• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.54-60
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• 2007

15개의 광섬유 격자를 이용하여 전력설비의 온도변화를 상시 감시하는 분배형 광섬유 온도센서 시스템을 제작하였다. MEMS 파장가변 필터를 사용하는 복조시스템의 비선형 동작특성에 의한 측정오차를 보상하기 위하여 Fabry-Perot ITU 필터의 투과파장을 기준으로 하는 다항식 피팅 알고리즘을 사용하였다. 실험을 통하여 보상알고리즘이 구동주파수와 무관하게 센서시스템의 정밀도를 유지하는 것을 확인하였으며 기준 온도계로 사용한 써모커플과의 선형화 오차는 약 0.18[%]로 측정되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권3호
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• pp.236-243
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• 2010

Fiber Bragg grating(FBG) sensor arrays can be used to monitor the mechanical behavior of the large composite structures such as wind turbine rotor blades and aircrafts. However, brittle FBG sensors, especially multiplexed FBG sensors are easily damaged when they are installed in the flexible structures. As a protection of brittle FBG sensors, epoxy packaged FBG sensors have been presented in this paper. Finite element analysis and experiments were performed to evaluate the effects of adhesives, packaging materials and the bonding layer thickness on the strain transmission. Two types of epoxy were used for packaging FBG sensors and the sensor probes were attached with various bonding layer thickness. It was observed that thin bonding layer with high elastic modulus ratio of the adhesive to packaging provided good strain transmission. However, the strain transmission was significantly decreased when elastic modulus of the adhesive was much lower than the packaged FBG sensor probe's one.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.223-235
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• 2021

The Vortex-Induced Vibration (VIV) test system on deepwater riser based on Bare Fiber Bragg Grating (BFBG) sensor technology was designed. Meanwhile, a riser VIV response numerical model was established based on the work-energy principle. The results show that the first-order vibration frequency dominates the vibration of the riser, and as the velocity increases, the dominant frequency of the riser gradually increases under the effect of different top tensions. At the same velocity, as the top tension increases step by step, the dominant frequency and fatigue damage at the same position along the axial length of the riser both gradually decreases. The model test and numerical simulation show a relatively consistent change, maintaining a high degree of agreement. The process control system based on BFBG of model test has excellent performance, and FBG sensors have great advantages in VIV test of a vertical riser in water.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.639-645
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• 2006

FRP(Fiber Reinforced Polymer)는 부식의 저항성, 고강도, 피로저항 능력 및 성형성 등에서 우수한 건설 신소재이다. 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating; FBG) 센서는 전자기 저항, 작은 소재의 크기, 그리고 높은 내구성 등의 이점으로 smart sensor로서 현재 많이 사용되고 있다. 하지만 FBG 센서의 변위 측정 기술 능력의 부족으로 현재까지는 변형률, 온도 등의 물리량 측정센서로서 활용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 FRP와 FBG센서의 기능 복합화(Hybrid)를 통하여 smart FRP Rod를 개발 한 후 인장시험을 실시하였다. 또한, FBG센서에 의해 측정된 변형률 데이터를 신경망(Neural Network) 기법을 이용하여 변위 추정 모형을 개발함으로서 FBG 센서 단점인 변형률 계측만을 위한 센싱 역할을 극복하고자 한다. 인공신경망 모형은 MLP(Multi-layer Perceptron)로, 오차범위 0.001에 수렴 될 수 있도록 학습(training)을 실시하였다. 학습에는 비선형 목적함수와 역전파 학습(Back-propagation) 알고리즘을 적용하였으며 모형의 검증은 UTM에서 측정된 변위 값과 수치해석에 의한 결과 값을 비교함으로서 실시하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.14-17
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• 2003

Vibration control of a composite plate with a surface-bonded fiber Bragg grating (FBG) sensor and piezoceramic actuators has been performed using a neural network based adaptive predictive control algorithm. For the detection of Bragg wavelength changes, two cavity lengths in Fabry-Perot read-out interferometers are used in order to produce two quadrature phase shifted signals. The FBG sensor system and real-time neuro-adaptive control algorithm could be applicable to diverse dynamic systems.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권6호
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• pp.519-524
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• 2018

