• 지질공학
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• 제26권4호
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• pp.583-591
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• 2016

극한지에 매설된 파이프라인의 안정성 평가를 위해서는 진동현식 변형률게이지가 널리 사용되고 있다. 외국에서는 극한지용 변형률 게이지가 상용화되어 있으나 상당히 고가이므로 국내 기술에 의한 게이지 개발이 필요하다. 국내의 서미스터(thermistor)가 내장된 일반 진동현식 변형률 게이지와 본 연구를 위해 제작된 PT 100이 내장된 변형률 게이지의 온도 측정에 대한 신뢰성을 검증하였다. 기존 서미스터는 $-15^{\circ}C$ 이하의 저온에서는 신뢰성이 매우 떨어지므로 극한지에서는 PT 100의 사용이 권장된다. 또한 일반 진동현식 변형률 게이지의 경우 저온에서 변형률 측정의 오차가 증가하였으나 인코넬을 이용하여 제작된 진동현식 변형률 게이지는 저온에서 일반 게이지보다 더 높은 신뢰성을 보였다. 현재 진행 중인 연구를 통하여 신뢰성 있는 극한지용 변형률 게이지를 개발할 계획이다.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.153-158
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• 2008

진동현식 변형률 게이지는 습기가 많은 터널에서의 장기적 안정성이 우수하여 국내외 터널 현장에서 널리 사용되고 있다. 국내 터널 현장의 진동현식 게이지는 외국 제품도 일부 사용 되고 있으나 국내 게이지에 비하여 고가이어서 주로 국내에서 제작된 게이지가 이용되고 있다. 국산 진동현식 변형률 게이지는 상당히 많은 업체에서 제작되고 있으나 게이지의 신뢰상에 대해서는 검증이 제대로 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 실내시험을 통하여, 국내 터널계측에 널리 사용되고 있는 2.5인치 진동현식 변형률 게이지에 대한 신뢰성을 검증하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.91.1-91.1
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• 2012

그래핀의 우수한 기계적 물성에 관한 연구가 보고된 이후 그래핀의 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션에 관한 연구가 진행되고 있다. 기계적 특성을 이용한 다양한 어플리케이션 중 가장 대표적인 것은 발생한 스트레인을 측정하는 스트레인 게이지일 것이다. 때문에 본 연구에서는 다양한 기계적 활용 방안 중 스트레인 게이지를 목표로 그래핀을 이용한 스트레인 게이지의 가능성에 관한 실험을 진행하였다. 먼저 그래핀 내에서의 Piezo-resistive 효과에 관한 기초 테스트를 진행을 통해 그래핀의 gauge factor 수치가 2.5가량이 나옴을 확인하였다. 이 때 사용된 그래핀의 경우 Ni 촉매층을 이용하여 CVD 장비를 이용하여 사용되었고 7%의 투과도를 보였다. 추가적으로 이 같은 그래핀의 Piezo-resistive 특성을 이용하여 우리는 두 종류의 변형률 센서를 제작하였다. 한 가지는 기존의 단일 게이지의 경우 미리 지정된 방향의 변형률 정도만을 측정할 수 있다는 단점을 극복하기 위한 rosette 형태의 스트레인 게이지를 제작함으로써 변형률 뿐만 아니라 표면에서 발생하는 주변형률의 방향을 측정할 수 있었다. 또한 제작된 스트레인 센서를 장갑위에 부착 함으로써 다가올 입는 형태의 전사소자에 응용이 가능한 모양의 변형률 센서 제작에 성공하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.147-155
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• 2002

교량의 안전성과 사용성을 검토하기 위해서는 외적 하중에 대한 구조 부재의 거동 특성과 정확한 저항 능력 평가가 반드시 고려 되어야 한다. 구조 부재의 거동 특성과 저항능력을 평가하기 위해서는 구조물의 변형률과 변위가 반드시 측정 되어야 한다. 변형률 측정을 위해서 전기 저항식 변형률 게이지를 사용하는 것이 보통이다. 그러나 교량의 교각이 높고, 장지간을 갖는 경우 변형률 게이지 부착은 매우 어렵고 경제적이지 못하다. 또한 구조 부재에 균열이 많이 발생되어 있거나 습윤 상태라면 전기 저항식 변형률 게이지에 의한 변형률 계측은 추천할만한 방법이 못된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완 할수 있도록 측정 변위를 이용한 변형률 해석 알고리즘을 제안 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.356-361
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• 2005

본 연구에서 개발한 온도 보상형 double FBG 센서는 서로 다른 브래그 파장을 갖는 두개의 FBG 센서를 직렬로 연결하여 다양한 열적 조건하에서 구조물의 기계적 변형률만을 실시간으로 측정하기 위한 센서이다. 이 센서를 알루미늄 보에 접착하여 다양한 온도 조건에서 변형률 측정 실험을 수행하고, 결과 값을 전기 저항식 변형률 게이지의 결과 값과 비교하였다. 본 연구에서 제작한 온도보상형 double FBG 센서는 온도의 변화에 영향을 받지 않고 기계 변형률 측정을 잘 수행하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.1099-1107
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• 1992

