• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1996년도 영남지부 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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• pp.35-41
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• 1996

본 연구에서는 PZT를 이용한 Bimorph Cantilever형 진동센서의 동특성을 모달해석하고 이를 압전세라믹의 센서방정식과 연계하여 센서출력의 정밀해를 구하였다. 그리고 이론식에 대한 시간응답 특성 및 주파수응답 특성을 알아보고 각각의 특성을 만족시키기 위한 센서의 최적설계 기법을 컴퓨터 Simulation을 통하여 알아보았다. 그리고 PZT를 이용한 Bimorph Cantilever형 진동센서를 직접 제작하고 그 실험적 데이터를 수식적 데이터와 비교하여 이론식의 타당성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.503-514
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• 2006

FBG 센서는 기존의 전기저항식 게이지에 비해 구조물의 변형율 계측이 용이하고, 내구성이 우수하여 구조물의 응답 모니터링이나 비파괴손상평가 분야의 적용성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 구조물 단면의 상 로의 치환이 가능하며, 이 곡률을 이용하여 수직변위를 계산할 수 있다. 본 연구에서는, FBG 센서를 이용하여 I 형의 강재 단순보에서 충격에 의한 동적 변형율을 측정하고, 이를 이용하여 동적 변위를 추정하여 측정된 동적 변위와 비교 평가하였다. 또한, 추정된 변위와 측정된 변위 및 변형율 시간이력을 이용하여 단순보의 동특성( 고유진동수, 감쇠비 및 모드형상)을 추정하여 해석모델의 동특성과 비교하였다. 변형율을 이용한 변위의 추정은 측정 변위보다 최대 약 10% 정도 크게 나타났다. 그러나 추정된 변위 또는 변형율 이력을 사용하여 추정한 동특성은 측정된 변위를 사용하여 추정한 동특성과 거의 일치하였고, FBG 센서를 이용한 동특성 추정 결과는 양호한 것으로 나타났다. 특히, FBG 센서 변형율은 변위에 비해 고주파 특성이 증폭되기 때문에 고차모드의 동특성 추정에 유리하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.436-441
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• 2009

광섬유 센서는 구조 건전성 감시 분야에 적용되는 유망한 센서 시스템이다. 특히 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서는 본 분야에 있어 가장 각광받는 센서들 중에 하나이다. 이러한 FBG 센서는 브래그 파장의 이 동량을 알아내는 방법에 따라 다양한 시스템 구성이 가능하다. 또한 센서 시스템의 동특성은 이러한 시스템에 의해 결정된다. 본 논문에서는 FBG 센서의 브래그 파장 스팩트럼 최대 경사부에 단일 파장 레이저의 중심 파장을 맞춰 놓을 경우, 센서의 경사도가 센서 감도로 작용할 수 있다는 측정 원리를 이용하였다. 이러한 원리는 전체 측정 범위의 한계는 있지만 높은 민감도를 보장한다. 본 측정 원리의 적용 예로서, FBG 센서를 삽입한 복합재 평판을 오토클래이브를 이용해 제작하고 앞서 설명한 측정 원리를 적용하였다. 첫째로 삽입된 FBG 센서를 이용해 충격 망치로 가격된 복합재 평판의 고유 진동수를 성공적으로 측정하였다. 둘째로 고출력 스피커를 이용해 앞서 측정된 고유진동수 중 하나의 특정 주파수로 복합재 평판을 강제 가진 시켰다. 이때 발생하는 구조 진동을 FBG 센서로 측정하였고 동시에 ESPI 측정 시스템을 이용해 진동 모드 형상 역시 성공적으로 측정하여 복합재 구조물의 동특성을 파악하였다. 따라서, 이러한 두 실험을 통해 FBG 센서 시스템과 ESPI 측정 시스템이 복합재 구조물의 동특성 측정에 매우 유용한 기술임을 증명하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권5호
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• pp.21-27
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• 2008