We propose a transverse load sensor with reconfigurable measurement accuracy based on a microwave photonic filter in the $K_u$ band, incorporating a polarization-maintaining fiber Bragg grating. A prototype sensor with a reconfigurable measurement accuracy tuning range from 6.09 to 9.56 GHz/(N/mm), and corresponding minimal detectable load range from 0.0167 to 0.0263 N/mm, is experimentally demonstrated. The results illustrate that up to 40% manufacturing error in the grating length can be dynamically calibrated to the same corresponding measurement accuracy for the proposed transverse load sensor, by controlling the semiconductor optical amplifier's injection current in the range of 154 to 419 mA.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.343-349
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• 2005

광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBC)는 1989년 Melts의 실험이후 광통신 분야 및 센서 분야에 다양한 용도를 가지고 있다. 이를 이용하여 광섬유 레이저, 대역 통과 필터로 사용하거나, 여러 가지 물리량을 측정하기 위한 온도, 변형률, 변위센서 등에 응용할 수 있다. 특히 본 연구에서는 기존 센서가 가지지 못한 긴 게이지 길이에서의 측정을 위해서 광섬유 센서 정적 시스템(FBG Static Logger)과 FBG 센서가 포함된 긴 길이의 광섬유를 이용하여 장대 구조물의 변형이나 외부 reference의 상대변위를 길게 연결하여 측정하기 쉽지 않은 변위를 측정하여 구조물의 상황을 상시 점검하고 더 나아가 잔존수명을 예측하고 보수시기를 알려줄 수 있는 방법을 모색하여 FBG. 센서의 패키지(package)를 고안하였다. 이를 통해 효율적인 장거리 변위 측정방법을 정립하고 이를 원자력 격납구조물에 적용하여 성공적으로 측정함으로써 광섬유 격자센서를 이용하여 50m 이상의 장거리 계측의 가능성을 보여 주었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권9호
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• pp.46-49
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• 1999

온도 팽창률이 다른 두 개의 금속을 광섬유 브래그 격자에 부착하여 그 온도감도를 조절할 수 있는 새로운 온도센서를 제안하였다. 이러한 방법으로 온도감도를 기존의 브래그격자에 비해 3.3까지 향상시켰으며 금속의 길이를 변화시켜 그 온도감도를 여러 가지로 조절할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.256-263
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• 2014

최근 국내에서 개발된 광섬유 격자소자(FBG: Fiber Bragg Grating)를 이용하여, 3종의 Hopper type WDM FBG Acoustic Transducer를 설계 및 제작 하였다. 제작된 3종류의 Hopper type WDM FBG Acoustic Transducer는 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, sensor arm 구성이 간단하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 3종류의 Hopper type WDM FBG Acoustic Transducer 는 주파수 특성이 10 Hz~18 kHz 대역에서 음파 검출이 가능하였고, 트랜스듀서의 최적 공진 조건을 이용하여 최대 8.6 m 거리까지 신호 검출이 가능하였다. 특히, 기존의 음향 센서를 대신하여 전기적 잡음이 많고, 열악한 환경에서 저 주파수 신호 검출에 실용화를 기대할 수 있고, 센서 어레이(array)시스템 구성을 통하여 고감도 및 다중점 음파 검출 시스템으로 발전될 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권5호
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• pp.362-368
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• 2014

광섬유센서는 전자파 무간섭, 부식 방지, 다중화 등의 장점들을 갖고 있어 다양한 상태 감시 시스템을 위한 연구에 많이 활용되고 있다. 본 논문에서는 광섬유센서 기반의 인체 근육 상태 감시 시스템을 제안한다. 상용화되어 있는 인체 상태 감시 센서는 전자기 기반의 센서가 대부분이다. 이는 전자기 간섭 및 왜곡의 우려가 있어, 이를 보완하고 장치의 간소화 및 사용자 편의성을 위해 광섬유 브래그 격자센서를 사용하였다. 근육 상태의 지표가 되는 근육 수축 및 이완을 측정하기 위해 원주방향으로의 운동 감시가 가능한 밴드형태의 광섬유 브래그 격자센서 모듈을 제작하였다. 그리고 광섬유 브래그 격자센서 모듈의 적용성 평가를 위해 단축 인장시험을 수행하였다. 실험 결과 인장 크기에 따른 브래그 파장 변화가 상호 연관성을 보였으며, 이를 통해 브래그 격자센서 기반의 근육 상태 감시 시스템 개발의 가능성을 확인하였다.