• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권3호
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• pp.235-239
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• 2010

In this study, we have fabricated two types of non-invasive fiber-optic respiration sensors that can measure respiratory signals during magnetic resonance (MR) image acquisition. One is a nasal-cavity attached sensor that can measure the temperature variation of air-flow using a thermochromic pigment. The other is an abdomen attached sensor that can measure the abdominal circumference change using a sensing part composed of polymethyl-methacrylate (PMMA) tubes, a mirror and a spring. We have measured modulated light guided to detectors in the MRI control room via optical fibers due to the respiratory movements of the patient in the MR room, and the respiratory signals of the fiber-optic respiration sensors are compared with those of the BIOPAC$^{(R)}$ system. We have verified that respiratory signals can be obtained without deteriorating the MR image. It is anticipated that the proposed fiber-optic respiration sensors would be highly suitable for respiratory monitoring during surgical procedures performed inside an MRI system.

• 센서학회지
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• 제8권3호
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• pp.232-238
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• 1999

페브리-페롯 간섭계 원리를 이용한 광섬유 센서를 철근 콘크리트 구조물에 매설하고 구조물에 압력을 가했을 때 위상변화와 스트레인과의 특성 관계를 조사하였다. 단일모드 광섬유 (SMF) 내에 $TiO_2$ 유전체 박막을 용융 접합하여 공극의 길이가 10 mm인 광섬유 페브리-페롯 간섭계를 제작하였다. 제작한 페브리-페롯 간섭계와 6 mm의 철근을 $100{\times}100{\times}500\;mm^3$ 크기의 철근 콘크리트 구조물에 매설하였다. 광섬유 간섭계 및 광섬유 리드선은 접착제로 광섬유를 보호하였으며, 여러 지점에서 구조물이 받는 압력의 크기를 측정하기 위해 TDM 방식의 다중화 방법을 이용하였다. 제작한 광섬유 간섭계 센서의 광출력 특성은 인가한 하중에 따라 선형적으로 변화하였으며, 제작된 센서의 감도는 각각 $1.03^{\circ}/kg$와 $0.76^{\circ}/kg$이였다.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.356-361
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• 1997

광섬유 소산파 센서(fiber-optic evanescent wave sensor)를 제작하였다. 클래드층을 제거한 광섬유 코아 표면에 anti-mouse immunoglobulin G(IgG)를 결합시키고, 형광이 표지된 mouse IgG와의 반응을 직접적인 방법과 경쟁적인 방법을 통하여 측정하였다. 직접적인 방법과 경쟁적인 방법 모두 $1{\mu}g/m{\ell}$이하의 mouse IgG를 측정할 수 있는 감도를 얻을 수 있었다. Anti-mouse IgG는 단순 흡착 방법에 의하여 광섬유 코아 표면의 93.9%에 고정되었고 비특이적 결합반응을 제거하기 위하여 실시한 소혈청 알부민(bovine serum albumin : BSA)을 이용한 표면 코팅 효과는 없었다. Mouse IgG에 결합된 fluorescein의 비율이 높을수록 형광 발생량이 많았으나 관계는 직선적이지 않았다. 본 연구에서 제작된 광섬유 소산파 센서는 $1{\mu}g/m{\ell}$ 이하의 항원 항체 반응을 소산파 여기에 의한 형광량으로 측정할 수 있어 면역센서로의 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.161-164
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• 1997

편광유지 광섬유를 이용한 주파수가 안정화된, 두 개의 서로 수직으로 편광된 종모우드를 갖는 He-Ne레이저 빛을 LoTa $O_{3}$ 위상변조기로 구성된 센서부(sensor head)로 전달해 줌으로써 원격에서 전기장을 측정할 수 있는 hybrid, heterodyne 간섭식 센서를 구성하였다. In/quadrature-phase위상변조풀이 방식을 이용하여 전기광학 효과에 의해 서로 수직으로 편광된 두 모우드 사이에 유도된 위상차이를 측정함으로써 항상 높은 검지율을 유지할 수 있는 전기장 센서를 구성하고, 이를 이용하여 광학 물질에 유도된 복굴절도 측정을 할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제19권3호
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• pp.92-99
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• 2000

본 논문에서는 외부 음향신호에 대한 맨드릴형 광-음향센서의 반응특성을 이론적으로 해석하고, 재질변수 및 형상변수에 따른 음향감도를 해석적으로 분석하였다. 그리고 유한요소법으로 분석한 결과와 비교하여 해석적 분석결과의 타당성을 검증하였다. 그 결과, 대부분 일치하는 경향성을 보여주고 있으므로 해석적인 방법으로 대략적인 경향성 분석을 행하고, 필요한 영역에서 유한요소법을 이용하여 정밀한 해석을 하는 것이 광-음향센서의 최적구조를 설계하기 위한 경제적인 방법인 것으로 나타났다.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.307-315
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• 2000

