수질 측정용 플로우 셀의 오염 모니터링을 위한 평면광도파로 센서

한승헌; 김태언; 정행윤; 기현철; 김두근; 김선훈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 한승헌 김태언 정행윤 기현철 김두근 김선훈

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제32권 제6호

발행연도: 2019.1

수록면: 472 - 476 (5page)

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본 연구에서는 광학 기반 수질 측정 시스템의 플로우 셀의 오염 정도를 모니터링 할 수 있는 평면광도파로(PLC, planar lightwave circuit)를 이용한 광학 센서를 제안하였다. 현장 및 실시간 수질 측정 시스템의 플로우 셀 오염으로 인한 측정 오차를 보정할 수 있을 뿐만 아니라 플로우 셀 자체의 유지보수 시기를 결정하는 데 활용할 수 있는 V자형 광도파로를 갖는 PLC 센서를 실리카 기반으로 설계 및 제작하였다. FDTD (finite-difference time-domain) 방법을 이용하여 PLC 센서의 감지 영역 부분의 오염을 가정하여, 오염에 따른 광 전송 특성 변화를 수치 해석 하였다. 또한, 실제 PLC 센서를 통해 플로우 셀의 오염 모니터링이 가능한지 확인하기 위하여, PLC 센서가 설치된 플로우 셀에 수돗물을 채우고 장기간 PLC 센서의 광 전송 손실 변화를 관찰하였다. PLC 센서가 수돗물에 침지된 일 수가 증가할수록 PLC 센서의 광 전송 강도가 감소하였으며, 광 전송 강도가 1.55 μm에서 3 dB 만큼 감소한 침지 일 수는 약 15일이였다.

참고문헌 (16)

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Howard B Glasgow / 2004 / Real-time remote monitoring of water quality: a review of current applications, and advancements in sensor, telemetry, and computing technologies / Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 300(1-2):409~448

Bobby Pejcic / 2009 / Mid-Infrared Sensing of Organic Pollutants in Aqueous Environments / Sensors 9(8):6232~6253

Theofanis P. Lambrou / 2014 / A Low-Cost Sensor Network for Real-Time Monitoring and Contamination Detection in Drinking Water Distribution Systems / IEEE Sensors Journal 14(8):2765~2772

C. Moore / 2009 / Optical tools for ocean monitoring and research / Ocean Science 5(4):661~684

G. Tuna / 2013 / Int. J. Distrib. Sens 9:249598

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