• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.522-528
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• 2011

인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 인공와우기술의 개발은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 기술로서 세계적으로 많은 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 달팽이관의 기저막이 갖는 주파수 분리 기능 및 유모세포(haircell)의 이온채널 작용에 의한 생체 전기신호 발생 기능을 할 수 있는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 압전 박막형 인공기저막을 설계, 제작 및 시험평가를 하고자 하였다. 생체 기저막과 유사한 주파수 분리 특성을 갖는 사다리꼴 형상의 인공기저막을 제작하고, MEMS 공정을 이용한 전극 증착 및 유체 유동이 가능한 챔버를 형성하였다. 또한 인공기저막의 거동을 측정하기 위하여 비접촉 LDV측정 장비, 스피커, 기준 마이크로폰 등을 사용하여 실험 장치를 구성하였다. 기계적 성능시험 결과, PVDF 압전박막형 인공기저막은 입사하는 음파의 주파수 분리를 잘 수행할 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• 융합정보논문지
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• 제12권2호
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• pp.149-156
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• 2022

본 논문에서는 광센서의 주요 구성요소인 도체를 상압플라즈마 공정 기술을 이용하여 티타늄(Ti: Titanium) 박막을 형성하고자 하였다. 이를 위해 기존의 상압플라즈마 장비를 개조하였으며, CF4 가스를 이용하여 sputter용 4인치 크기의 Ti 타겟을 식각하여 그 부산물이 글라스 소재의 샘플에 코팅되는 방법을 이용하였다. 이러한 부산물이 약 2cm까지 형성되었으며, 색깔에 따라 총 15영역으로 구분할 수 있었다. SEM(Scanning Electron Microscopy) 및 EDS(Energy Dispersive Spectrometer), 4-point probe 장비를 이용하여 표면 형상 및 구성 원소를 분석하였으며, 또한, 전기적인 특성을 측정하였다. 증착률 및 Ti 비율을 고려한다면, 타겟에서 약 4.5mm에서 5mm 정도에 샘플을 위치시켜 코팅하면 전체적으로 균일한 박막이 형성되지만, 이 박막에 상당량의 플루오린이 함유되어 있어 박막의 전기적인 특성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 따라서 플루오린을 제거하거나 증착시 최소화하는 방안에 대해 추가 실험 및 연구를 진행해야 할 것이다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제7권4호
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• pp.113-121
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• 2011

The aerosol nanoparticles are suspected to be exposed to workers in nanomaterial manufacturing facilities. However, the exposure assessment method has not been established. One of important issues is to characterize background level of nanoparticles in workplaces. In this study, intensive aerosol measurements were made at a $TiO_2$ manufacturing laboratory for five consecutive days in May of 2010. The $TiO_2$ nanoparticles were manufactured by the thermal-condensation process in a heated tube furnace. The particle number size distribution was measured using a scanning mobility particle sizer every 5 min, in order to detect particles ranging from 14.5 to 664 nm in diameter. Total particle number concentration shows a severe diurnal variation irrespective of manufacturing process, which was governed by nanoparticles smaller than 50 nm in diameter. During the background monitoring periods, significant peak concentrations were observed between 2 p.m. and 3 p.m. due to the infiltration of secondary aerosol particles formed by photochemical smog. Although significant increase in nanoparticle concentration was also observed during the manufacturing process twice among three times, these particle peak concentrations were lower than those observed during the background measurement. It is suggested that the investigation of background particle contamination is needed prior to conducting main exposure assessment in nanomaterial manufacturing workplaces or laboratories.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.192-197
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• 2012

본 연구는 금속의 표면균열 검출을 위해 마이크로파를 이용한 비파괴측정에 관한 것이다. X-band 대역인 11 GHz 주파수와 종단 개방 동축선 센서를 이용하여 금속 표면에 주사된 마이크로파의 반사계수를 측정하여 균열 여부 및 균열의 폭을 판단하게 된다. 또한 반사계수의 최대값과 최소값의 차이를 매개변수(K)로 하여 균열의 깊이를 평가하였는데 K값과 균열의 깊이는 선형 관계를 보였다. 따라서 본 연구는 종단 개방 동축선 센서를 이용한 비접촉식 금속표면균열 평가의 가능성을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.211-217
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• 2010

다양한 분야에 활용이 가능한 나노소자의 개발과 나노소자의 수명 및 신뢰성을 결정하기 위해서 나노구조체의 역학물성 측정은 중요하다. 본 연구에서는 다중벽탄소나노튜브(MWCNT)와 산화아연나노막대(ZnO nanorod)의 인장시험을 전자주사현미경(SEM) 내부에서 수행하였다. 챔버내부에 구축된 나노조작기 앞에 힘센서가 장착되었고, 나노조작기는 조이스틱과 컴퓨터로 제어 가능하도록 설계되었다. 반으로 자른 투과전자현미경(TEM)그리드 위에 분산된 나노구조체는 전자주사를 통하여 힘센서와 고정된 후 인장시험이 수행되었다. 인장시험 후 TEM과 SEM을 통하여 파단면을 측정하였고 MWCNT와 ZnO nanorod의 탄성계수는 0.98TPa, 55.85GPa로 각각 측정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.705-710
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• 2018

