• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권1호
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• pp.96-102
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• 2011

Simultaneous measurements using a scanning spectrograph system and transmissometer were performed for the first time over an urban site in Gwangju, Korea, to derive the ambient $NO_2$ volume mixing ratio. The differential slant column densities retrieved from the scanning spectrograph system were converted to volume mixing ratios using the light traveling distance along the scanning line of sight derived from the transmissometer light extinction coefficients. To assess the performance of this system, we compared the derived $NO_2$ volume mixing ratios with those measured by an in situ chemiluminescence monitor under various atmospheric conditions. For a cloudless atmosphere, the linear correlation coefficient (R) between the two data sets (i.e., data derived from the scanning spectrograph and from the in situ monitor) was 0.81; the value for a cloudy atmosphere was 0.69. The two sets of $NO_2$ volume mixing ratios were also compared for various wind speeds. We also consider the measurement errors, as estimated from an error propagation analysis.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.259-266
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• 2019

Tuning of electro-optical properties of nano-structured $SnO_2:Ga$ powders in a micro drop fluidized reactor (MDFR) was highly effective to enhance the activities of powders to be used as sensor materials. The tuning was conducted continuously in a facile one-step process during the formation of powders. The microscopic hydrodynamic forces affected the band gap structure and charge transfer of $SnO_2:Ga$ powders through the oxygen and interfacial tin vacancies by providing plausible pyro-hydraulic conditions, which resulted in the decrease in the electrical resistance of the materials. The analyses of room-temperature photoluminescence (PL) spectra and FT-IR exhibited that the tuning could improve the surface activities of $SnO_2:Ga$ powders by adjusting the excitation as well as separation of electrons and holes, thus maximizing the oxygen vacancies at the surface of the powders. The scheme of photocatalytic mechanism of $SnO_2:Ga$ powders was also discussed.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.256-261
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• 2019

The use of military lithium batteries in this field accelerates the generation of internal pressure because the active materials, lithium and the electrolyte, react to form sulfur dioxide gas. This also reduces the amount of electrolyte. In this condition, batteries can 'vent' or 'explode' especially when completely discharged. Such venting and explosion can be regarded as a safety accident, as toxic gases and shrapnel are ejected from the batteries which can harm the user. A DTaQ was carried out in 2017 as a quality problem solution project to solve this safety issue. A protection circuit was thereby developed, which included a micro controller unit (MCU) which can stop battery usage when in an over-discharging state by sensing its low-voltage condition. In 2018, this concept was expanded to lithium batteries for the remote controlled ammunition system. This paper reports results of the improved performance.

• 센서학회지
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• 제31권4호
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• pp.266-270
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• 2022

Owing to the rising volume of seaborne trade, oil spills damage the marine environment for over 250 yearly. Thus, various analysis methods such as the Fourier-transform infrared (FTIR), Raman spectroscope, and gas chromatography are used to monitor oil spills at sea, but these methods are expensive. Recently, to reduce operational costs, an underwater fluorometer was adopted. However, this approach is not ideal for the remote sensing of oil spills because the device gets submerged in the sea. In this study, we have designed and developed a monitoring system that uses ultraviolet fluorescence to detect spilled oil or water from a distance, as well as proposed an analyzing method defining based on water Raman signal and QF535. Each fluorescence spectrum of water, oil (crude oil), and Bunker A was obtained using the system, and was calculated and analyzed from the spectrum individually. Based on the results of the analysis, we could successfully identity water and oil at a long distance.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권3호
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• pp.1-12
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• 2022

인공지능 기술의 급속한 발전으로 기존 센서에 인간의 지능과 유사한 기능을 부여하기 위한 연구가 큰 주목을 받고 있다. 기존에는 주로 센서로써의 기초 성능지표, 예를 들어 감도 및 속도 등을 향상시키기 위한 연구가 주로 진행되었지만, 최근에는 분류나 예측 등의 인공지능을 센서에 결합하기 위한 시도가 확대되고 있다. 이를 바탕으로 최근 질병 감지 센서, 모션 감지 센서 및 가스 센서 등 거의 센서 전 분야에서 지능형 센서에 대한 연구 결과가 활발히 보고되고 있다. 본 논문에서는 인공지능의 기본적인 개념, 종류 및 메커니즘과 더불어, 최근 보고된 지능형 센서에의 적용 사례에 대해 알아보고자 한다.

• 한국재료학회지
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• 제7권2호
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• pp.102-106
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• 1997

박막형 접촉연소식을 포함한 마이크로 가스센서에서 membrane은 Si식각시 식각정지용으로서 또 센서 소자를 지지하는 층으로서 응력이 없어야 하며 이는 응력이 membrane파괴의 주 원인으로 작용하기 때문이다. 이에 따라 본 연구에서는 증착조건이 low pressure chemical vapor deposition(LPCVD)법과 sputtering법으로 제작된 $SiN_{x}$과 $SiN_{x}/SiO_{x}/(NON)$막의 응력고 굴절율 변화에 미치는 효과에 대한 실험을 행하였다. LPCVD의 경우 단일막인 $SiN_{x}$의 압축응력 및 굴절율을 나타내었다. Sputtering의 경우 $SiN_{x}$는 공정압력이 1mtorr에서 30torr까지 증가할수록 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 응력값은 압축에서 인장으로 전환되었으며 본 실험에서 응력이 가장 낮게 나온 시편의경우 압축응력으로 $1.2{\times}10^{9}dyne/cm^2$가 공정압력 10mtorr, 인가전력밀도 $1.37W/cm^2$에서 얻어졌다. 굴절율은 공정압력이 1motorr에서 30motorr까지 증가할수혹 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 감소하여 2.05에서 1.89의 변화를 보였다. LPCVD와 sputtering으로 증착된 막들은 모두 온도가 증가함에 따라 응력이 감소하였으며 온도감소시 소성적인 특성을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.536-542
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• 2018