본 연구에서는 극저온에서의 스트레인 게이지의 특성을 결정하기 위하여 이태 리의 표준기관인 IMGC (Istituto Di Metrologia "G.Colonnett")를 중심으로 세계의 측 정표준 기관과 대학이 참여하는 라운드 로빈(round robin) 시험이 진행되고 있다. 국내에서도 이 계획에 참여하여 본 연구를 수행하였다. 라운드 로빈 시험계획의 궁 극적인 목적은 세계의 주요 스트레인 게이지에 대해 여러가지 험조건에 의한 시험결과 를 가지고 극저온 환경에서의 변형측정에 이용될 수 있는 최적의 스트레인 게이지, 시 험재료, 전선연결, 시험장치 등의 시험조건을 선택하는 것이다. 이 목적을 위하여 본 연구에서는 가장 널리 쓰이는 3종류의 스트레인 게이지-미국Micro-Measurement, 일본 Kyowa, 독일 Hottinger Baldwin Mestechnik-에 대한 겉보기 변형률 대 온도의 곡선을 시험을 통하여 4.2K로 부터 293K까지의 온도 범위에서 구한다. 사용된 시편 은 스테인레스 강(AISI 316LN), 구리(Cu), 알루미늄(Al)이고 온도는 액체헬륨과 액체 질소를 이용하여 변화시켰으며, 그외의 모든 시험조건은 국제 법정계량기구(OIML) 규 정에 따라 모든 기관이 통일되도록 하였다.통일되도록 하였다.

• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.96-105
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• 2000

광섬유 TR-EFPI(total reflected extrtinsic Fabry-Perot interferometric) 센서가 빌딩, 교량, 항공기 등의 구조물의 변형률을 측정하기 위하여 개발되어졌다. 기존의 광섬유 EFPl(extrinsic Fabry-Perot interferometric) 센서는 그 신호가 변형률의 변화에 따라 정현파 형태로 출력되기 때문에 변형률의 증가 또는 감소를 구별하기 어렵다. 또한 절대 변형률은 이러한 단순한 광섬유 EFPI 센서로는 측정이 불가능하다. 본 연구에서는 변형률의 크기와 방향을 측정하기 위해서 광섬유 EFPI 센서를 전반사형 탐촉자로 개조한 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하였다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 탐촉자는 모세유리관 안에 공기간극을 이루는 단일모드 광섬유(single mode fiber)와 거울코팅 광섬유(mirror coated fiber)에 의하여 구성된다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 광출력 신호로부터 변형률의 크기와 방향을 결정하기 위하여 필요한 정보를 얻을 수 있다. 광섬유 TR-EFPI 센서로부터 구한 변형률과 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률을 비교하기 위하여 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하고 알루미늄보 위에 전기저항형 변형률 게이지와 동일한 위치에 적용하여 만능시험기를 사용하여 하중 증가-감소에 따른 변형률 측정 실험을 수행하였다. 이 실험을 통하여 광섬유 TR-EFPI 센서에 의하여 구한 변형률은 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률과 잘 일치함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.2205-2213
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• 1993

The characteristic test for gage factors of temperature self-compensated strain gages at cryogenic temperature is presented. By joining the international round robin test on electrical strain gages at cryogenic temperatures, the gage factors of three kinds of widely-used strain gages are obtained at the room temperature, the temperatures of liquid nitrogen and liquid helium. The calibration system which produce precise bending strain is by mechanical loading at cryogenic temperature. This paper also presents the creep characteristic of strain gages at maximum strain level.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권2호
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• pp.9-17
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• 2017

휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)는 변형률 게이지의 극도로 작은 저항 변화를 측정하는 데 널리 사용되는 중요한 전기회로의 하나이다. 변형률 게이지는 변형을 측정하고자 하는 구조물이나 시편에 부착한다. 휘트스톤 브리지는 다양한 공학재료에 대한 정적 혹은 동적 강도를 시험하는 분야에서 많이 사용되고 있다. 일례로, 스플릿 홉킨슨 압력봉(split Hopkinson pressure bar) 시스템에서 브리지 회로는 응력파가 전파되는 입사봉과 전달봉의 동적 변형률을 측정하는 데 필수적으로 사용된다. 본고에서는 암석동역학과 연관된 실험실 실험에서 쉽게 참고할 수 있도록 휘트스톤 브리지 회로의 원리를 상세히 설명하였다. 특히, 쿼터(quater), 하프(half) 및 풀(full) 브리지의 회로배열을 그 기본적인 용도와 함께 자세히 소개하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.901-908
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• 2006

안전성 관련 구조물인 원자력 격납건물은 시간의 흐름에 따라 콘크리트와 텐던의 물리적 성질 변화로 구조거동의 미세한 변화를 가져오기 때문에 주기적 점검을 통한 구조건전성 검증이 필요하다. 본 연구에서는 국내 부착식 텐던 격납건물인 CANDU형의 월성 원전을 대상으로 미세 구조거동 분석이 가능한 'SAPONC-CANDU' 프로그램을 개발하였으며, 이는 온도와 시간종속성 영향인자들 즉, 크리프, 건조수축, 텐던의 인장력 하에서 격납건물 콘크리트 속에 매립되어 있는 진동식 와이어 변형률 게이지의 변형률 변화량에 대한 예측값을 계산하는 알고리즘에 기초한다. 개발된 프로그램의 구동을 위해서 변형률 게이지의 계측값이 입력데이타로 사용되고 최종적으로 각각의 변형률 게이지에 대해서 변형률 변화량의 예측값, 예측선, 예측폭이 그래프 형태로 제공되기 때문에 국내 원자력발전소 CANDU형 격납건물의 구조건전성을 평가하는 현장 관리자가 이를 손쉽게 활용할 수 있다.