp.) 유생의 수직 분포 특성 (Vertical Distribution Characteristics of Snow Crab Chionoecetes spp. Larvae in the East Sea)

  • 이현규;이보람;이정훈;이승종;지환성
    • 한국수산과학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.221-227
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    • 2023
  • The vertical distribution of snow crab Chionoecetes spp. larvae in the East Sea were investigated in April 2021 using the Multiple Opening/Closing Net and Environmental Sensing System (MOCNESS). The water temperature ranged from 0.86 to 17.2℃, and salinity from 34.0 to 34.7 psu. Zoea I and II occurred range from 29 to 1,982 inds.103 m-3 at 10 stations, and range from 4 to 11 inds.103 m-3 at 3 stations, separately. Therefore, Zoea I occurred in wider area and higher density than Zoea II at all stations. In the vertical distribution of larvae, all zoeal stages were mainly distributed in the 30-40 m strata, and the larvae showed nocturnal vertical migration similar to that of most zooplankton. Zoea I appeared in the range from 13.7 to 15.8℃ and occurred at the highest density of 1982 inds.103 m-3 at 14℃. And Zoea II appeared range from 13.4 to 14.5℃ and occurred in the highest density of 11 inds.103 m-3 at 13.4℃. In conclusion, the early larval stage (zoea I) occurred at a higher range of sea surface temperature than later larval stage (zoea II).

Pt/CNT 전극 기반 전기화학식 센서의 전해질에 따른 황화수소 감지 특성 (Hydrogen Sulfide Sensing Characteristics Depending on Electrolytes of Pt/CNT Liquid Electrochemical Sensors)

  • 하윤태;권진범;최수지;백수빈;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.194-198
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    • 2023
  • With the recent development of industrial technology, the problem of odor due to leakage of toxic gas discharged from industrial complexes is gradually increasing. Among them, hydrogen sulfide is a colorless representative odorous substance that can cause pain through irritation of the mucous membranes of the eyes and respiratory tract, and is a gas that can cause central nervous system paralysis and suffocation when exposed to high concentrations. Therefore, in order to improve the odor problem, research on a gas sensor capable of quickly and reliably detecting a leak of hydrogen sulfide is being actively conducted. A lot of research has been done on the existing metal oxide-based hydrogen sulfide gas sensor, but it has the disadvantage of requiring low selectivity and high temperature operating conditions. Therefore, in this study, a Pt/CNT-based electrochemical hydrogen sulfide gas sensor capable of detecting at low temperatures with high selectivity for hydrogen sulfide was developed. A working electrode capable of selectively detecting only hydrogen sulfide was fabricated by synthesizing Pt nanoparticles as a catalyst on functionalized CNT and applied to an electrochemical hydrogen sulfide gas sensor. It was confirmed that the manufactured Pt/CNT-based electrochemical hydrogen sulfide gas sensor has a current change of up to 100uA for hydrogen sulfide, and the both response time and recovery time were within 15 seconds.

임베디드 보드를 사용한 EKF 기반 실시간 배터리 SOC 추정 (Real-time EKF-based SOC estimation using an embedded board for Li-ion batteries)

  • 이현아;홍선리;강모세;신단비;백종복
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.10-18
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    • 2022
  • 정확한 SOC 추정은 배터리 운영 전략을 제시하는 중요한 지표로 많은 연구가 진행되었다. 기존 연구에서 검증을 위해 주로 사용되던 시뮬레이션 방식은 실제 BMS 환경처럼 실시간 SOC를 추정하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 실시간 배터리 SOC 추정이 가능한 임베디드 시스템을 구현하고 검증 과정에서 발생 가능한 문제 분석을 목표로 한다. 2개의 라즈베리파이 보드로 구성된 환경은 Simscape 배터리에서 측정된 데이터로 EKF 기반 SOC 추정을 진행한다. 검증 단계에서는 온도에 따라 달라지는 배터리 특성을 고려하여, 다양한 주변 온도에서 결과를 확인하였다. 또 임베디드 환경에서 발생하는 오프셋 오류와 패킷 손실에 대비하여, 문제 상황에서 SOC 추정 성능을 검증하였다. 이를 통해 안정범위의 5%내의 오차를 갖는 실시간 SOC 추정이 가능한 임베디드 시스템 구현을 위한 전략을 제시한다.

