• 제목/요약/키워드: array sensors

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Vertically aligned cupric oxide nanorods for nitrogen monoxide gas detection

  • Jong-Hyun Park;Hyojin Kim
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.219-226
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    • 2023
  • Utilizing low-dimensional structures of oxide semiconductors is a promising approach to fabricate relevant gas sensors by means of potential enhancement in surface-to-volume ratios of their sensing materials. In this work, vertically aligned cupric oxide (CuO) nanorods are successfully synthesized on a transparent glass substrate via seed-mediated hydrothermal synthesis method with the use of a CuO nanoparticle seed layer, which is formed by thermally oxidizing a sputtered Cu metal film. Structural and optical characterization by x-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Raman spectroscopy reveals the successful preparation of the CuO nanorods array of the single monoclinic tenorite crystalline phase. From gas sensing measurements for the nitrogen monoxide (NO) gas, the vertically aligned CuO nanorod array is observed to have a highly responsive sensitivity to NO gas at relatively low concentrations and operating temperatures, especially showing a high maximum sensitivity to NO at 200 ℃ and a low NO detection limit of 2 ppm in dry air. These results along with a facile fabrication process demonstrate that the CuO nanorods synthesized on a transparent glass substrate are very promising for low-cost and high-performance NO gas sensors.

Multianalyte Sensor Array using Capillary-Based Sample Introduction Fluidic Structure: Toward the Development of an "Electronic Tongue"

  • 손영수
    • 센서학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.378-382
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    • 2004
  • A micromachined fluidic structure for the introduction of liquid samples into a chip-based sensor array composed of individually addressable polymeric microbeads has been developed. The structure consists of a separately attached cover glass, a single silicon chip having micromachined channels and microbead storage cavities, and a glass carver. In our sensor array, transduction occurs via colorimetric and fluorescence changes to receptors and indicator molecules that are covalently attached to termination sites on the polymeric microbeads. Data streams are acquired for each of the individual microbeads using a CCD. One of the key parts of the structure is a passive fluid introduction system driven only by capillary force. The velocity of penetration of a horizontal capillary for the device having a rectangular cross section has been derived, and it is quite similar to the Washburn Equation calculated for a pipe with a circular cross section having uniform radius. The test results show that this system is useful in a ${\mu}$-TAS and biomedical applications.

가스센서 어레이와 인공 신경망을 이용한 소형 전자코 시스템의 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of Portable Electronic Nose System using Gas Sensor Array and Artificial Neural Network)

  • 홍형기;권철한;윤동현;김승렬;이규정
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.99-102
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    • 1997
  • An electronic nose system is an instrument designed far mimicking human olfactory system. It consists generally of gas (odor) sensor array corresponding to olfactory receptors of human nose and artificial neural network pattern recognition technique based on human biological odor sensing mechanism. Considerable attempts to develop the electronic nose system have been made far applications in the fields of floods, drinks, cosmetics, environment monitoring, etc. A portable electronic nose system has been fabricated by using oxide semiconductor gas sensor array and pattern recognition technique such as principal component analysis (PCA) and back propagation artificial neural network The sensor array consists of six thick film gas sensors whose sensing layers are Pd-doped WO$_3$ Pt-doped SnO$_2$ TiO$_2$-Sb$_2$O$_3$-Pd-doped SnO$_2$ TiO$_2$-Sb$_2$O$_{5}$-Pd-doped SnO$_2$+Pd filter layer, A1$_2$O$_3$-doped ZnO and PdCl$_2$-doped SnO$_2$. As an application the system has been used to identify CO/HC car exhausting gases and the identification has been successfully demonstrated.d.

