• 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.

• 기계저널
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• 제19권2호
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• pp.98-105
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• 1979

이상의 고압중스트레인 측정실험으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 고압중에서 스트레인을 측정할 경우, 압력효과스트레인이 생기므로 스트레인의 지시치를 보정할 필요가 있다. (2) 고압 효과스트레인은 같은 종류의 게이지에 있어서도 흩어짐이 있으나 흩어짐의 폭은 압력효과스트 레인의 값보다 작다. 특히 300 기압이상에서는 브릿지의 평형을 취해가지고 측정하며는 이 흩 어짐은 한결 작아진다. (3) 고압수중에서 측정 할 경우, 대후론, 시리콘고무, 이중피복선을 도선 으로 하여 사용하고, 게이지의 부분은 시리콘고무코우팅을 되도록 두껍게 하며는 3,000 기압 정 도까지의 수압중에서도 절연저하를 초래하지 안고, 스트레인측정을 할 수가 있다. (4) 상기의 절연방법은 도선인출부에도 적용할 수 있다. (5) 원통형 하우징 모형의 내외면의 스트레인를 측 정한 결과, 유한요소법해석결과의 타당성을 확인 할 수가 있었다. 본실험은 1974년도 일본통산 성공업기술원에서 위탁받아 동지종합연구소에서, [대식도 원읍조작해저석유굴삭장치의 개발]에 관한 연구성과의 일부와 Waterloo 대학의 G.S. Kular 교수연구실의 연구결과임을 밝혔다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8B호
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• pp.1472-1479
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• 1999

본 연구에서는 단일 Fabry-Perot 필터를 이용해 다중 FBG 센서에 대하여 파장 스캐닝과 로킹을 동시에 실현하여 기존의 스캐닝 방식의 단점을 보완한 다중 FBG 스트레인 센서 스캔-로킹 신호처리 방안을 제안하고, 이를 시스템으로 구성하여 스트레인 측정 실험을 하였다. 단일 센서에 대한 스트레인 측정에서는 3me 정도의 분해능이 측정되었고, 다중 센서 스트레인 측정의 경우에는 10me의 분해능을 얻었다.

• 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.

• 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.

• 한국광학회지
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• 제8권4호
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• pp.333-339
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• 1997

클래딩 지름이 다른 광섬유 브래그 격자를 용융 접착하여 스트레인과 온도를 분리하여 측정할 수 있는 센서를 구성하였다. 굵기차에 의해서 스트레인에 대한 각 브래그 파장 변화량은 서로 다르며, 동일한 모재(perform)에서 생산된 광섬유를 사용하였으므로 온도에 대한 파장 변화량은 같았다. 두 브래그 파장의 변화량을 측정하고 잘 정의된 행렬함수에 대입하여, 가해진 스트레인과 온도의 양을 분리하여, 계산할 수 있었다. 0-1500 .mu.strain, 20-100.deg. C 범위의 스트레인과 온도 변화를 가하면서 제작된 센서의 특성을 관측하였고, 브래그 파장 변화를 측정하여 계산한 결과, 온도계와 마이크로미터 값에 비하여 10% 이내의 측정오차를 얻을 수 있었다. 스트레인의 측정 정일도를 높이기 위해서 일정한 광경로차를 갖는 마하젠더 간섭계를 이용하여 두 격자의 상대 파장변화를 간섭 신호의 크기변화로 변환하는 새로운 방법을 제안하였으며, 시스템을 구축하여 실험한 결과로 온도에 무관하게 분광분석기에 비항 80배 이상 향상된 스트레인 측정 정밀도를 얻을 수 있었다.

