KR101788528B1 - 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 rf 가스감지회로의 전기적인 특성 분석방법 - Google Patents

전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 rf 가스감지회로의 전기적인 특성 분석방법 Download PDF

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Abstract

전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로는, 기판층; 및 상기 기판층 상에 형성되며 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극을 전기적으로 연결시키는 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 형성된 RF 가스 감지층;을 포함하여 구성된다.

Description

전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로의 전기적인 특성 분석방법{Analysis method for Radio-frequency gas detection circuits of coplanar waveguide with conducting polymer}
본 발명은 가스감지회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로에 관한 것이다.
한국 공개특허 제 10-2016-0065947 호는 "가열되는 감지층을 가진 가스센서"에 관한 것으로서, 가열되는 감지층을 사용하여 동작하는 가스 센서를 개시하고 있다.
감지층은 일반적으로 반도체 산화물을 포함하고, 이 반도체 산화물의 성질 및 동작 온도는 검출될 분자들에 따라 선택된다. 이러한 감지층의 저항률(resistivity)은 반도체 산화물 층에 의해 흡수되는 분자들의 농도에 의존하여서 변화한다.
또한, 종래의 가스감지회로는 가스를 흡착하는 감지물질의 가스 흡착에 따른 전기저항 (혹은 전기전도도) 변화만을 통해 가스를 검출하도록 구성된다.
종래의 가스 감지물질은 가스를 흡착하여 가스를 감지한 후, 다시 가스를 감지하기 위해서는, 가열을 통해 가스를 탈착시키는 과정이 필요하다. 따라서 가스 재검출을 위한 대기시간이 상당히 요구되는 단점이 있다. 또한, 가스 탈착을 위한 고온의 시스템이 별도로 필요한 단점이 있다.
또한, 종래의 가스감지회로에 구비된 가스를 흡착하는 감지물질은, 그 반응성이 떨어져서 실시간으로 가스를 감지하기 힘들며, 상온에서 가스를 빠르게 감지할 수는 없었다. 또한, 가스센서의 감지층이 가열되는 구조로 인해 빠르게 노화되는 단점이 있다.
KR 10-2016-0065947 A
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 전도성 고분자를 이용하여 상온에서 가스를 반복적으로 빠르게 감지할 수 있는 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판층; 및 상기 기판층 상에 형성되며 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극을 전기적으로 연결시키는 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 형성된 RF 가스 감지층;을 포함하는 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로가 제공된다.
또한, 상기 RF 가스 감지층의 상기 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극은, 시그널 라인; 상기 시그널 라인의 일측면과 일정 이격거리를 가지도록 형성된 제1 그라운드; 및 상기 시그널 라인의 타측면과 일정 이격거리를 가지도록 형성된 제2 그라운드;를 포함하며, 상기 시그널 라인은 길이 방향으로 제1 시그널 라인 및 제2 시그널 라인으로 분할되며, 상기 제1 시그널 라인 및 상기 제2 시그널 라인의 분할영역에 상기 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 시그널 라인의 너비는 상기 제2 시그널 라인에 인접할수록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성되고, 상기 제2 시그널 라인의 너비는 상기 제1 시그널 라인에 인접할수록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)은, PEDOT(Poly 3, 4-ethylenedioxythiophene) 및 PSS(Poly styrene sulfonic acid) 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른, 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로는, 전도성 고분자를 이용하여 상온에서 가스를 반복적으로 빠르게 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로(1)의 구성도
도 2는 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극에 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성되는 과정을 도시한 도면
도 3은 RF 가스감지회로(1)의 전기적 특성을 측정하는 시스템의 구성도
도 4는 RF 가스감지회로(1)의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면
도 5는 전기적 성분의 주파수 응답특성 결과를 도시한 도면
도 6은 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 포함된 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극의 등가회로도
도 7은 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)의 가스흡착에 의한 전기적 성분의 주파수 응답특성을 도시한 도면
