• 기계저널
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• 제33권7호
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• pp.661-670
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• 1993

스트레인 게이지를 이용한 응력측정 방법 및 응력 측정시의 오차 발생의 원인에 대해서 설명하 였고 현재 많이 사용되고있는 스트레인 게이지식 로드셀의 원리 및 구조에 대해서도 설명하였다. 스트레인 게이지를 이용하여 변형도를 측정할 경우 1% 이내의 정확도를 유지하는 것이 가능하나 측정된 변형도로부터 응력을 계산할 경우 재료상수들의 부정확성으로 인하여 5% 정도의 오차가 발생할 수 있다. 스트레인 게이지를 이용한 응력 측정값은 부착위치에서의 값이므로 구조물의 최대 응력을 측정하고자 할 경우 구조물의 응력 상태를 제대로 파악하지 못하면 큰 오차가 발 생할 수 잇다. 따라서 정확한 측정을 위해서는 정확한 게이지 작업 기술과 함께 하중에 대한 대상물의 거동을 파악하는 기술 습득이 요구된다. 스트레인 게이지식 로드셀을 직접 설계 및 제작하기 위해서는 용량, 정밀도, 설치 공간, 사용조건 등을 고려하여 감지부의 형상, 감지부의 재질, 스트레인 게이지의 종류, 부착 방법, 보상회로 구성방법, 보호 케이스의 부착 여부 등을 결정하여야 하고 제작이 완료된 후 힘 표준기 등으로 교정검사를 실시하여 사용하여야만 정확한 측정을 기대할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.185-194
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• 2023

군 무기체계에 널리 적용되는 4축 스트레인 게이지는 열악한 온도와 진동조건에서 운용되기 때문에 오차가 커지게 되고, 오동작을 일으킬 수 있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 군 무기체계에 적용되는 4축 스트레인 게이지의 오차에 대한 신호처리 소프트웨어 기법을 제안한다. 첫째, 주위 온도에 따른 스트레인-게이지의 오차와 신호처리회로의 오차를 평가하고 분석하였고, 둘째, 스트레인-게이지의 오차를 개선할 수 있는 불감대 영역과 오프셋 영역의 처리에 대한 소프트웨어 기법을 제안한다. 소프트웨어 기법을 적용한 실험결과는 온도시험과 운용시험에서 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다. 따라서, 제안한 소프트웨어 기법은 타당하므로, 스트레인-게이지를 사용하여 시스템을 설계할 때 주위 온도와 진동에 따른 오차 개선에 유용한 정보로 사용될 수 있다.

• 기계저널
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• 제32권6호
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• pp.514-523
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• 1992

스트레인 게이지를 이용하여 변형측정을 할 때 온도변화의 영향으로 나타나는 겉보기 변형도와 게이지 상수의 변화에 대하여 설명하였고 실제 측정시 정확한 측정값을 얻기위한 온도보상 방 법에 대하여 기술하였다. 온도변화에 의한 겉보기 변형도의 값은 기계적 하중에 의한 변형도에 비하여 무시할 수 없는 큰 값을 나타내기 때문에 적절한 보상에 의하여 정확한 측정값을 얻어 내야 한다. 항공우주산업, 원자력산업 등의 분야에서 널리 응용되는 극저온 환경에서 겉보기 변 형도와 게이지 상수의 측정결과를 제시하였다. 극저온에서는 자체 온도보상된 스트레인 게이지라 할지라도 대단히 큰 온도영향을 받기 때문에 본시험에서 제시한 바와 같이 측정결과를 온도보 상하여 처리해야만 의미있는 결과를 얻을 수 있다. 본 시험에서 4차식으로 구해진 겉보기 변형 도에 대한 특성곡선과 게이지 상수에 대한 시험결과는 극저온에서 변형을 측정할 때 직접적으로 보상하여 사용될 수 있다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.391-398
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• 2010

금속은 가공성이 우수하기 때문에 다양한 형태의 구조물이나 격막을 제작할 수 있다. 이런 금속 구조물이나 격막에 민감도가 월등히 우수한 실리콘 스트레인 게이지를 적용할 경우 그 응용 범위가 다양해질 수 있다. 이에 금속구조물에 다결정 실리콘 스트레인 게이지를 접착한 형태의 센서를 제안하였다. 실리콘 기판을 이용해 박막형 다결정 실리콘 스트레인 게이지를 제작하기 위한 제작공정을 확립하였으며, 제작된 실리콘 스트레인 게이지를 금속 변형부 위에 접착하기 위한 접착공정을 확립하였다. 이후 금속 외팔보에 실리콘 스트레인 게이지를 글래스 프릿 접착하여 성능평가를 실시하였다. 성능평가 결과 게이지팩터는 34.0 의 값을 가졌으며, TCR(Temperature Coefficient of Resistance)은 $-328\;ppm/^{\circ}C$의 값을 가졌다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.1019-1025
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• 2003