비파괴적 RGB 이미지 분석을 활용한 들잔디 '제니스'에서의 답압으로 인한 마모 스트레스 정량적 분석 (Quantitative Evaluation of Wear Stress Due to Traffic in Zoysia japonica cv. 'Zenith' Using Non-Destructive RGB Imagery Analysis)

  • 정재경;정은설;진언주;윤준혁;전권석;김진중;배은지
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.121-130
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    • 2023
  • The RGB (red, green, and blue) imagery analysis is an important remote sensing tool, which estimates the effect of environmental stress on turfgrass growth and physiology. Therefore, this study investigated the effect of continuous wear stress treatment on Zoysia japonica through RGB imagery analysis. The results of the growth measurement showed that the plant height substantially decreased, after nine hours of treatment with no considerable difference thereafter. Dry weight measurement showed a substantial difference in the morphological growth characteristics of the aerial part of the turfgrass, but none in the stolon and root zone. This could be attributed to the short period of compaction treatment. The ROS (reactive oxygen species) analysis showed that ROS rapidly increased due to wear stress treatment. The MDA content increased during the traffic process, whereas the green pixels increased and decreased repeatedly; however, overall, the trend declined but the overall trend decreased. Thus, this study confirmed that MDA was effective in reflecting the wear stress of turfgrass; however, it could through RGB image analysis.

Developing an Evacuation Evaluation Model for Offshore Oil and Gas Platforms Using BIM and Agent-based Model

  • Tan, Yi;Song, Yongze;Gan, Vincent J.L.;Mei, Zhongya;Wang, Xiangyu;Cheng, Jack C.P.
    • 국제학술발표논문집
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    • The 7th International Conference on Construction Engineering and Project Management Summit Forum on Sustainable Construction and Management
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    • pp.32-41
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    • 2017
  • Accidents on offshore oil and gas platforms (OOGPs) usually cause serious fatalities and financial losses considering demanding environment platforms locate and complex topsides structure platforms own. Evacuation planning on platforms is usually challenging. The computational tool is a good choice to plan evacuation by emergency simulation. However, the complex structure of platforms and varied evacuation behaviors usually weaken the advantages of computational simulation. Therefore, this study developed a simulation model for OOGPs to evaluate different evacuation plans to improve evacuation performance by integrating building information modeling (BIM) and agent-based model (ABM). The developed model consists of four parts: evacuation model input, simulation environment modeling, agent definition, and simulation and comparison. Necessary platform information is extracted from BIM and then used to model simulation environment by integrating matrix model and network model. During agent definition, in addition to basic characteristics, environment sensing and dynamic escape path planning functions are also developed to improve simulation performance. An example OOGP BIM topsides with different emergent scenarios is used to illustrate the developed model. The results showed that the developed model can well simulate evacuation on OOGPs and improve evacuation performance. The developed model was also suggested to be applied to other industries such as the architecture, engineering, and construction industry.

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임펄스 유사 신호 복사에 적합한 비발디 안테나 설계 (Design of Vivaldi Antenna suitable for Impulse-like Waveform Radiation)

  • 이두진;고봉진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.59-66
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    • 2024
  • 본 논문에서는 임펄스 유사 신호 복사를 위한 안테나 설계 방법에 대하여 기술하였다. 임펄스 유사 신호의 스펙트럼은 수GHz의 대역을 가지는 파형으로 안테나의 설계도 광대역에 걸쳐 동작할 수 있도록 설계됨과 동시에 근거리 임펄스 레이더 응용에 활용되기 위해서는 시영역에서의 복사 펄스를 반영한 설계가 필요하다. 시영역에서의 복사 펄스 특성을 반영한 비발디 안테나를 설계하였고 안테나의 특성을 주파수 영역 및 시영역에서 검증하였다. 설계된 안테나는 약 1.8GHz에서 10GHz 이상의 광대역을 거쳐 동작함을 확인할 수 있으며 안테나의 입력임피던스는 1GHz 이후부터 10GHz까지 광대역에 걸쳐 100 Ω에 유사한 값으로 안정적으로 수렴함을 측정 및 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다. 전방향으로 복사되는 파형의 특성을 시영역에서 30도 간격으로 확인하였으며 안테나로부터 복사되는 파형은 지향성을 가짐을 확인하였다. 본 연구의 결과는 근거리 탐지 응용분야와 같은 지표투과레이더 설계에 활용 가능할 것으로 보인다.