도 8은 전도성 고분자 Conducting Polymer)의 현미경 이미지를 나타낸 도면
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로(1)의 구성도이다.
본 실시예에 따른 RF 가스감지회로(1)는 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 1을 참조하면, RF 가스감지회로(1)는 기판층(100)과, RF 가스 감지층(200)을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성되는 RF 가스감지회로(1)의 세부구성과 주요특성을 살펴보면 다음과 같다.
본 실시예의 RF 가스감지회로(1)는 전도성 고분자(Conducting Polymer)를 갖는 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide)으로 구성된다.
동일평면 도파관(Coplanar Waveguide, CPW)은 시그널 라인과 평행한 면에 일정거리의 그라운드(GND)가 존재하는 선로로써, MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)나 MIC(Microwave Integrated Circuit)에 사용된다.
동일평면 도파관(Coplanar Waveguide)의 가장 큰 장점은 시그널 라인과 그라운드(GND)가 같은 면에 존재하기 때문에, 표면에 실장되는 소자들이 전부 위쪽 면에서 깨끗하게 마운팅 될 수 있다.
즉, 뒷면의 그라운드(GND)로 비아(via)를 뚫을 필요가 없기 때문에, 소자들을 간편하게 배치할 수 있다. 이는 단순한 공정상의 장점 뿐만 아니라, 밀리미터파(millimeter wave) 등의 영역에서 비아(via) 등에 의한 기생효과 역시 줄일 수 있다. 그로 인해 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide)은 수GHz ~ 수십 GHz 이상의 회로에서 주로 이용된다.
기판층(100)은 듀로이드(Duroid) 기판 또는 테프론 기판이 사용될 수 있다. 즉, 초고주파용 유전체 기판이 사용되는 것이 바람직하다. (εr = 9.7 , tanδ = 0.0035)
RF 가스 감지층(200)은 기판층(100) 상에 형성되는데, RF 가스 감지층(200)에는 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극(221,222,211,212)과, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성된다.
여기에서 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)은, 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극의 제1 시그널 라인(221) 및 제2 시그널 라인(222)을 전기적으로 연결시키도록 형성된다.
도 1의 제1 도면(10)은 RF 가스감지회로(1)의 단면도이고, 제2 도면(20)은 RF 가스감지회로(1)의 평면도를 도시한 것이다.
도 1의 제1 도면(10) 및 제2 도면(20)을 참조하여, RF 가스 감지층(200)의 구조를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
RF 가스 감지층(200)의 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극은, 시그널 라인(221, 222)과, 제1 그라운드(211)와, 제2 그라운드(212)를 포함하여 구성되는데, 시그널 라인(221, 222)은 길이 방향으로 제1 시그널 라인(221) 및 제2 시그널 라인(222)으로 분할되어 있다.
제1 그라운드(211)는 시그널 라인(221, 222)의 일측면과 일정 이격거리(s)를 가지도록 형성되고, 제2 그라운드(212)도 시그널 라인(221, 222)의 타측면과 일정 이격거리(s)를 가지도록 형성된다.
즉, 시그널 라인(221, 222)은 길이 방향으로 제1 시그널 라인(221) 및 제2 시그널 라인(222)으로 분할되며, 제1 시그널 라인(221) 및 제2 시그널 라인(222)의 분할영역에 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성된다.
특히, 제1 시그널 라인(221)의 너비는 제2 시그널 라인(222)에 인접할수록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성되고, 제2 시그널 라인(222)는 제1 시그널 라인(221)에 인접할수록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성된다. 본 실시예에서 제1 시그널 라인(221)의 너비는 최초 0.72mm 에서 최종 0.18mm 가 되도록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성된다. - 제2 시그널 라인(222) 도 동일한 너비를 가지도록 형성됨 ?? 이때, 시그널 라인(221, 222)은 50Ω의 특성 임피던스를 갖도록 설계된다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 RF 가스감지회로(1)의 구체적인 수치는,
w=0.72mm, - 제1 시그널 라인(221)의 최초 너비 -
s= 0.28 mm, - 제1 그라운드 또는 제2 그라운드와, 시그널 라인의 이격거리 -
g= 1 mm, - 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 길이 -
L= 10 mm, - 그라운드의 타측 길이 -
W=4.34 mm, - 제1 그라운드의 일측 길이 -
t=35 μm, - 시그널 라인 또는 그라운드의 두께 -
H=0.76 mm, - 기판층(100)의 두께 -
으로 정의된다.
제1 그라운드(211), 제2 그라운드(212), 제1 시그널 라인(221) 및 제2 시그널 라인(222)을 포함하여 구성되는 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극의 형성과정은 다음과 같다.
본 실시예서는 듀로이드(Duroid) 기판을 이용하는데,