본 연구에서는 백금 나노입자가 분산된 산화구리 나노구조체 기반의 비효소적 글루코스 센서를 개발하였다. 3차원 구조의 산화구리 나노구조체는 hydrothermal method를 통해 Cu foil 위에 직접 합성되었으며, 합성된 나노구조체 표면위에 전기화학적 증착법으로 백금 나노입자들을 분산시켜 전극을 제작하였다. 준비된 전극 샘플의 표면 구조는 주사 전자 현미경(SEM)과 에너지분산형 분광기(EDS)을 이용하여 분석하였으며, 전기화학적 특성 및 센싱 성능은 알칼리 상태에서 시간대전류법 (CA)과 순환전압 전류법(CV)을 통하여 조사하였다. 개발된 비효소적 글루코스 센서는 산화구리 나노구조체와 백금 나노입자의 접목에 의한 시너지 효과 덕분에 높은 감도와 넓은 선형 구간, 빠른 감응 속도 등의 향상된 센싱 특성을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.695-698
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• 2014

화물 검색용으로 사용되고 있는 X-선 검색장치는 대상물의 단면 정보만을 제공하고 있기에 검색 대상체의 식별에 어려움이 있어 이에 대한 개선이 요구되어 왔다. 또한 대량의 화물 검색을 효율적으로 수행하기 위해서는 검색시스템에 대한 자동화가 요구되며 자동화를 위해서는 대상체를 식별하기 위한 다양한 식별자가 필요하다. 스테레오 X-ray 시스템은 기존의 검색 장치에 라인센서를 추가하여 검색 대상체에 대한 추가적인 정보를 제공함으로써 검색 효율을 높이도록 고안되었다. 본 논문에서는 선행 연구를 통해 개발된 스테레오 X-선 검색장치를 이용하여 다양한 물체에 대한 검색을 수행하며 형상정보를 복원하여 실제 값과의 비교를 통해 스테레오 방사선 스캔장치에 대한 성능분석을 수행하였다. 또한 본 논문에서 제시하는 3차원 형상복원 알고리즘을 통해 검색시스템을 자동화할 수 있는 새로운 식별자의 제공이 가능하다고 판단된다. 본 연구의 결과는 대형 화물 스캔 장치 및 고속화물 스캔 장치 개발을 위해 활용될 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.606-610
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• 2019

본 연구에서 우리는 보론 도핑된 다이아몬드 나노물질을 이용하여 유연성 탄소 섬유 기반의 전극(CF-BDD 전극)을 개발하고, 이를 비효소적 글루코스 센서에 적용하여 전기화학적 특성을 확인하였다. 이 전극은 탄소 섬유 표면에 정전하 자기조립법을 이용하여 BDD 층을 증착하여 제작하였다. 이 전극 물질의 표면 구조는 주사전자 현미경(SEM)을 이용하여 분석하였으며, 전기화학적 특성 및 센싱 성능 분석은 시간대전류법(CA)와 순환전압 전류법(CV), 전기화학 임피던스(EIS)으로 실행하였다. 제작된 CF-BDD 전극은 산화-환원 화학종과 전극 계면 간의 effective direct electron transfer와 large effective surface area, high catalytic activity의 우수한 특성들을 보였다. 결과적으로, CF 센서와 비교에서 CF-BDD 센서는 더 넓은 선형 농도 범위(3.75~50 mM)와 더 빠른 감응 시간(3초 이내), 더 높은 감도(388.8 nA/mM) 등의 향상된 센싱 특성을 보였다. 따라서, 본 연구에서 개발된 전극 물질은 다양한 전기화학 센서 뿐 아니라, 웨어러블 센서 소재로도 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
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• 제32권10호
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• pp.435-441
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• 2022

We report the synthesis and gas sensing properties of bare and ZnO decorated TeO₂ nanowires (NWs). A catalyst assisted-vapor-liquid-solid (VLS) growth method was used to synthesize TeO₂ NWs and ZnO decoration was performed using an Au-catalyst assisted-VLS growth method followed by a subsequent heat treatment. Structural and morphological analyses using X-ray diffraction (XRD) and scanning/transmission electron microscopies, respectively, demonstrated the formation of bare and ZnO decorated TeO₂ NWs with desired phase and morphology. NO₂ gas sensing studies were performed at different temperatures ranging from 50 to 400 ℃ towards 50 ppm NO₂ gas. The results obtained showed that both sensors had their best optimal sensing temperature at 350 ℃, while ZnO decorated TeO₂ NWs sensor showed much better sensitivity towards NO₂ relative to a bare TeO₂ NWs gas sensor. The reason for the enhanced sensing performance of the ZnO decorated TeO₂ NWs sensor was attributed to the formation of ZnO (n)/ TeO₂ (p) heterojunctions and the high intrinsic gas sensing properties of ZnO.

• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.420-426
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• 2023

We prepared a highly sensitive hydrogen (H₂) sensor based on Indium oxides (In₂O₃) porous nanoparticles (NPs) loaded with Platinum (Pt) nanoparticle in the range of 1.6~5.7 at.%. In₂O₃ NPs were fabricated by microwave irradiation method, and decorations of Pt nanoparticles were performed by electroless plating on In₂O₃ NPs. Crystal structures, morphologies, and chemical information on Pt-loaded In₂O₃ NPs were characterized by grazing-incident X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, respectively. The effect of the Pt nanoparticles on the H₂-sensing performance of In₂O₃ NPs was investigated over a low concentration range of 5 ppm of H₂ at 150-300 ℃ working temperatures. The results showed that the H₂ response greatly increased with decreasing sensing temperature. The H₂ response of Pt loaded porous In₂O₃ NPs is higher than that of pristine In₂O₃ NPs. H₂ gas selectivity and high sensitivity was explained by the extension of the electron depletion layer and catalytic effect. Pt loaded porous In₂O₃ NPs sensor can be a robust manner for achieving enhanced gas selectivity and sensitivity for the detection of H₂.