• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.299-307
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• 2009

광섬유 센서 기술은 기존의 상용 센서의 어려움을 극복할 수 있어 전자기학 잡음과 전기 쇼크의 영향이 강한 폭발환경에서도 충분히 사용이 가능하다. 최근 이러한 장점들로 인해 여러 종류의 광섬유 센서들이 활발히 연구 개발되고 있다. 또한 비파괴검사/평가 분야로써 구조 건전성 감시를 위한 광섬유 센서의 다양한 적용 연구 분야가 존재한다. 그러나 로드셀과 같은 종류의 센서들은 상대적으로 상용화가 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자 센서를 사용한 광섬유 로드셀을 보여준다. 본 로드셀의 형상은 링크타입이고, 세 개의 광섬유 브래그 격자 센서를 사용하여 세 지점의 변형률을 각기 측정한다 특히 이들 변형률은 온도와 같은 동상 잡음을 제거하기 위해 차동법을 사용하여 신호처리 된다. 더 나아가 본 로드셀의 감도, 선형성 그리고 해상도를 인장실험을 통해 성공적으로 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.170-170
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• 2004

박막의 접착강도를 측정하기 위하여 수직력과 수평력을 동시에 측정할 수 있는 0.1∼100 N 용량의 2축 로드셀에 기반을 둔 스크레치 테스터를 개발하였다. 반도체용 Si wafer 기판 위에 Au나 Al 등의 금속이 관은 박막으로 증착된 제품을 table에 고정시킨 후, 2축 로드셀(x, z)이 장착된 하중센서의 선단에 Diamond Tip을 장착하여 기판과 박막에 하중(z-axis)을 증가시키면서 동시에 wafer를 x축 방향으로 이동시킨다. 이런 방식으로 시료의 표면을 긁으면 박막이 벗겨져 나가 Diamond Tip이 기판에 닿을 때 서로 다른 경도차에 의해 진동이 발생하게 되고, 이 진동을 Acoustic Emission 센서에서 감지하여 Crack 발생 시점의 Load와 Stroke를 찾아내게 된다.(중략)

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제11권1호
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• pp.114-122
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• 1997

본 연구에서는 계량 설비에 사용되는 스마트형 디지털 로드셀을 개발하였다. 로드셀 센서는 중량의 변화에 대해 매우 민감하여햐 하므로 정밀한 A/D변환을 위하여 온도 안정성, 낮은 드리프트 특성 그리고 분해능이 우수하여야 한다. 단일칩 마이크로프로세서에 의해 제어되는 고안된 아날로그 회로로써 OP엠프 오프셋과 드리프트 특성을 저감시키며 소프트웨어 알고리즘에 의해 안정되고 정밀한 A/D 변환이 가능하도록 디지털 로드셀을 설계하였다. 또한 RS-485통신 방식으로 로드셀을 제어하고 보정용 데이터와 제어 데이터를 기억시키는 기능들도 포함하였다. 시뮬레이션과 실측 평가를 통하여 개발된 로드셀의 우수성을 입증하였으며, 본 연구의 결과는 원격계량 센서로서 계량 설비 분야에 유용한 활용이 기대된다.

• 센서학회지
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• 제3권2호
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• pp.24-32
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• 1994

힘 증강기법을 이용하여 10 MN 로드셀 3개로 30 MN 힘 센서를 설계 제작하였다. 로드셀은 스트레인 게이지방식으로서 기둥형 감지부로 설계되었으며 오차를 줄이기 위하여 온도보상회로등이 내장되어 있다. 특성실험 결과 제작된 힘 센서의 총오차는 0.1 %이내로 추정되어 4.5 MN 이상의 대용량 재료시험기의 교정 및 시험에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.90.2-90.2
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• 2010

흙막이 굴착 및 절취사면의 보강공법으로 많이 적용되고 있는 앵커의 장력을 측정하는 전기저항식 로드셀과 스트레인게이지, 바이브레이팅 와이어 (vibrating wire) 타입의 모니터링 방법은 안전관리를 위한 장기적인 모니터링에 한계를 가지고 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 스마트 텐던이 개발되었다(김재민 등, 2007). 앵커를 구성하는 7연 강연선(텐던)의 중앙케이블에 삽입된 광섬유브래그격자(Fiber Bragg Grating ; FBG)센서는 기존 스트레인게이지 타입에 비해 크기가 작고 내구성이 우수하며 전자기파에 의한 노이즈 발생이 없고 하나의 리드선으로 다중점 측정(multiplexing)이 가능하여 장기모니터링에 효과적인 장점이 있다. 본 연구에서는 FBG센서를 내장한 스마트 텐던을 실대형(Prototype) 앵커(L=11.5m)에 적용하여 현장 인발실험에 의해 시공중 장력 모니터링을 수행하고 로드셀 측정결과와 비교하였고 정착부에 설치된 FBG 센서로부터 앵커의 하중전이 계측을 수행하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.661-664
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• 2023

이 프로젝트의 목표는 공유 공간에서의 고객 이용 시간 관리를 향상하기 위해 라즈베리 파이와 센서 기술을 활용한 자동 시간 체크 시스템의 개발입니다. 이 시스템은 로드셀, 진동 감지 센서, 그리고 LiDAR 센서, 이 세 가지 센서를 활용해 의자에서 사용자의 존재 여부를 감지하고, 사람과 물건을 구별하며, 사용자가 의자에서 일어나는 시점을 파악합니다. 특히, 고객이 의자에 앉게 되면 시스템이 자동으로 시간을 체크하여 실시간으로 이용 시간을 측정하게 됩니다. 이렇게 수집된 정보는 웹 기반의 사용자 인터페이스를 통해 제공되어, 이용 시간 관리가 보다 편리해집니다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.127-132
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• 2021