우선, 포토 레지스터가 기판의 표면에 코팅되고, 다음으로 패턴을 마스킹 한 후 자외선을 조사한다. 현상 작업 후 패턴을 에칭작업을 통해 형성한 후 포토 레지스터를 제거한다. 남은 패턴(구리)에는 니켈 필름(3 ~ 5 μm 두께)을 접착시킨다. 마지막으로 금을 0.03 ~ 0.07 μm 두께로 전기도금한다.
도 2는 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극에 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성되는 과정을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 시그널 라인(221)과 제2 시그널 라인(222) 사이의 이격공간에 스프레이 방식을 이용하여, 전도성 고분자(Conducting Polymer)를 분사한다.
이때 형성되는 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 면적은 1.2 ×0.14 mm2이고, 두께는 3.6 μm 으로 형성된다.
도 3은 RF 가스감지회로(1)의 전기적 특성을 측정하는 시스템의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 측정장비(2)의 제1 포트(port1)에 RF 가스감지회로(1)의 제1 시그널 라인(221)이 연결되고, 제2 포트(port2)에 제2 시그널 라인(222)이 연결된다. 측정장비(2)는 VNA(vector network analyzer)가 사용될 수 있다.
사용하는 주파수 대역은 0.5 GHz ~ 10 GHz 이고 측정장비(2)는 S-O-L-T 방법 (short-open-load- and through)을 사용하여 연산한다.
S 파라메터는 측정장비(2)에서 측정된 값(magnitude, phase)을 포함하는데, 두 개의 포트를 갖는 측정장비(2)에서 S 파라메터는 하기 <수학식 1>과 같이 표현될 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112016062685615-pat00001
S11(or S22) and S12 (or S21)는 반사계수 및 전송계수임
도 4는 RF 가스감지회로(1)의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 표면전류는 전자기 필드의 영향으로 시그널 라인(221, 222)과 그라운드(211, 212) 사이의 영역에 집중되는 것으로 표시된다.
도 5는 전기적 성분의 주파수 응답특성 결과를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 시그널 라인(221)과 제2 시그널 라인(222) 사이에 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성되지 않은 제1 조건과,
제1 시그널 라인(221)과 제2 시그널 라인(222) 사이에 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성된 제2 조건과,
제1 시그널 라인(221)과 제2 시그널 라인(222) 사이에 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)이 형성되고 100ppm의 에탄올(C2H5OH) 가스가 전도성 고분자 라인에 방출된 제3 조건에 대한 주파수 응답특성이 표시되어 있다.
제1 조건에서는 주파수가 증가함에 따라 용량성 특성(capacitive characteristic)이 점진적으로 감소하는 특성이 보이지만 매우 작은 변화특성을 보이므로 이러한 변화는 다른 시그널 라인에 전달되지 않을 수 있다.
제2 조건에서는 제1 조건과 비교할 때, 제1 조건에 비해 주파수가 증가하더라도 일정한 레벨을 유지하는 특성을 보이고 있다.
전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 RF 도전율(RF conductivity)은 하기 <수학식 2>와 같이 표현될 수 있으며, 본 실시예에서는 2.2×103 S/m 으로 계산된다.
<수학식 2>
Figure 112016062685615-pat00002
RS 는 표면저항임.
δs (=1/
Figure 112016062685615-pat00003
)는 표면투과깊이임.
한편, 제3 조건에서는 100ppm의 에탄올(C2H5OH) 가스가 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)에 분사될 때, 신호의 크기가 급격하게 감소한다. 특히 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)은 0.5 GHz ~ 2 GHz 의 주파수 영역에서 가스 감지 민감도, 즉 반응도가 좋은 것으로 측정된다.
또한, 에탄올(C2H5OH) 가스의 분사가 정지되었을 때, 신호의 크기는 빠르게 원상태로 회복된다. 즉, 상온의 조건에서 가스를 실시간으로 감지할 수 있으며 회복시간이 빠르므로 반복적인 감지에 유리하다.
또한, 3가지 조건에 따른 신호의 위상은 각각 명확하게 차이가 발생하는 것으로 측정된다.
도 6은 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 포함된 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극의 등가회로도이다.
도 6을 참조하면, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 전기적 특성을 분석하기 위한 RF 회로모델이 도시되어 있다.
도 6의 회로 모델에서, y2 파트의 R 및 L은, 제1 시그널 라인(221)과 제2 시그널 라인(222) 사이를 연결하는 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 직렬저항과 인덕턴스를 나타낸 것이다.
y1 파트 및 y3 파트에서 G1 (= 1/R1) and C1 (G2 (=1/R2) and C2)은, 측정장비(2)의 제1 포트 및 제2 포트의 병렬 컨덕턴스와 캐패시턴스를 각각 나타낸 것이다.
y1 파트, y2 파트 및 y3 파트의 파라메터는 하기 <수학식 3>과 같이 표현될 수 있다.
