The measurement of the internal strain of a concrete specimen using optical fiber interferometric sensors

광섬유 간섭계 센서를 이용한 콘크리트 구조물의 내부 스트레인 측정

A Fiber optic strain sensor for the measurement of the internal strain of a concrete specimen was developed. This sensor was a 11 mm Fiber-optic Fabry-Perot interferometer attached inside a stainless steel pipe of 2 mm diameter. The fabricated strain sensors were embedded in a reinforced concrete structure of $100{\times}100{\times}500\;mm^3$ size and were measured the internal strain of a concrete structure when the external pressure was applied to the structure. For a field application, the strain sensors were attached on the bottom of a real bridge and dynamic loading test were executed. In the test, they showed good sensitivity as a deformation sensor and capability of remote monitoring.

콘크리트 구조물의 내부 변형률을 측정할 수 있는 광섬유 간섭계 센서가 개발되어졌다. 광섬유 간섭계 센서는 11 mm 길이의 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 2 mm 지름의 스텐레스 강관 내부에 접착제로 고정하여 만들었다. 제작된 변형률 센서들은 $100{\times}100{\times}500\;mm^3$ 크기의 콘크리트 구조물 내부에 삽입되어 외부에서 구조물에 압력을 인가했을 때 구조물 내부의 변형률을 측정하였다. 센서들의 출력은 변형률 변화에 따라 선형적으로 변화하였다. 이를 바탕으로 실제 교량에 적용하여 변형률 센서의 광출력 특성을 살펴본 결과 우수한 변형 감지 특성을 보였으며, 실제 구조물에서 원거리측정에 이용도 가능하였다.