의료기관에서 사용되는 수액 모니터링 시스템은 원격으로 환자에게 투입된 수액량과 투여의 종료시점 정보를 제공하기 위해서 개발되었다. 수액 투입량을 측정하기 위해서는 수액 내부에서 외부로 나가는 정량을 무게로 혹은 유량을 측정센서로 측정할 수 있다. 여기에 적용되는 장치의 기준은 정확성, 경계성이다. 또한 소형으로 환자에게 수액 설치시 사용에 용이해야 한다. 의료기관에서는 측정값의 정확도가 높아야 하며, 경제적으로 저가의 장치를 요구하고 있다. 본 연구에서는 저가의 소형 무게 중심 로드셀 센서를 적용하였으며, 측정값의 정확도를 위해 자이로센서와 융합하여 외부 움직임에 의한 아트펙트를 줄이는 알고리즘을 적용하였다. 그 결과 측정의 오차를 줄일 수 있어 수액 모니터링 측정값의 정확도를 향상시키는 효과를 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.49-57
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• 2022

본 논문에서는 비탈면의 안전점검에서 지반정수를 간편하게 측정할 수 있는 휴대형 시추기에 적용이 가능한 콘 형태의 복합센서를 개발하였으며, 지반정보를 예측할 수 있는 휴대용 지반정보 계측기 (Portable Tester)를 개발하였다. 휴대가 간편한 비탈면 안전점검용 센서개발을 위해서, 비탈면취약도 평가에 필요한 지층 및 지반정보를 측정할 수 있는 센서들을 포함하며, 비탈면안전성 평가에 필요한 조사데이터(토층심도, 강도정수 등)를 자동 추출하고, 상부 자연사면 토사붕괴 징후파악을 위해 깊이별 함수비 측정도 가능하도록 복합센서로 설계하였다. 지반정보 복합센서의 선단을 구성하는 소형 전자식 콘 프로브는 CPT 및 DCPT를 수행하기 위해 개발하였으며, 직경 30mm 콘과 길이 250mm Friction Sleeve를 기본 스펙으로 콘관입력과 마찰력을 손실 없이 로드셀로 전달하기 위한 로드와 어댑터, 로드셀 모듈로 설계하였다. 복합센서의 로드셀 부분를 응용하여, 토양경도계 형태로 휴대가 간편하면서도 CPT처럼 표토층의 콘관입력을 측정하면서 동시에 슬리브 마찰력 측정을 가능하게 함으로써 좀 더 구체적인 지반정보를 예측할 수 있는 휴대용 지반정보 계측기 (Portable Tester)도 개발하였다. 개발한 센서 시스템은 실내 시험을 통해서 CPT 시험과 휴대용 지반정보 계측기 시험의 상관성을 확인하였으며, 현장시험을 통해서 CPT 콘저항값과 표준관입시험의 N치를 추정하여 현장 적용성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.48-51
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• 2011

사장교에서 케이블은 하중을 지지하는 주요 부재로, 케이블 장력은 사장교의 건전성과 안전도 평가에 있어서 매우 중요한 변수이다. 케이블 장력을 추정하기 위한 대표적인 방법으로는 로드셀을 이용한 직접법과 진동 계측 자료를 이용한 간접법 등이 있으며, 최근에는 자기장-응력 관계를 이용한 EM(Elasto-Magnetic) 센서 측정법이 개발되어 케이블 장력 추정에 적용되었다. 본 논문에서는 세 가지 장력 추정 기법을 실제 시공중인 사장교에 적용하여, 그 성능을 상호 비교하였다. 본 연구는 한국의 KAIST와 미국 Northeastern 대학교의 공동연구로 수행되었다. 대상 교량은 부산 화명동과 김해 초정리를 연결하기 위해 현재 건설중인 화명대교이다. 화명대교의 교량 형식은 2주탑 콘크리트 사장교 (주탑 경간장 270m, 총 사장교 구간장 500m)이며, 사장재로는 MS (Multi-Strand) 형 케이블이 사용되었다. 실험 당시 화명대교는 중앙경간의 폐합 후 선형관리를 위한 장력조정작업을 수행하였으며, 케이블 재긴장시의 정확한 장력관리를 위하여 로드셀을 이용한 Lift-off test방법으로 케이블의 장력을 측정하였다. 이와 동시에 두 개의 케이블을 대상으로 진동 가속도 센서와 EM 센서를 설치하고 장력 계측을 수행하였으며, 재긴장 단계별 장력 변화치를 지속적으로 계측하였다. 계측된 결과를 바탕으로 케이블 장력 추정 기법의 정확성 및 실교량에서의 활용성을 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.771-780
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• 2010

본 논문에서는 제작이 용이한 십자형 구조를 기본구조로 사용하여 판스프링 고정단을 가진 유연한 6축 로드셀을 설계하였다. 이를 위하여 유한요소법해석을 이용하여 강체 고정단과 판스프링 고정단에 대한 변형 분석을 하였으며 이로부터 특성이 우수한 6축 힘/토크 센서를 설계하였다. 변형률 분포를 이용하여 각 축의 하중에 대한 출력변형률이 비슷한 수준이 되도록 스트레인 게이지 위치를 정하고 상호간섭 변형률이 최소화 되도록 이들로 연결된 브리지회로를 구성하였다. 강체 고정단 대신에 스프링판 고정단을 이용하면 고정 경계부의 조건을 변화시킬 수 있어서 십자형 로드셀의 특성을 획기적으로 개선시킬 수 있었다. 치수 변경을 통하여 설계된 6축 로드셀에 대한 상호 간섭오차는 모든 축에서 0으로 계산되었으며 각 축에서 발생하는 출력변형률 값도 $400\;{\mu}m/m$의 비슷한 수준으로 결정되었다.