<수학식 3>
Figure 112016062685615-pat00004
Figure 112016062685615-pat00005
여기서, R, L, G,그리고 C 성분은 다음의 식으로 표현된다.
Figure 112016062685615-pat00006
도 7은 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)에 의한 전기적 성분의 주파수 응답특성을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 6의 RF 회로모델의 전기적 성분(R, L, G, C)의 주파수 응답특성이 도시되어 있다.
기본적으로, 0.5 GHz ~ 2 GHz의 주파수 영역에서 에탄올 가스 감지에 따른 전기적 성분 변화가 매우 크며, 2 GHz 이상의 주파수 영역에서 에탄올 가스 감지에 따른 전기적 성분 변화는 0.5 GHz ~ 2 GHz에 비해 평이하다.
우선, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 전기적 성분 중 'R' 은, 에탄올 가스가 존재할 경우 0.5 GHz에서 ~2475Ω 이고, 에탄올 가스가 없을 경우 0.5 GHz에서 ~825Ω으로 약 3배 정도의 차이가 발생한다.
다음으로, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 전기적 성분 중 'L' 은, 에탄올 가스가 존재할 경우 0.5 GHz에서 ~ 385 nH 이고, 에탄올 가스가 없을 경우 0.5 GHz에서 15 nH 으로 큰 차이가 발생한다.
다음으로, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 전기적 성분 중 'C' 은,
0.5 GHz ~ 2 GHz의 주파수 영역에서 에탄올 가스가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우의 값 차이가 발생하나, 2 GHz 이상에서는 거의 차이가 발생하지 않는다.
마지막으로, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 전기적 성분 중 'G' 은,
특정 주파수 즉, 1.8 GHz, 5 GHz, 8 GHz 에서 각각 피크치 값을 가지게 되며, 그 피크치 값을 가지는 주파수에서 에탄올 가스가 존재할 경우와 존재하지 않을 경우의 값 차이가 발생한다.
결론적으로 'R' 및 'L'의 전기적 성분의 값이, 0.5 GHz ~ 2 GHz의 주파수 영역에서 에탄올 가스에 대해 민감하게 변화한다.
상기 에탄올 가스 측정은 상온에서 이루어졌으므로, RF 가스감지회로(1)는 전도성 고분자를 이용하여 상온에서 에탄올 가스를 반복적으로 빠르게 감지할 수 있다.
특히, 0.5 GHz ~ 2 GHz의 주파수 영역의 신호를 공급한 후, 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line, 230)의 'R' 및 'L'값을 측정을 이용하여 가스를 빠르게 감지할 수 있으며, 복수의 주파수에 대한 'R' 및 'L'값을 각각 측정하여 그 변화율을 토대로 가스의 농도를 파악할 수도 있을 것이다.
또한, 복수의 전기적 성분(R, L, G, C) 의 주파수 응답특성 중 적어도 어느 하나 이상을 이용하여 가스를 빠르게 감지할 수 있는 RF 가스감지회로(1)가 구성될 수도 있을 것이다.
도 8은 전도성 고분자 Conducting Polymer)의 현미경 이미지를 나타낸 도면이고, 표 1은 EDOT와 PEDOT의 화학 구조를 나타낸 표이다.
Figure 112016062685615-pat00007
본 발명의 실시예에 따른 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)은, PEDOT(Poly 3, 4-ethylenedioxythiophene) 및 PSS(Poly styrene sulfonic acid) 를 포함한다.
도 8 및 표 1을 참조하면, 합성된 전도성 고분자(Conducting Polymer)는 PEDOT와 PSS의 콘쥬게이션 결합으로 이루어져있다. PEDOT의 구조는 benzoid 와 quinoid 의 형태로 구성된다. PEDOT의 구조는 DMSO에 의해 benzoid 형태에서 quinoid 형태로 변형이 일어난다. PEDOT의 benzoid 구조는 완벽하게 비편재화에 도달하지 않고, quinoid 구조는 파이 전자로 구성되어 있어서 비편재화 되어있다. 참고적으로 비편재화 (delocalization)는 공역분자에 있어 π 전자가 전자 전체로 확산하여 안정화 되는 것이다. 두 분자가 접근하였을 때 한쪽 분자에서 다른 쪽 분자로 전자가 이동하는 현상도 비편재화라 하며, 화학 반응의 방향성과 입체 특이성을 고려하는데 있어 중요한 역할을 한다.
다이메틸설폭시화물(DMSO)에 극성용매를 사용할 경우 폴리머 형태에 영향을 미칠 것이다. 게다가 다이메틸설폭시화물(DMSO)의 불순물은 PEDOT:PSS의 형태학을 향상시키고, 전기전도도를 증가시킨다. 전력이 공급될 때 산화상태는 음이온으로 작은 분자의 형태나 PSS같은 고분자의 형태로 균형을 이룬다.
도 8은 PEDOT:PSS에 다이메틸설폭시화물(DMSO)이 5% 첨가된 것과 첨가되지 않은 필름 원자 힘 현미경 사진이다. 거칠기의 차이는 첨가한 것은 3.882이고 첨가하지 않은 것은 2.871이다. 이것은 PEDOT와 PSS의 상분리가 일어난다는 것을 증명하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른, 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로는, 전도성 고분자를 이용하여 상온에서 가스를 반복적으로 빠르게 감지할 수 있는 효과가 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : RF 가스감지회로
100 : 기판 기판층
200 : RF 가스 감지층
211 : 제1 그라운드
212 : 제2 그라운드
221 : 제1 시그널 라인
222 : 제2 시그널 라인
230 : 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)