조선과 자동차 등의 금속 가공분야의 용접산업부분에서는 용접을 하기 위해 여러 종류의 용접선 추적 센서들이 사용되고 있다. 용접선을 검출하는 센서에는 용접모재와 센서의 접촉여부에 따라 접촉식과 비접촉식 센서로 크게 대별할 수 있고, 현 산업전반에서는 대부분 접촉식 센서를 사용하고 있다. 본 논문에서도 접촉식센서의 일종인 스트레인 게이지를 응용하여 센서를 제작하여 용접부위를 얼마나 잘 추적하는지 실험하였다. 실험장치는 스트레인 게이지 센서, 스트레인 게이지 신호의 증폭회로, 삼각파 발생기, MOSFET 파워 드라이버 회로와 DC 모터로 구동되는 X-Y 슬라이더 등으로 구성되어 있다. 용접선의 추적범위는 상하좌우로 동작을 하고 스트레인 게이지의 저항변화가 X-Y 슬라이더에 연결된 DC 모터를 구동시키게 된다. 실험결과 용접부위를 센서가 잘 추적하는 것을 확인할 수 있었고, 실제 산업현장에 있어서 적용가능성에 대해서 알아보았다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.16-16
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• 2017

국내 농업인구 감소 대비 식품소비량이 증가함에 따라 농가의 인력을 대체하고 다양한 작업이 가능하며 가격이 저렴한 국내 기계화 기술이 필요하다. 무동력 디스크해로우 작업기는 경운과 배토가 가능한 복합작업기로서 작업기를 구성하는 주요 구성품들은 필드작업에 의해 발생되는 하중에 구조적 강도와 신뢰성이 충분히 확보되어야 한다. 또한, 실제로 필드 작업 시 작업기에 걸리는 하중은 복합하중 형태로 전달되기 때문에 단순한 형태 하중에 비해 하중계측에 어려운 점이 있으므로 하중계측점의 선정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 하중계측점을 선정하기 위하여 복합기의 주요 구성품인 치즐(chisel) 및 디스크해로우암(disk harrow arm)에 대하여 구조해석을 수행하였으며, 3축 방향의 단위하중 응력 계산결과로부터 load reconstruction을 위한 스트레인 게이지 위치를 선정하였다. 또한, 스트레인 게이지의 신호가 하중해석에 적절한 값이 되도록 기존의 형상을 수정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1514-1516
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• 2003

NiCrFe 박막을 이용한 정밀급 박막 스트레인 게이지를 개발하였으며, 그 특성을 요약하면 다음과 같다. 스트레인한계: 5 % 이하, 저항: 350 ${\sim}$ 2,000 ${\Omega}$, 게이지 율: 2.1, 정도: 0.1 %, 피로한계 : $10^6$ at ${\pm}1500{\mu}{\varepsilon}$, 사용온도범위: $-75{\sim}150^{\circ}C$, 온도 출력: ${\pm}1{\mu}{\varepsilon}/^{\circ}C$, 게이지율변화 : +0.009%/$^{\circ}C$ 국산화된 박막 스트레인 게이지는 디지털 로드 셀 등에 적용할 수 있으며, 이 분야의 국내 기술력 향상에 이바지 할 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.329-335
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• 2006

기계구조물 설계시 파손이나 갑작스런 붕괴를 방지하기 위하여 응력집중을 실험적으로 측정해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 중앙에 원형구멍이 있는 외팔보 시편의 응력집중계수를 스트레인 게이지와 광탄성법으로 측정하였다. 스트레인 게이지법에서는 구멍 주위에 3개의 스트레인 게이지를 부착하여 측정된 값으로부터 외삽법을 사용하여 구멍에 인접한 지점에서 최대 변형률을 추정하였다. 광탄성법에서는 두 가지 측정법, 즉 배비넷-솔레일 보상법과 위상이동법을 이용하여 응력분포를 측정하였다. 스트레인 게이지와 광탄성법에 의한 측정값들을 서로 실험오차 이내로 근접하였다.