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초록

영어

This study aims to develop high-reliability pressure sensors capable of maintaining long-term stable performance in extreme environments, such as space, aerospace, and nuclear power plants. We designed a MEMS-based piezoresistive absolute pressure sensor module and applied a multi-point calibration technique to maximize sensor accuracy. Also we employed calibration using extrapolated data beyond the actual operating range was to further improve linearity errors within the target operating range, aiming for a total error band (TEB) of less than 0.5% FS. Additionally, we proposed testing procedures to ensure radiation tolerance above 20 Krad total ionizing dose (TID) for commercial MEMS devices and sensor signal conditioner (SSC) chips. This research is expected to enable domestic production of high-performance pressure sensors and enhance technological competitiveness in critical national industries.

한국어

본 연구는 우주, 항공, 원자력 발전소 등 극한 환경에서 장기간 안정적인 성능을 제공하는 고신뢰성 압력 센서를 개발하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 우리는 MEMS 기반 압저항형 절대압 센서 모듈을 설계하고, 다중 포인트 교정(Multi-Point Calibration) 기법을 적용하여 센서 정밀도를 극대화하였다. 또한 우리는 실제 동작 범위를 초과하는 외삽 데이터를 활용한 교정으로 관심 동작 범위 내 선형성 오차를 추가로 개선하고, 전체 오차 대역(Total Error Band, TEB) 0.5% FS 이하 목표를 달성하였다. 또한, 우리는 상용 MEMS 소자와 센서 신호 컨디셔너(SSC) 칩에 대해 TID 20 Krad 이상의 내방사선 성능을 확보하기 위한 시험 절차를 제안하였다. 본 연구는 고성능 압력 센서의 국산화를 가능하게 하고, 국가 핵심 산업의 기술 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.

저자

• 설예인 [ Seol YeIn ]
• 강선경 [ Kang SunKyoung ]
• 박건우 [ Park GunWoo ]

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) [문화기술의 융합]

• 간기

  격월간

• pISSN

  2384-0358

• eISSN

  2384-0366

• 수록기간

  2015~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 600 DDC 700