• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권4호
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• pp.329-334
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• 2011

We proposed a poly-dimethylsiloxane (PDMS)-coated fiber Bragg grating (FBG) temperature sensor for enhancing temperature sensitivity. By embedding the bare FBG in a temperature-sensitive elastomeric polymer, the temperature sensitivity of the proposed structure could be effectively improved by 4.2 times higher than those of the conventional bare-type FBG sensors due to the high thermal expansion coefficient of the PDMS. We analyzed the temperature-sensitivity enhancement effect with the increased Bragg wavelength shift in our structure and dependence on the temperature sensitivity with respect to the cross-section area of the PDMS.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권3호
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• pp.537-554
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• 2015

Magneto-electro-elastic (MEE) materials under thermal environment exhibits pyroelectric and pyromagnetic coefficients resulting in pyroeffects such as pyroelectric and pyromagnetic. The pyroeffects on the behavior of multiphase MEE sensor bonded on top surface of a mild steel cylindrical shell under thermal environment is presented in this paper. The study aims to investigate how samples having different volume fractions of the multiphase MEE sensor behave due to pyroeffects using semi-analytical finite element method. This is studied at an optimal location on a mild steel cylindrical shell, where the maximum electric and magnetic potentials are induced due to these pyroeffects under different boundary conditions. It is assumed that sensor and shell is perfectively bonded to each other. The maximum pyroeffects on electric and magnetic potentials are observed when volume fraction is $v_f$ = 0.2. Additionally, the boundary conditions significantly influence the pyroeffects on electric and magnetic potentials.

• 대한공간정보학회지
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• 제25권1호
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• pp.71-78
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• 2017

최근 널리 보급되고 있는 태양광 발전소의 유지관리를 위해 다양한 연구들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 unmanned aerial vehicle(UAV)기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 분석하는 것으로서 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 UAV 기반 RGB 센서를 이용하여 정사영상과 digital surface model(DSM) 자료를 구축하였으며, 이를 통해 태양광 셀의 발열 분석에 필요한 태양광 모듈 레이어를 생성하였다. 또한 태양광 모듈 레이어의 위치정확도를 평가하기 위해 virtual reference service(VRS) 측량을 이용하여 검정점에 대한 수평오차를 분석한 결과, 표준오차가 $dx={\pm}2.4cm$, $dy={\pm}3.2cm$로 높은 위치정확도를 확보할 수 있었다. 그리고 태양광 셀의 발열 실험을 위해 고무패치를 설치한 후 UAV 열적외선 센서를 이용하여 발열이 생기는 고무패치의 위치를 효과적으로 분석할 수 있었다. 또한 고무패치 셀 비율과 UAV 열적외선 센서에 의한 셀 비율의 표준오차는 ${\pm}3.5%$로 나타났으며, 따라서 UAV 기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 효과적으로 분석할 수 있었다. 아울러 발열이 생기는 셀이 위치하고 있는 태양광 모듈의 코드를 자동으로 추출함으로서 효과적인 태양광발전소 유지보수가 가능하게 되었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제4권4호
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• pp.34-38
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• 2005

This is a widespread requirement for low cost lightweight thermal imaging sensors for both military and civilian applications. Today, a large number of uncooled infrared detector developments are under progress due to the availability of silicon technology that enables realization of low cost IR sensor. System prices are continuing to drop, and swelling production volume will soon drive process substantially lower. The feasibility of micromechanical optical and infrared (IR) detection using microcantilevers is demonstrated. Microcantilevers provide a simple Structurefor developing single- and multi-element sensors for visible and infrared radiation that are smaller, more sensitive and lower in cost than quantum or thermal detectors. Microcantilevers coated with a heat absorbing layer undergo bending due to the differential stress originating from the bimetallic effect. This paper reports a micromachined silicon uncooled thermal imager intended for applications in automated process control. This paper presents the design, fabrication, and the behavior of cantilever for thermomechanical sensing.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1951-1956
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• 2008

Various MEMS accelerometers are used in engineering applications including automobiles, mobile phones, military systems, and electronic devices. Among them, the thermal accelerometer employing the temperature difference induced by the convective flow inside the micro cavity has been a topic of interest. As the convective sensor does not utilize a solid proof mass, it is compact, lightweight, inexpensive to manufacture, sensitive and highly endurable to mechanical shock. However, the complexity of the convective flow and various design constraints make optimization of a device a crucial step before fabrication. In this work, optimization of a 2-axis thermal convective MEMS accelerometer is conducted based on 3-dimensional numerical simulation. Parametric studies are performed by varying the several design variables such as the heater shape/size, the cavity size and types of the gas medium and the position of temperature probes in the sensor. The results of optimal design are presented.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2003년도 춘계학술발표대회 요약집
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• pp.397-397
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• 2003

