열산화법으로 형성한 Pt-SnO2-x 박막소자의 CO 가스 감지특성

심창현,박효덕,이재현,이덕동 ( Chang Hyun Shim,Hyo Derk Park,Jae Hyun Lee,Duk Dong Lee ) 한국센서학회 1992 센서학회지 Vol.1 No.1

Pt-SnO(2-x) thin film sensing devices has been fabricated by thermal oxidation of stacked Pt-Sn thin film on the heater. The thickness of Sn thin film deposited by thermal evaporation was 4000 Å and the thickness of Pt deposited by D.C. sputtering on 5n thin film was 14∼71 Å range. The XRD analysis show that the Pt-SnO(2-x) thin films are` formed by grains with a diameter of about 200 Å randomly connected and the crystalline phase of the thin films are preferentally oriented in the (110) direction. Pt-SnO_(2-x) thin film device (Pt thickness : 43 Å) to 6000 ppm CO shows the sensitivity of 80 % and high selectivity to CO. And the operating temperature and the thermal oxidation temperature of Pt-SnO_(2-x) thin film device with high sensitivity to CO were 200℃ and 500℃, respectively.

열산화법으로 형성한 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막소자의 CO 가스 감지특성

심창현,박효덕,이재현,이덕동,Shim, Chang-Hyun,Park, Hyo-Derk,Lee, Jae-Hyun,Lee, Duk-Dong 한국센서학회 1992 센서학회지 Vol.29 No.3

적층구조의 Pt-Sn 박막을 히터 위에서 열산화하여 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막형 CO 가스감지소자를 제조하였다. 열증착법으로 증착된 Sn의 두께는 $4000{\AA}$이었으며 그 위에 D.C. sputtering법으로 증착된 Pt의 두께는 $14{\AA}{\sim}71{\AA}$ 이었다. XRD 분석에서 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막은 $200{\AA}$ 정도의 입경과 주방향성이 (110)인 $(SnO_{2}){\cdot}6T$ 결정상을 보였다. $Pt-SnO_{2-x}$ 박막소자(Pt 두께 : $43{\AA}$)는 6000 ppm의 CO에 대해 80% 정도의 감도와 CO에 대해 높은 선택도를 나타내었다. 그리고 CO에 고감도를 갖는 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막소자의 열산화 온도와 동작온도가 각각 $500^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$이었다. $Pt-SnO_{2-x}$ thin film sensing devices has been fabricated by thermal oxidation of stacked Pt-Sn thin film on the heater. The thickness of Sn thin film deposited by thermal evaporation was $4000{\AA}$ and the thickness of Pt deposited by D. C. sputtering on Sn thin film was $14{\sim}71{\AA}$ range. The XRD analysis show that the $Pt-SnO_{2-x}$ thin films are formed by grains with a diameter of about $200{\AA}$ randomly connected and the crystalline phase of the thin films are preferentally oriented in the (110) direction. $Pt-SnO_{2-x}$ thin film device (Pt thickness : $43{\AA}$) to 6000 ppm CO shows the sensitivity of 80% and high selectivity to CO. And the operating temperature and the thermal oxidation temperature of $Pt-SnO_{2-x}$ thin film device with high sensitivity to CO were $200^{\circ}C$ and $500^{\circ}C$, respectively.

반도체 센서 전자코 플랫폼을 이용한 저온 저장 및 열화 조건에서의 에센셜 오일 패턴 변화 분석

이현준 ( Hyun Jun Lee ),김진호 ( Jin Ho Kim ),심창현 ( Chang Hyun Shim ),박정윤 ( Jung Yoon Park ),최해욱 ( Hae Wook Choi ) 대한미용학회 2021 대한미용학회지 Vol.17 No.4

The chemical components of essential oil easily change due to chemical reactions when the oils are exposed to heat, light and oxygen. Sensory evaluation is one of the methods to measure smell quality. Also, an electronic nose can be used complementarily in place of sensory test. In this work, 3 different essential oil were used which were stored at 4℃ and 50℃ temperature. The extracted oils were periodically tested using an electronic nose platform. The data obtained from the electronic nose were evaluated via principal component analysis(PCA). The oils stored at 4℃ indicated higher value than the oils stored at 50℃ temperature. Moreover, each essential oil exhibited a specific characteristic pattern in PCA according to storage conditions and period.

