pH는 화학, 생화학, 임상의학, 환경과학과 산업공정 분야 등에서 중요한 파라미터이며, 이렇게 다양한 분야에 적용되는 pH의 측정과 조절은 매우 중요하다. 최근 몇 년 동안 여러 종류의 pH 센서가 개발되었고, 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.[12] pH 측정방법에는 유리전극(glass electrode), pH 지시약(indicator), 세라믹 막 전극(ceramic membrane electrode)을 이용한 방법 등이 있고, 일반적으로 유리전극 pH 미터가 주로 사용되고 있다.[13] 그러나 유리전극은 다른 ...
pH는 화학, 생화학, 임상의학, 환경과학과 산업공정 분야 등에서 중요한 파라미터이며, 이렇게 다양한 분야에 적용되는 pH의 측정과 조절은 매우 중요하다. 최근 몇 년 동안 여러 종류의 pH 센서가 개발되었고, 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.[12] pH 측정방법에는 유리전극(glass electrode), pH 지시약(indicator), 세라믹 막 전극(ceramic membrane electrode)을 이용한 방법 등이 있고, 일반적으로 유리전극 pH 미터가 주로 사용되고 있다.[13] 그러나 유리전극은 다른 계측기에 비하여 감지부가 크고, 재질 상 외부의 충격에 약한 단점이 있으며 고온 및 고압의 산업적 환경에서는 사용이 불가능하다. 광섬유(optical fiber)를 이용한 pH 센서의 경우, 크기나 비용, 반응시간 등에 있어서 많은 이점들을 가진다. 다시 말해 구성이 간단하고 작기 때문에 좁고 긴 도관 내에 삽입하여 사용할 수 있고, 빠른 응답성과 유연성으로 원거리 계측이 가능하며 광섬유 재질의 특성상 부식이 되지 않고 무독성을 가진다. 또한, 전자기장의 영향을 받지 않기 때문에 전자기장이나 방사성 환경에서 사용이 가능하다.[1,14] 광섬유 pH 센서는 흡광도(absorbance), 반사율(reflectance), 형광(fluorescence) 등의 분광학적 특성을 이용하여 pH 변화에 따른 광 신호를 검출하며, 크게 광섬유, 광원과 광 계측장비로 구성된다.[7,8] 본 연구에서는 pH 변화에 의한 지시약의 변색과 흡광도에 따른 투과 및 반사광을 측정하고 분광학적 분석을 하였으며, 졸-겔 필름 및 졸-겔 코팅 광섬유 센서를 제작하여 pH에 의해 변화하는 광의 특성을 분석하였다.
pH는 화학, 생화학, 임상의학, 환경과학과 산업공정 분야 등에서 중요한 파라미터이며, 이렇게 다양한 분야에 적용되는 pH의 측정과 조절은 매우 중요하다. 최근 몇 년 동안 여러 종류의 pH 센서가 개발되었고, 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.[12] pH 측정방법에는 유리전극(glass electrode), pH 지시약(indicator), 세라믹 막 전극(ceramic membrane electrode)을 이용한 방법 등이 있고, 일반적으로 유리전극 pH 미터가 주로 사용되고 있다.[13] 그러나 유리전극은 다른 계측기에 비하여 감지부가 크고, 재질 상 외부의 충격에 약한 단점이 있으며 고온 및 고압의 산업적 환경에서는 사용이 불가능하다. 광섬유(optical fiber)를 이용한 pH 센서의 경우, 크기나 비용, 반응시간 등에 있어서 많은 이점들을 가진다. 다시 말해 구성이 간단하고 작기 때문에 좁고 긴 도관 내에 삽입하여 사용할 수 있고, 빠른 응답성과 유연성으로 원거리 계측이 가능하며 광섬유 재질의 특성상 부식이 되지 않고 무독성을 가진다. 또한, 전자기장의 영향을 받지 않기 때문에 전자기장이나 방사성 환경에서 사용이 가능하다.[1,14] 광섬유 pH 센서는 흡광도(absorbance), 반사율(reflectance), 형광(fluorescence) 등의 분광학적 특성을 이용하여 pH 변화에 따른 광 신호를 검출하며, 크게 광섬유, 광원과 광 계측장비로 구성된다.[7,8] 본 연구에서는 pH 변화에 의한 지시약의 변색과 흡광도에 따른 투과 및 반사광을 측정하고 분광학적 분석을 하였으며, 졸-겔 필름 및 졸-겔 코팅 광섬유 센서를 제작하여 pH에 의해 변화하는 광의 특성을 분석하였다.
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