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.44-48
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• 2002

본 논문에서는 단일 광섬유 FBG/EFPI 복합 센서를 이용하여 변형률, 온도, 그리고 진동으 세 가지 물리량을 동시에 측정하는 방법에 대해 설명하였다. 변형률과 온도를 측정하기 위한 FBG/EFPI 센서 시스템과 진동을 감지하기 위한 EFPI 센서 시스템을 wavelength division multiplexer를 이용하여 하나의 시스템으로 결합하였다. FBG/EFPI 센서 시스템의 광원은 파장 이동 광섬유 레이저(WSFL)이며 EFPI 센서 시스템의 광원은 단파장 레이저 다이오드이다. 구성된 시스템을 이용하여 열챔버에서 알루미늄 보의 열변형률, 온도, 그리고 진동의 동시 측정을 수행하여 본 시스템의 유효성을 확인하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권1호
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• pp.27-30
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• 2012

This paper proposes a micro gas sensor for measuring $H_2S$ gas. This is based on a $SnO_2$-CuO multi-layer thin film. The sensor has a silicon diaphragm, micro heater, and sensing layers. The micro heater is embedded in the sensing layer in order to increase the temperature to an operating temperature. The $SnO_2$-CuO multi layer film is prepared by the alternating deposition method and thermal oxidation which uses an electron beam evaporator and a thermal furnace. To determine the effect of the number of layers, five sets of films are prepared, each with different number of layers. The sensitivities are measured by applying $H_2S$ gas. It has a concentration of 1 ppm at an operating temperature of $270^{\circ}C$. At the same total thickness, the sensitivity of the sensor with multi sensing layers was improved, compared to the sensor with one sensing layer. The sensitivity of the sensor with five layers to 1 ppm of $H_2S$ gas is approximately 68%. This is approximately 12% more than that of a sensor with one-layer.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1133-1137
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• 2011

마이크로 수준에서의 온도측정을 위하여 유리 피펫 기반의 프로브형 온도센서를 제작하였다. 이를 이용하여 정밀도 ${\pm}$ 0.1 K 를 가지는 온도측정 보정 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제작한 방식은 저온의 용융점을 갖는 솔더합금(Sn)을 피펫에 내부에 주입하고 외부에 니켈(Ni) 코팅을 하여 열전대를제작함으로써 저비용의 프로브형 온도센서를 구현하였다. 제작된 센서 팁 끝단의 지름은 5 Am 에서 30 Am 로 피펫을 가열하여 당기는 방식으로 프로브 끝단의 크기를 조절하였다. 제작된 온도센서는 챔버내에서 정밀하게 제어된 온도 조절기를 사용하여 보정하였으며, 이를 통하여 얻어진 열전계수의 범위는 8.46 에서 $8.86{\mu}V$/K 의 값을 얻었다. 이를 이용하면 MEMS 소자, 세포, 티슈 등의 바이오 소재의 온도 및 열특성 측정용 프로브로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권6호
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• pp.90-98
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• 2022

EO/IR 위성에 탑재된 적외선 센서(IR Sensor)는 궤도환경에서 임무기간 동안 복사 에너지에 대한 센서 출력의 변화가 발생한다. 고품질 영상을 획득하기 위해 출력을 교정할 수 있는 주기적인 교정이 필요하며, 센서의 주기적이고 정밀한 교정을 위해 탑재체 내부에 흑체 시스템이 적용하였다. 우주 환경에서 사용되는 모든 시스템은 궤도환경에서의 목표 성능을 검증하기 위해 지상에서의 성능시험이 요구되고 있다. 흑체 시스템은 운용환경에서 목표 온도 범위에서 대표추정온도 오차와 흑체 표면온도균일도 성능의 시험적 검증이 요구되고 있다. 본 연구에서는, 궤도환경으로 우주배경복사 냉각이 모사된 열진공 시험을 통해 제안된 흑체 시스템의 대표추정온도 오차 교정 및 성능 검증을 진행하였다.