최근까지 맥진기에 대한 연구 및 상용화 요구가 지속되고 있으나 재현성 확보에 어려움을 겪고 있다. 이러한 재현성을 평가하는 중요 파라미터 중 하나는 맥압의 크기이다. 그러나 맥안은 동잡음에 매우 취약한 특성을 갖고 있다. 본 논문에서는 동잡음에 강한 맥진기 개발을 위하여 동잡음을 자동으로 검출하고 맥 측정구간에서 동잡음이 있는 구간을 제외함으로써 맥진기의 신뢰도를 높일 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 동잡음 검출 시스템은 3축 가속도 센서, 근전도, 2축 기울기 센서로 구성하였으며, 시스템의 적합성을 평가하기 위하여 신장, 굴곡, 회전의 세 가지 동작에 대한 센서별 출력 신호 특성을 살펴보았다. 또한 맥진 센서를 맥진 위치에 적용한 상태에서 고주파 동잡음 및 저주파 동잡음을 유발하여 각 센서별 출력 신호 특성을 살펴보았다. 그 결과 저주파 동잡음은 근전도, 가속도 신호, 기울기 신호 순으로 동잡음 발생을 확인할 수 있었으며, 안정된 맥파 신호는 고주파 동잡음과 비슷하게 근 수축이 중단된 뒤 약 2초가 경과한 후에 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 사실을 근거로 동잡음 검출 규칙을 설정하였으며, 이를 구현한 동잡음 검출 알고리즘을 제안하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
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• pp.65-70
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• 1993

본 연구에서는, 제철 열간 압연기에서 slab가 진입, 추출시 충격으로 인한 진 동에 의해 두께 조절용 위치센서가 오작동을 하는 원인을 규명하고 그 해결 책을 제시하고자, 기존 AGC Top Plate와 위치 감지센서의 작동 상태 및 진 동특성을 검정하였고, 문제점을 발견하여 각각의 구조를 개선, 재측정하여 개선정도를 확인하였다. Disk형 AGC Top Plate는 직경을 줄이고, 두께를 늘 여 자체 진동을 감소시켜, Plate 진동에 의한 위치센서의 오작동 원인 및 이 에 의해 제어 유압펌프에 Feedback되어 top부 제어계에 발생하는 Hunting현 상을 줄였다. 위치센서는 내부 Spring의 초기변형량을 증가시켜 내탄성에너 지량을 증가시켜, 센서자체의 진동 및 측정시 나타나는 여진현상을 제거하였 다. 본 연구를 통한 측정결과로는 최대 82.7%의 제진효과와 여진현상의 제거 효과를 보았다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.11-21
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• 2016

최근 건축물과 교량 등 사회기반시설물들의 노후화로 인해 변위센서, 가속도센서 등 첨단 기술을 이용한 구조물 안전관리 기법이 중요한 이슈로 부각되고 있다. 일반적으로 구조물의 안전관리를 위한 구조 건전성 모니터링 기술은 IT와 계측센서 기반으로 이러한 시스템을 구축하기 위해서는 많은 비용이 소요된다. 본 논문에서는 기존 계측센서 기반의 구조 건전성 모니터링 시스템에 비해 보다 경제적이고 효과적인 방법으로 구조물의 변위와 고유진동수를 추정하여 손상도를 평가하는 영상 기반의 구조물 동특성 분석 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 시스템은 디지털 카메라와 같은 영상장치를 이용하여 구조물의 영상을 촬영하고, 영상처리를 위해 주로 사용되고 있는 정규상호상관기법인 NCC연산을 통해 변위와 고유 진동수를 분석하고, 구조물의 손상전후의 주파수응답비를 비교분석하여 손상도를 판별하여 문제가 발생 시 관리자에게 경보하는 기능을 지원한다. 본 시스템은 기존의 구조물에 부착하거나 고정해서 사용하는 계측 센서에 비해 설치 및 이동이 간편하고, 시스템이 단순하여 경제적이며 활용성이 높은 장점이 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.227-234
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• 2005