• 오토저널
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• 제2권1호
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• pp.5-8
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• 1980

스트레인 게이지를 사용하여 회전체의 스트레인을 측정할 경우, 회전체 내에 브리지를 구성하여 브리지의 4점의 입출력단을 슬립 링을 매개로 정지 쪽으로 끌어내어 측정하는 것이 일반적으로 상용되고 있는 방법이다. 이 방법에 의하면 1측정점에 대하여 4소자의 슬립 링을 필요로 하기 때문에 다수점의 스트레인 측정은 곤란하다. 그래서 브리지를 셰브론 브리지식으로 구성하면 슬립링수를 대폭 줄일 수 있다. 그러나 이 방법은 다음의 이유로 인하여 측정 정밀도가 저하하는 결점이 있다. (1) 종래의 동응력 측정기는 입력 임피이던스가 작기 때문에 각 채널간에서 간섭을 일으킨다. (2) 채널간의 간섭은 공통브리지 저항값의 크기에 따라서도 영향을 받는다. 이 저항값이 작을수록 간섭량은 감소되기 때문에 이것을 작게 하면 브리지의 합성저항이 작아 지고, 브리지전원공급용 슬립 링의 접촉저항의 영향이 커진다. 그래서 셰브론 브리지식으로 슬립 링을 감소시키는 동시에 위에 말한 결점을 없앤 새로운 다점응력 측정기를 개발했다. 이 스트 레인측정기는 종래의 동스트레인 측정기와 다른 중요한 점은 다음의 두가지이다. (1) 증폭기의 입력임피이던스(impedance)를 크게 (약 50k.ohm.)하는 동시에 공통브리지의 저항을 작게 (약 10.ohm.)하고, 각 채널간의 간섭을 없앴다. (2) 브리지전원공급용 슬립 링의 접촉저항에는 관계없이 브리지에는 항상 일정한 전압이 공급 되게 했다. 본 보고에서는 (1)에 대한 검토는 생략하고, 주로 (2)에 대하여 기술한다.

• 한국광학회지
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• 제12권2호
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• pp.91-97
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• 2001

광섬유 브래그 격자는 코어의 굴절률이 주기적으로 변하는 특성으로 인하여 브래그 조건을 만족하는 파장은 반사시키고 다른 파장은 통과시키는 소자이다. 본 논문에서는 광섬유 격자를 이용한 동적 스트레인 센서시스템을 구현하였다. 4-채널 동적 센서 시스템에 사용된 필터의 선형성을 보상하여 필터의 전 구간에서 동적 신호를 측정하였으며 실시간 동적 신호의 측정을 위하여 LabView를 이용한 신호처리 및 인터페이스를 하였다. 이러한 센서시스템의 분해능은 $5\mu$strain이며 동적 스트레인 측정 범위는 필터의 전 구간 약 $1200\mu$strain에 해당한다. 센서시스템을 이용하여 외팔보(steel-bar)의 4지점에서의 스트레인의 변화량을 측정하였으며 콘크리트 시험 보에 적용하여 하중 인가시 시험보가 받는 스트레인의 변화량을 실시간 측정하였다.

• Composites Research
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• 제25권1호
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• pp.26-30
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• 2012

본 연구에서는 스트레인게이지 회로를 이용하여 GRP 복합관의 열팽창계수를 측정하고자 하였다. 이를 위해 다양한 스트레인게이지 회로를 적용하여 알루미늄 보의 열팽창계수를 측정함으로써 측정방법의 타당성을 검증하였다. 또한 스트레인게이지의 부착위치와 반복횟수를 달리하며 또한 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용한 경우에 대해 GRP 복합관의 길이방향 및 원주방향 열팽창계수를 측정함으로써 열변형률 결과와 측정결과의 재현성에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과에 따르면 GRP 복합관의 경우 보강된 유리섬유에 의해 원주방향의 열변형률이 제한되어 원주방향 열팽창계수가 길이방향의 열팽창계수에 비해 낮게 나타났다. 또한 GRP 복합관의 후경화로 인해 측정횟수가 증가할수록 측정된 열팽창계수는 다소 증가하지만 증가폭은 점차 감소하였다. 아울러 열팽창계수가 다른 스트레인게이지를 적용하더라도 기준보상시편을 통해 스트레인게이지의 열변형률을 보상하면 동일한 열팽창계수가 얻어짐을 알 수 있었다.