시뮬레이션 소프트웨어를 이용한 농업용 감속기의 안전율 시뮬레이션

장정훈 ( Jeong-hoon Jang ),최창현 ( Chang-hyun Chang ),심승헌 ( Seung-heon Shim ),김용주 ( Yong-joo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

농업용 감속기는 모터로부터 회전력을 전달하면서 회전속도를 감속시키고 회전 토크를 증대시키는 장치로서 장비의 정밀도 및 효율 특성에 영향을 미치는 부품으로 기계적 구성장치의 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 농업용 감속기 최적 설계를 위한 기초 연구로써, 농업용 감속기의 최적 설계를 위하여 치폭 변화에 따른 안전율 시뮬레이션을 하였으며, 기어해석 소프트웨어 Romax Designer를 이용하여 수행하였다. 또한, AGMA-2001-C95 규격을 기반으로 작용 응력, 안전율을 계산하였다. 시뮬레이션은 농업용 감속기의 구성요소 중 시설하우스 창 개폐 현장에서 가장 파손이 많이 발생하는 2축 헬리컬 기어와 3축 헬리컬 기어를 대상으로 수행 하였으며, 이 때 2축 헬리컬 기어와 3축 헬리컬 기어의 설계 치폭은 38.8, 30 mm이다. 시뮬레이션 결과, 2축 헬리컬 기어와 3축 헬리컬 기어를 각각 26.8과 26 mm로 감소시킨 경우의 굽힘 안전율은 2축 헬리컬 기어와 3축 헬리컬 기어에서 각각 1.140, 1.304이고 접촉 안전율은 2축헬리컬 기어와 3축 헬리컬 기어에서 각각 1.303, 1.382로 모두 1 이상을 만족하여 최대 경량화 치폭은 2축헬리컬 기어가 26.8 mm, 3축 헬리컬 기어가 26 mm 임을 알 수 있다. 그러나, 양산품이 보유하고 있는 안전율의 범위를 유지하고 치폭을 줄이기 위해서는 2축 헬리컬 기어의 치폭을 30.8 mm, 3축 헬리컬 기어의 치폭을 30mm로 해야 하는 것을 알 수 있다. 또한, 감속기의 구조, 사용목적과 사용방법에 적합하도록 안전율을 선정하여 최적설계를 진행하는 것이 중요하다고 판단된다.

반도체식 가스센서 시스템에서의 가스분류 및 고장진단

이인수(In Soo Lee),심창현(Chang Hyun Shim) 한국정보기술학회 2009 한국정보기술학회논문지 Vol.7 No.2

We proposed a method of fault diagnosis for tin oxide gas sensors using resistance and sensitivity sets and ART2 NN (adaptive resonance theory 2 neural network) with uneven vigilance parameters. In this method two ART2 NN modules are used for gas classification and fault isolation. The sensor features for diagnosis were sensor resistance and gas sensitivity sets and the features were manipulated by an ART2 NN modules. We diagnosed tin oxide gas sensors upon exposure to oil vapor, silicon vapor, and high humidity. The performances were finally evaluated with real H₂S gas. This method proves to be helpful to diagnose a fault that was typically generated by oil vapor, silicon vapor, and high humidity and to classify the H₂S gas.

농업용 트랙터용 정유압 기계식 변속기의 복합유성기어 강도 해석

백승민 ( Seung-min Baek ),심승헌 ( Seung-heon Shim ),최창현 ( Chang-hyun Choi ),김용주 ( Yong-joo Kim ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

정유압 기계식 변속기는 복합유성기어와 정유압 장치(HSU, Hydro-static unit)로 구성되어 있으며, 차량의 작업 조건에 맞는 최적의 기어비로 연속적으로 변환시켜 우수한 동력성능과 연비를 얻을 수 있다. 현재 정유압 기계식 변속기는 산업용 차량, 건설 중장비 및 농업용 트랙터 분야에서 개발 및 적용이 활발히 진행되고 있다. 정유압 기계식 변속기의 유성기어류에서는 가혹한 작업 조건으로 기어 치 파손현상이 많이 발생한다. 원인은 기어류의 굽힘 및 면압강도의 부족으로 인한 기어 치 손상과 공진에 의한 파손으로 판단된다. 따라서 본 연구는 정유압 기계식 변속기(HMT, Hydraulic mechanical transmission)의 최적 설계를 위한 기초 연구로써, 기어트레인 해석 소프트웨어인 Romax desinger(R18, Romax technology, United Kingdom)를 이용하여 정유압 기계식 변속기의 핵심 부품인 복합유성기어의 시뮬레이션 모델을 개발하고, 복합 유성기어에 대해서 강도해석을 실시하였다. 시뮬레이션은 엔진의 정격 출력과 최대 토크 기준에서 실시하였으며, 그 결과 두 조건에서 동일하게 두 번째 유성기어 세트의 Planet gear에서의 접촉 안전율이 낮게 나타났다. 또한 안전율이 1이상을 유지하고 있어 강도 설계의 안전성이 확보되었다고 판단된다.