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광섬유 하이드로폰 배열의 수중음향 감지특성 연구 (Characteristics of Underwater Sound Detection of the Fiber Optic Hydrophone Array)

  • 이종길
    • 센서학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.102-107
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    • 1999
  • 저주파용 광섬유 하이드로폰을 개발하기 위하여 본 논문에서는 2 채널을 가진 TDM 방식 광섬유 하이드로폰 배역을 구성하고 이를 수조에서 음향특성 실험을 수행하였다. 150m의 광섬유를 중공 원통형 맨드릴에 감아 광섬유 하이드로폰을 제작하였으며 저주파용임을 감안하여 맨드릴의 고유진동수를 10kHz이상에 위치하도록 설계하였다. 제작된 광섬유 하이드로폰은 수중과 음향 임피던스 정합을 이루기 위하여 폴리우레탄으로 몰딩 하였다. 음향 특성을 보기 위하여 TDM 방식의 불평형 간섭계를 구성하여 수조에서 3kHz의 연속파형을 신호입력으로 실험하였다. 실험 결과 제작된 TDM 방식의 광섬유 하이드로폰은 수중에서 3kHz의 음향 신호를 안정적으로 검출함을 확인하였다. 이는 향후 다채널을 가진 광섬유 하이드로폰 배열 개발에 응용 가능성이 기대된다.

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소음원 대역폭과 측정잡음의 상관관계를 고려한 소음원 탐지기법 (Sound Source Detection Technique Considering the Effects of Source Bandwidth and Measurement Noise Correlation)

  • 윤종락
    • 한국음향학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.86-92
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    • 2001
  • 소음원 위치와 방위를 규명하기 위해 다양한 배열처리기술이 발전되어 왔다. 배열처리기술의 기본은 두 개의 수신센서에 수신된 신호의 시간차를 이용하여 소음원의 위치와 방위를 구하는 것으로 응용분야나 신호처리방법에 따라 고유의 특성을 갖는 빔형성기법, 상관함수기법 및 NAH (Near-Field Acoustic Holography) 등이 있다 본 연구에서는 이러한 기법들 중 광대역 소음원 탐지에 적용되는 상관함수기법을 채택하여 소음원의 대역폭과 측정 잡음원 간의 상관 관계가 위치나 방위 탐지 정확도에 미치는 영향을 분석하여 효과적인 소음원 탐지기법을 제안한다. 본 연구에서 채택한 배열의 기하학적 형상은 위치나 방위의 3차원적 모호성을 없애기 위한 3차원 비선형이며 제안된 기법의 타당성은 수치모의 실험 및 실제 실험으로 검증되었다.

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비선형 형상 견인 어레이를 위한 빔형성 기법 (A Beamforming Method for a Perturbed Linear Towed Array)

  • 김승일;도경철;오원천;윤대희;이충용
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.478-484
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    • 2002
  • 표적 탐지를 위한 선형 견인 어레이는 해수의 움직임이나 견인선의 기동 방향 등에 의해 그 형상이 비선형화 된다. 이러한 비선형성의 존재는 입사신호의 파라미터 추정 오차를 유발하므로 본 논문에서는 비선형 형상의 견인 어레이를 위한 빔형성 기법을 제안한다. 제안된 기법은 두 개의 보조센서를 사용하여 수동 견인 어레이의 첫 번째 하이드로폰과 마지막 하이드로폰의 위치를 파악한 후, 두 하이드로폰 사이의 비선형 형상조향 벡터를 선형화 (Linearization)한다. 실제 수중환경에서의 컴퓨터 모의 실험을 통하여 성능 분석을 행한 결과, 비선형 견인 어레이의 형상에 관계없이 빔패턴은 이상적인 형태를 지님을 확인하였다. 그리고 다양한 입사신호의 신호 대 잡음비 환경 하에서 위상 성분 추정의 한계를 보임으로써 제안된 기법의 입사각 추정 성능을 평가하였으며, 이와 더불어 선형 형상을 가정한 바틀렛 빔형성 기법과의 비교 분석 결과, 현격한 성능 차이를 보였음을 확인하였다.

전도성 고분자 센서 어레이를 이용한 휘발성 유기 화합물 가스 인식 (Volatile Organic Gas Recognition Using Conducting Polymer Sensor array)

  • 이경문;주병수;유준부;황하룡;이병수;이덕동;변형기;허증수
    • 센서학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.286-293
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    • 2002
  • 휘발성 유기 화합물 가스(Volatile Organic Compounds)를 인식하고 분석하기 위하여 전도성 고분자 센서어레이를 이용한 시스템을 제작하였다. Polypyrrole와 Polyaniline을 화학중합법으로 센서에 전도성고분자막을 형성하였고 이를 통해 VOC 검지용 센서 어레이를 제작하였다. 센서어레이로부터 측정되는 다차원 데이터는 주성분분석법(PCA)과 RBF(Radial Basis Function Network)을 이용하였다. 제안된 시스템으로 VOCs 가스를 인식하는데 있어서 RBF Network이 PCA 방식보다 더욱 효율적인 것으로 판단되었다.

