초록 ▼

□ 연구개요
p-n 저항 1쌍으로 구성된 유압 반도체 유압센서를 설계 및 제조(Fabrication)하고 감도를 수학적/실험적으로 측정/분석한다. 연구 범위를 확대하여 더 높은 감도 달성을 위해 p-n 저항 쌍으로 구성된 센서쌍을 reverse 형태로 추가 결합하여 완성되는 p-n저항 2쌍으로 구성된 유압 반도체 유압센서를 설계 및 제조(Fabrication)하고 감도를 수학적/실험적으로 측정/분석 한다. 본 연구에서는 유압센서 감도계수가 매우 낮은 점을 해결하고자 센서구조에 p-저항과 n-저항을 동시에 사용하였고 p-저항과

□ 연구개요
p-n 저항 1쌍으로 구성된 유압 반도체 유압센서를 설계 및 제조(Fabrication)하고 감도를 수학적/실험적으로 측정/분석한다. 연구 범위를 확대하여 더 높은 감도 달성을 위해 p-n 저항 쌍으로 구성된 센서쌍을 reverse 형태로 추가 결합하여 완성되는 p-n저항 2쌍으로 구성된 유압 반도체 유압센서를 설계 및 제조(Fabrication)하고 감도를 수학적/실험적으로 측정/분석 한다. 본 연구에서는 유압센서 감도계수가 매우 낮은 점을 해결하고자 센서구조에 p-저항과 n-저항을 동시에 사용하였고 p-저항과 n-저항의 유압 감도계수의 차이를 증폭하는 원리를 사용하였다
또한 위와 같이 제안한 센서쌍을 센서 컨디셔닝(I-V변환, 버퍼, 레벨변환, 노이즈 감소, 증폭단계), 메인컨트롤러 단계(마이크로프로세서를 이용한 신호 처리 및 연산),CDMA MODEM을 통해 관리자나 사용자에 정보를 전송해 주는 통합 시스템 개발하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
이번 연구에서 제안되는 센서의 출력은 변하는 유압에 대해 1) p-저항과 n-저항의 유압감도 차이에 비례 2) 센서쌍에 가해지는 전압 v 에 비례 하게 되는 중요한 특성을 보이며 측정 방식이 훨씬 편리한 장점을 갖는다. 기존에는 저항 측정을 통해 유압감도를 측정했지만 이번에는 불편한 저항 측정 방식 대신 p-저항과 n-저항의 중간접점의 전압만을 측정함으로써 간단히 감도를 계산할 수 있다. 위에서 제시한 방법에 대한 수식의 전개는 자세히 제시되어 있고 수학적 소프트웨어를 통해서 검증 가능하였다.

아래에서는 이번 연구의 목표대비 연구결과를 정리하였다
- 기존의 유압감도와 비교했을 때 감도는 증가:
p-type 과 n-type 의 유압감도 차이를 증폭하는 방식으로 감도 증가를 달성

- 기존의 유압감도 측정 방법보다 측정방식의 간소화:
저항의 변화 측정에서 전압의 측정방식으로 간소화 달성

- 감도 수식의 수학적 검증:
수학 소프트웨어를 활용하여 감도를 계산하고 유도된 수식의 타당성 입증

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
요즘 안전문제의 중요성이 확대되고 있어 여러 분야에서 본 연구 개발 결과의 활용도가 적용 가능하고 확대 될 것으로 예상함. 특히 IT 적용이 어려웠던 산업분야에 대한 적용이 가능. 공학/의료/과학 등 사회 전 분야에서 소형화/세밀화 추세로 인하여 고감도 압력센서의 필요성이 크게 증가하였고 고가/복잡/대형 다이어프램 방식과 저감도 반도체 유압센서의 문제점 해결이 가능한 고감도/측정간편/소형의 유압센서로 활용이 가능함 연구개발 결과의 중요성은 아래와 같이 정리할 수 있다.
1) 감도 향상: 유압에 대한 p-저항과 n-저항의 저항값 차이의 증폭현상 이용, 센서 pair에 가해지는V에 비례하는 감도
2) 측정의 편리성: 기존의 저항 측정방식에서 센서 중간부분의 전압 측정만으로 감도를 편리하게 측정하는 방식 제안
3) 기존사용 IC에 embedded 형태로 merge 가능 (공간 효율증가)

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 7
• 3) 목표 달성 수준 ... 7
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 8
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 8
• 6. 참고문헌 ... 9
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 11
• 끝페이지 ... 23