수확 작업 시 농업용 트랙터의 소요 동력 분석

장정훈 ( Jeong-hoon Jang ),심승헌 ( Seung-heon Shim ),최창현 ( Chang-hyun Chang ),김용주 ( Yong-joo Kim ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1

본 연구는 수확 작업에 따른 농업용 트랙터의 차축 부하 분석을 목적으로 수행되었다. 트랙터의 부하측정을 위한 부하 계측 시스템은 4개 차축의 토크 측정을 위한 휠 토크미터, 부하 데이터 수집을 위한 데이터 수집장치, 토크미터에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치, 트랙터 배터리를 이용하여 노트북 및 전원공급장치에 전원을 공급하기 위한 인버터, 데이터 처리를 위한 노트북으로 구성하였다. 본 연구에서는 부하계측을 수행하기 위해 동양물산㈜의 60 마력급 트랙터 T623을 사용하였다. 부하 분석은 수확 작업에 따른 주행 단수 별 데이터를 이용하여 통계분석을 수행하였다. 수확 작업 시 L2단에서 좌측 전륜에서의 최대, 최소, 평균, 표준편차 토크는 각각 1735.44, 818.36, 1201.38, 175.53 Nm로 나타났으며, 우측 후륜에서는 3685.11, 1971.68, 2981.80, 258.36 Nm로 나타났다. L3단에서 좌측 전륜에서의 최대, 최소, 평균, 표준편차 토크는 각각 1580.94, 701.06, 1007.93, 125.11 Nm로 나타났으며, 우측 후륜에서는 3239.57, 1735.44, 2472.11, 307.85 Nm로 나타났다. 트랙터의 차축 부하는 L2단에서 L3단으로 작업속도가 증가함에 따라 좌측 전륜에서 약 0.83배, 우측 후륜에서 약 0.82배 감소하는 것으로 나타났다. 향후에는 Romax_Designer (Version 17, Romax Technology, UK)을 사용하여 작업 부하에 따른 트랙터 트랜스미션해석을 하여 트랙터 PTO 최적설계 가능성을 제시할 계획이다. 정격 출력 조건에서 시뮬레이션을 진행하여 트랙터 트랜스미션을 설계하면 안전성을 확보할 수 있지만 최적설계를 위해서는 실제 포장시험 데이터를 이용한 시뮬레이션이 필요하다고 판단된다.

가연성 가스 인식을 위한 SnO₂ 계열의 박막 가스센서

이대식(Dae-Sik Lee),심창현(Chang-Hyun Shim),이덕동(Duk-Dong Lee) 한국진공학회(ASCT) 2001 Applied Science and Convergence Technology Vol.10 No.3

가연성 가스의 검지 및 인식을 위하여, SnO₂계열의 4가지 종류의 박막을 형성하였다. 감지막 형성을 위하여, Sn,Pt/Sn, Au/Sn, 그리고 Pt,Au/Sn 막을 Sn의 열증착과 귀금속의 스퍼터링으로 증착하였다. 증착된 박막들을 700℃ 정도에서 2 시간 열산화시켜 SnO₂ 계열의 감지막을 형성하였다. 제작된 박막은 tetragonal 구조의 SnO₂이었고, 가스 흡착을 위한 가스 흡착점과 기공도를 많이 갖고 있었다. 스퍼터로 형성된 박막보다 열산화법으로 형성된 박막이 고감도를 보였다. 제작 박막들은 작업환경기준치정도의 저농도에서 측정 가연성 가스(부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소)에 대해 고감도와 재현성을 나타내었다. 특히, 백금(30 Å)을 첨가한 박막이 LPG와 부탄 가스에 대해, 순수 열산화된 SnO₂ 박막이 프로판과 일산화탄소에 대하여 가장 고감도를 나타내었다. 이들 센서들의 각 가스별로 차별화된 감도패턴을 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 환경기준치(LEL, TLV) 범위에서 부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소와 같은 가연성 가스의 종류 인식 및 정량을 인식할 수 있었다. Highly-porous SnO₂ thin films were prepared for recognizing and detecting of the inflammable gases, like butane, propane, LPG, carbon monoxide. To obtain sensing films, Sn, Pt/Sn, Au/Sn, and Pt,Au/Sn films were deposited employing a thermal evaporator for Sn film and a sputter for novel metals of Pt or/and Au. These films were annealed for 2 h at 700℃ to form SnO₂-based thin films. The films showed the tetragonal structure and also exhibited many defects and porosity, which could give high sensitivity to thin films. The thin films showed high sensitivity and reproductivity to the tested gases(butane, propane, LPG, and carbon monoxide) to even to low gas concentrations in range of workplace environmental standards. Especially, Pt/SnO₂ film showed the highest sensitivity to butane, LPG, and carbon monoxide. And pure SnO₂ film manifested the highest sensitivity to propane. By using the sensing patterns from the films, we could reliably recognize the kinds and the quantities of the tested inflammable gases within the range of the threshold limit values(TLV) and the lower explosion limit(LEL) through the principal component analysis(PCA).

악취분별능력을 가진 자동차용 고기능 듀얼타입 집적형 유해가스 유입차단센서 개발

정완영(Wan-Young Chung),심창현(Chang-Hyun Shim) 제어로봇시스템학회 2007 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.13 No.7

열산화법으로 형성한 탄탈륨 산화막의 전기적 특성

홍영호(Young-Ho Hong),심창현(Chang-Hyun Shim),전춘배(Choon-Bae Jun),이덕동(Duk-Dong Lee),김봉열(Bong-Ryul Kim) 대한전자공학회 1991 대한전자공학회 학술대회 Vol.1991 No.6