Hopper type WDM을 이용한 단일모드 FBG(Fiber Bragg Grating)음향센서 트랜스듀서 개발연구 (A Study on The transducer of acoustic sensor to be Single-mode FBG using Hopper Type WDM be in the Making)

  • 김경복
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.256-263
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    • 2014
  • 최근 국내에서 개발된 광섬유 격자소자(FBG: Fiber Bragg Grating)를 이용하여, 3종의 Hopper type WDM FBG Acoustic Transducer를 설계 및 제작 하였다. 제작된 3종류의 Hopper type WDM FBG Acoustic Transducer는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, sensor arm 구성이 간단하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 3종류의 Hopper type WDM FBG Acoustic Transducer 는 주파수 특성이 10 Hz~18 kHz 대역에서 음파 검출이 가능하였고, 트랜스듀서의 최적 공진 조건을 이용하여 최대 8.6 m 거리까지 신호 검출이 가능하였다. 특히, 기존의 음향 센서를 대신하여 전기적 잡음이 많고, 열악한 환경에서 저 주파수 신호 검출에 실용화를 기대할 수 있고, 센서 어레이(array)시스템 구성을 통하여 고감도 및 다중점 음파 검출 시스템으로 발전될 수 있다.

센서 어레이를 이용한 신경망 기반의 가스 인식 시스템 개발 (A development of neural-network based gas recognition system using sensor array)

  • 김영진;정종혁;강상욱;조영창
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.356-360
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    • 2002
  • 산업의 발달과 더불어 CO, $H_2$S, S $O_2$등에 의한 대기오염이 심각해져 가스중독의 위험성이 고조되었을 뿐만 아니라, 생활수준의 향상으로 부탄(C$_4$ $H_{10}$)이나 프로판(C$_3$ $H_{8}$) 등의 폭발성 탄화수소계 가스들의 수요가 급증하는 가운데 가스폭발의 위험성이 대두되고 있다. 이에 대한 방비책으로 고감도 가스센서의 개발 뿐만 아니라 가스센서를 응용한 가스검출 및 가스식별 시스템의 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 반도체식 가스센서의 선택도에 대한 문제점을 개선하는 동시에 단일 센서신호의 드리프트에 대한 영향을 최소화하기 위해 반도체식 가스센서 어레이를 구성하고, 이로부터 검지된 가스별 입력 패턴데이터를 신경 회로망(neural network)에 적용함으로써 가스의 종류를 선택적으로 인식할 수 있는 가스인식 시스템을 개발하고자 한다.다.

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분산 다중 전자전 센서를 이용한 등 간격 선형 배치 MIMO 레이다 파라미터의 암맹 추정 기법 (Blind Parameter Estimation Schemes for Uniform Linear Array MIMO Radars Using Distributed Multiple Electronic Sensors)

  • 김동현;이재훈;송종인;정원주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.619-627
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    • 2017
  • MIMO(Multi-Input Multi-Output) 레이다는 최근 여러 장점으로 각광을 받고 있는 새로운 개념의 레이다 기술로 다양한 신호처리 기술이 연구되고 있다. 그러나 전자전의 관점에서 보면 MIMO 레이다는 기존 레이다와 다른 동작원리를 가지고 있으므로 기존 레이다 파라미터 탐지 기술이 적용되지 않기에 새로운 파라미터 탐지 기술이 MIMO 레이다의 무력화와 효과적인 기만을 위하여 요구된다. 본 논문에서는 ULA(Uniform Linear Array) MIMO 레이다의 중요 파라미터인 직교신호의 개수를 2개의 이동 전파탐지기를 이용하여 암맹적으로 추정하거나 저잡음 상황에서 최소 3개의 전파탐지기를 이용하여 암맹적으로 추정하는 두 가지 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인한다.