본 논문에서는 토목구조물의 스마트 모니터링 시스템을 위한 MEMS 형식의 가속도 센서를 부착한 스마트 무선 센서 장치를 설계하고 제작하였다. 그리고 다양한 성능 실험을 통하여 장치의 성능을 평가하였다. 첫째 장치에 부착한 가속도 센서의 민감도와 분해능, 잡음을 평가하기 위한 실험을 실시하였다. 실험의 결과는 센서의 데이터 쉬트의 값과 비교하여 센서의 성능을 평가 하였다. 두 번째로는 무선 센서 장치를 이용하여 상시 가진을 받는 모형구조물의 동특성을 NExT와 ERA 알고리즘을 사용하여 분석하였다. 이와 같이 분석된 동적 특성은 유한요소 해석 결과와 상호 비교하여 그 유용성을 입증하였고, 스마트 모니터링 시스템에 무선 센서 장치가 효과적으로 적용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권1호
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• pp.9-15
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• 2017

실리콘 기판으로 만든 바이오센서에서 펩타이드-항체의 접합 동특성을 회전 타원분광계로 정밀하게 측정하고 분석하였다. 극도로 낮은 몰농도의 펩타이드를 측정할 때, 시료가 놓이는 바이오센서의 표면의 불완전한 편평도와 완충용액 굴절률 변화로 인한 측정오차를 줄이기 위하여 금속박막의 유리 프리즘 대신에 실리콘 기판 위에 덱스트란 SAM을 직접 적층하여 바이오센서를 만들었다. $100{\mu}l/min$의 완충용액 주입속도에서 바이오센서에 올려진 항체 및 펩타이드의 접합특성을 각각 측정하였다. 리터당 5 ng의 낮은 항체농도에서도 항체-덱스트란 SAM 사이의 동특성을 쉽게 측정할 수 있었다. 또한 100 nM까지의 펩타이드에 대한 미세한 흡착 및 해리 특성을 정밀하게 측정할 수 있었으며, 접합 동특성 식에 이 실험결과를 피팅하여 흡착계수와 해리계수를 구할 수 있었다. 이 결과로부터 펩타이드의 평형상태의 해리상수인 $K_D$는 97 nM이었고, 이 수치는 Class I에 속함을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.704-707
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• 2010

구조 건전성 모니터링에 사용되는 기존 센서들의 문제점을 극복하고 높은 분해능과 동특성 모니터링에 대한 이점을 지닌 FBG센서는 구조물 모니터링에 있어 큰 이점을 지니고 있다. FBG 센서는 점 센서라는 한계 때문에 구조물의 전체적인 변형률 및 응력 평가에 어려움이 있을 수 있다. 본 연구에서는 FBG 센서로부터 계측한 변형률 값들로부터 임의의 하중조건에서 철골 보의 변형률 분포를 추정하는 기법을 제시하였다. 임의의 개별 하중조건에 대해 FBG 센서로 계측된 값을 통해 센서의 부착 위치와 최소 필요 개수를 결정하고 변형률 추정식을 유도함으로써 FBG 센서의 계측 기법에 대한 기준을 세웠다. 나아가 임의의 조합 하중이 작용하는 실제의 경우를 고려하여 철골 보의 변형률 분포를 추정하는 보다 일반화된 수학적 모델을 제시하였다. 그리고 예제를 통하여 본 연구에서 제시한 변형률 분포 추정 모델을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.288-289
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• 2011

압전 효과에 기초한 셀룰로오스 압전 종이의 진동센서 응용 가능성을 알아보았다. EAPap (Electroactive paper)은 재생과정과 테입 캐스팅을 이용해 만들었으며, 얇은 적층 필름을 이용해 코팅하였다. EAPap 샘플을 알루미늄 외팔보에 부착하여 진동 실험을 수행하였다. EAPap 센서의 출력을 비교하기 위해 가속도계를 이용하여 보의 응답 특성을 동시에 측정하였으며, 유한요소법을 이용해 보의 동특성을 구하여 비교하였다. EAPap 센서는 주위 환경 노이즈의 영향을 많이 받았는데, 접지와 절연을 통해 이러한 노이즈의 영향을 많이 감소시킬 수 있었으며, 실험결과로부터 EAPap의 진동센서 응용 가능성을 확인하였다.