Claims (4)

  1. 기판층; 및
    상기 기판층 상에 형성되며 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극을 전기적으로 연결시키는 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 형성된 RF 가스 감지층;을 포함하고,
    상기 RF 가스 감지층의 상기 동일평면 도파관(Coplanar Waveguide) 전극은,
    시그널 라인; 상기 시그널 라인의 일측면과 일정 이격거리를 가지도록 형성된 제1 그라운드; 및 상기 시그널 라인의 타측면과 일정 이격거리를 가지도록 형성된 제2 그라운드;를 포함하고,
    상기 시그널 라인은 길이 방향으로 제1 시그널 라인 및 제2 시그널 라인으로 분할되며, 상기 제1 시그널 라인 및 상기 제2 시그널 라인의 분할영역에 상기 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)이 형성됨에 있어서,
    상기 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)은, 스프레이 방식을 이용하여 PEDOT(Poly 3, 4-ethylenedioxythiophene) 및 PSS(Poly styrene sulfonic acid)를 포함하는 전도성 고분자가 분사되어, 1.2 ×0.14 mm2의 면적, 3.6 μm 의 두께로 형성되며,
    상기 제1 시그널 라인에 제1 포트가 연결되고, 상기 제2 시그널 라인에 제2 포트가 연결되는 측정장비를 구비하는 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로의 전기적인 특성 분석방법에 있어서,
    상기 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)의 RF 회로모델을 정의하여, 전기적인 특성을 분석함에 있어서,
    상기 전도성 고분자 라인(Conducting Polymer line)을 저항(R)과 인덕턴스(L)가 서로 직렬 연결된 제2 파트(y2)로 정의하고,
    상기 제1 포트를 제1 컨덕턴스(G1)와 제1 캐패시턴스(C1)가 서로 병렬 연결된 제1 파트(y1)로 정의하고 - 상기 제1 파트(y1)의 일측은 상기 제2 파트(y2)의 상기 저항(R)에 연결되고, 상기 제1 파트(y1)는 제1 저항(R1)과 병렬 연결됨 -,
    상기 제2 포트를 제2 컨덕턴스(G2)와 제2 캐패시턴스(C2)가 서로 병렬 연결된 제3 파트(y3)로 정의하며 - 상기 제3 파트(y3)의 일측은 상기 제2 파트(y2)의 상기 인덕턴스(L)에 연결되고, 상기 제3 파트(y3)는 제2 저항(R2)과 병렬 연결됨 - ,
    상기 제1 파트(y1), 상기 제2 파트(y2) 및 상기 제3 파트(y3)는,
    <수학식 3>으로 표현되는 것을 특징으로 하는 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로의 전기적인 특성 분석방법.
    <수학식 3>
    Figure 112017041399930-pat00016

    Figure 112017041399930-pat00017

    Figure 112017041399930-pat00018

  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시그널 라인의 너비는 상기 제2 시그널 라인에 인접할수록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성되고, 상기 제2 시그널 라인의 너비는 상기 제1 시그널 라인에 인접할수록 점점 좁은 너비를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 전도성 고분자를 갖는 동일평면 도파관의 RF 가스감지회로의 전기적인 특성 분석방법.
  4. 삭제
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