이산화주석은 Rutile 구조를 갖는 Oxygen-Deficient n-type 반도체 물질로서, $H_2$, CO, $CO_2$ 등의 가스 분자가 표면에 흡착되면 전기저항이 변하는 특성을 가지고 있고, 이러한 성질을 활용하면 다양한 가스의 감지가 가능하기 때문에 가스센서로 연구가 활발히 이루어지고 있다. 나노구조물의 경우 Bulk 상태보다 체적 대비 표면적비가 높기 때문에 기체의 흡착이 유리하고, 가스 센서의 성능이 향상될 수 있다. 본 연구에서는 Thermal CVD 공정을 이용하여 SnO Nanoplatelet을 Si 기판위에 Dense하게 성장시켰다. 기상 수송 방법(Vapor Transport Method)으로 성장된 SnO 나노구조물을 Thermal CVD System을 이용하여 산소분위기에서 $830^{\circ}C$ 및 $1030^{\circ}C$에서 열처리(Post-Annealing)하여 $SnO_2$ 상(Phase)을 갖도록 하였다. 열처리 과정동안 쳄버의 압력을 4.2 Torr로 일정하게 유지시켰다. 열처리 된 SnO 나노구조물의 결정학적 특성을 Raman Spectroscopy 및 XRD 분석을 통하여 확인하였고, 형태학적 변화를 주사전사현미경(Scanning Electron Microscopy)을 통하여 확인하였다. 분석결과 SnO 나노구조물은 열처리 과정을 통하여 $SnO_2$ 나노구조물로 상변환 되었다.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.476-482
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• 1997

주성분 분석 및 역전달 인공 신경망의 패턴 인식 기법과 산화물 반도체 가스센서 어레이를 사용한 소형 전자코 시스템을 제작하여 그 특성을 평가하였다. 센서 어레이로서 Pd가 첨가된 $WO_{3}$, Pt가 첨가된 $SnO_{2}$, $TiO_{2}-Sb_{2}O_{5}-Pd$가 첨가된 $SnO_{2}$, $TiO_{2}-Sb_{2}O_{5}-Pd$가 첨가된 후 Pd 코팅층이 형성된 $SnO_{2}$, $Al_{2}O_{3}$가 첨가된 ZnO 및 $PdCl_{2}$가 첨가된 $SnO_{2}$ 등의 6가지 조성의 감지재료가 사용되었다. 전자코 시스템 하드웨어는 CPU로서 16bit의 Intel 80c196kc, 시스템 동작 프로그램의 저장을 위한 EPROM, 인공 신경망의 최적화된 가중치의 다운로딩을 위한 EEPROM, 가스농도의 결과 표시를 위한 LCD 등으로 구성하였다. 시스템의 성능 평가를 위해 자동차에서 배출되는 환경오염 물질인 CO/HC 가스(CO 0%/HC 0 ppm 에서 CO 7.6%/HC 400 ppm 까지 범위의 26가지 CO/HC 혼합가스 패턴)에 대한 인식 실험 결과 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.369-375
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• 1997

$SnO_{2}$에 $V_{2}O_{5}/ThO_{2}/Pd$를 도핑하여 제조된 센서는 약 $500^{\circ}C$의 높은 센서 온도에서 CO에 대해 우수한 선택도와 안전성 및 빠른 응답특성을 보였다. 특히, $V_{2}O_{5}$를 약 3.0 wt.% 첨가하여 선택도에 있어서 CO 감도에 대해 $NO_{x}$, $C_{3}H_{8}$, $CH_{4}$ 및 $SO_{2}$같은 많은 간섭가스들의 영향이 적음을 알았다. 센서 제조는 $V_{2}O_{5}$(3.0 wt.%), $ThO_{2}$(1.5wt.%), Pd(1.0 wt.%)의 촉매물질과 함께 기존에 잘 알려진 후막기술을 이용하였다. 일반적으로 연소배가스처럼 $NO_{x}$와 CO가 혼합되어 있는 복합가스의 경우, $SnO_{2}$계 반도체 센서로는 CO만의 검지는 $NO_{x}$ 간섭 때문에 대단히 어렵다. 본 센서는 공연비제어를 요하는 자동차나 보일러 시스템의 연소배가스의 측정과 감시에 사용할 수 있을 것이다.

• 센서학회지
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• 제33권1호
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• pp.40-47
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• 2024

The creation of vertically aligned one-dimensional (1D) nanostructures through the decoration of n-type tin oxide (SnO₂) on p-type chromium oxide (Cr₂O₃) constitutes an effective strategy for enhancing gas sensing performance. These heterostructures are deposited in multiple stages using a glancing angle deposition technique with an electron beam evaporator, resulting in a reduction in the surface porosity of the nanorods as SnO₂ is incorporated. In comparison to Cr₂O₃ films, the bare Cr₂O₃ nanorods exhibits a response 3.3 times greater to 50 ppm H₂S at 300℃, while the SnO₂-decorated Cr₂O₃ nanorods demonstrate an eleven-fold increase in response. Furthermore, when subjected to various gases (CH₄, H₂S, CO₂, H₂), a notable selectivity toward H₂S is observed. This study paves the way for the development of p-type semiconductor sensors with heightened selectivity and sensitivity towards H₂S, thus advancing the prospects of gas sensor technology.