FBG (Fiber Bragg Grating) hydrophone sensor의 arrays system을 구축하고, 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 passive band-pass filter system을 이용하여, 설계 및 제작된 2개의 FBG transducers의 수중 음향파 신호 검출을 실행하였다. 실험 결과 수중에서 주파수 1.3 KHz대까지 다중점에 대하여, 주파수 신호가 각각 다른신호의 검출이 가능하였다. 따라서, 제작된 FBG transducers을 이용한 hydrophone sensor arrays의 시스템 설계가 가능함을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제32권1호
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• pp.35-45
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• 2017

In this work the optical fiber glucose and lactate biosensors were developed by using fluorescent dye and enzyme immobilized on the end tip of an optical fiber. 3-Glycidyloxypropyl)methyldiethoxysilane (GPTMS), (3-Aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS) and Methyltrimethoxysilane (MTMS) were used to immobilize glucose oxidase (GOD), lactate oxidase (LOD) and ruthenium(II) complex (tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) ruthenium(II), $Ru(dpp)_3^{2+}$) as oxygen sensitive fluorescent dye. MTMS sol-gel was an excellent supporting material for the immobilization of $Ru(dpp)_3^{2+}$, GOD, and LOD on the optical fiber. Storage stability of the optical fiber glucose sensor was kept constant over 20 days, while the optical fiber lactate sensor had constant storage stability over 17 days. The optical fiber glucose and lactate biosensors also maintained good operational stability for 20 hours and 14 hours, respectively. The activities of the immobilized enzymes were most excellent at pH 7 and at $25^{\circ}C$. On-line monitoring of glucose and lactate in a simulated process was performed with the optical fiber glucose and lactate biosensors. On-line monitoring results were agreed with those of off-line data measured with high performance liquid chromatography (HPLC).

• 센서학회지
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• 제9권1호
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• pp.15-21
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• 2000

단일모드 광섬유와 평면도파로 결합기의 열에 의하여 공진파장이 이동하는 현상을 이용한 광섬유형 온도센서를 구현하였다. 평면도파로는 열에 의한 굴절률 변화가 큰 열광학폴리머를 사용하였다. 광섬유 연마과정 등의 소자제작 공정을 소개하고, 편광에 무관하게 동작하는 광소자 구조를 실험으로 검증하였다. 제작된 소자의 편광에 따른 공진파장의 차이는 2nm 이하였다. 실온($24^{\circ}C$)에서 $90^{\circ}C$까지의 온도변화에 의한 공진파장의 변화는 $-0.54nm/^{\circ}C$, $-3nm/^{\circ}C$의 특성을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.607-613
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• 2008

광섬유의 클래딩 부분을 별도의 고정구에 직접 부착하는 방식으로 고정하여, 변형발생 시 광케이블을 구성하는 재료들 사이에서 발생하는 미끄러짐(Slip)현상을 방지하고, 외력에 의해 발생하는 변형을 정확하게 측정이 가능하도록 함과 기존 광섬유격자센서가 자체적으로 압축변형의 측정이 곤란한 점을 개선하기 위해 미리 긴장(Pre-Strain)상태를 유지하기 위하여 두 개의 접점사이를 볼트와 너트로 조절하여 프리스트레인 가변이 가능하도록 하여 인장/압축변형 측정을 가능하게 한 광섬유격자센서 패키지를 사용하는 지하구조물 변위 모니터링시스템이 본 연구에 의해 개발되었다. 이러한 광섬유격자센서 패키지는 콘크리트 라이닝구조물에 콘크리트의 불균일성을 극복하고 대표성을 가지기 위해 1미터 게이지 길이를 갖도록 하여 모니터링시스템에 적용되었으며, 대구 지하철 지하구조물에 현재 운영 중인 이 시스템은 한국전력 공동구 설치공사가 진행되면서 구조물에 미치는 영향을 판단하기 위한 모니터링시스템으로 적용되었다.

• 센서학회지
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• 제17권6호
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• pp.397-405
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• 2008

In this study, we have measured temperature distribution using infrared optical fibers during radiofrequency ablation (RFA). Infrared radiations generated from the water around inserted electrode are transferred by silver halide optical fibers and are measured by a thermopile sensor. Also, the output voltages of a thermopile sensor are compared with those of the thermocouple recorder. It is expected that a noncontact temperature sensor using an infrared optical fiber can be developed for the temperature monitoring during RFA treatments based on the results of this study.