• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제28권1호
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• pp.9-12
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• 2005

본 연구에서는 엑스선 또는 감마선 원거리 측정용 초소형 방사선 센서를 개발하기 위해서 발광 스펙트럼이 다른 여러 종류의 무기 섬광체를 이용하여 필름형태의 센서부를 제작하였고, 방사선으로부터 발생되는 섬광량을 광검출기 및 광파워미터로 측정하였다. 본 연구 결과, 개발 가능한 방사선 센서는 직경 1 mm의 플라스틱 광섬유를 사용하여 전자기파 장애로부터 간섭을 받지 않음과 동시에 원거리 측정 및 신속, 정확한 방사선 계측이 가능하고 초소형, 초경량의 특성을 지니기 때문에 방사선 치료 시 고 분해능의 방사선 계측이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항해학회지
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• 제21권3호
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• pp.67-74
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• 1997

This paper described the method and the result of making a dynamic fiber optic gyrocompass measuring the heading angles of ships by processing the output signal from a constant rotating fiber optic sensor and also showed the measurement to test the performance of our system. Considerig an economical view we designed and ordered a cheap medium grade fiber densors increased not fiber length but the diameter of a fiber sensing loop. The scale factor and noise was 267mV/deg/s and 2 deg/hr/$\sqrt{Hz}(1{\sigma})$, respectively. We made the dynamic fiber optic gyrocompass by this sensor. We measured the heading angles in an arbitrary direction to evaluate the accuracy of our system and the root mean square error was $0.4^\circ$. Moreover, we measured the angles ineach direction of $45^\circ$. successive rotation to know whether this system has distoritions in a specific direction or not and the root mean square error in this case was $0.5^\circ$.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권4호
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• pp.417-424
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• 2007

This paper reports fabrication and characterization of a pressure sensor using a pitch-based carbon fiber. Pitch-based carbon fibers have been shown to exhibit the piezoresistive effect, in which the electric resistance of the carbon fiber changes under mechanical deformation. The main structure of pressure sensors was built by performing backside etching on a SOI wafer and creating a suspended square membrane on the front side. An AC electric field which causes dielectrophoresis was used for the alignment and deposition of a carbon fiber across the microscale gap between two electrodes on the membrane. The fabricated pressure sensors were tested by applying static pressure to the membrane and measuring the resistance change of the carbon fiber. The resistance change of carbon fibers clearly shows linear response to the applied pressure and the calculated sensitivities of pressure sensors are $0.25{\sim}0.35 and 61.8 ${\Omega}/k{\Omega}{\cdot}bar$ for thicker and thinner membrane, respectively. All these observations demonstrated the possibilities of carbon fiber-based pressure sensors.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권6호
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• pp.556-562
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• 2007

This paper presents the use of a novel fiber optic accelerometer system to monitor ambient vibration (both wind-induced one and vehicle-induced) of a real bridge structure. This sensor system integrates the $Moir\'{e}$ fringe phenomenon with fiber optics to achieve accurate and reliable measurements. A low-cost signal processing unit implements unique algorithms to further enhance the resolution and increase the dynamic bandwidth of the sensors. The fiber optic accelerometer has two major benefits in using this fiber optic accelerometer system for monitoring civil engineering structures. One is its immunity to electromagnetic (EM) interference making it suitable for difficult applications in such environments involving strong EM fields, electrical spark-induced explosion risks, and cabling problems, prohibiting the use of conventional electromagnetic accelerometers. The other is its ability to measure both low- and high-amplitude vibrations with a constantly high resolution without pre-setting a gain level, as usually required in a conventional accelerometer. The second benefit makes the sensor system particularly useful for real-time measurement of both ambient vibration (that is often used for structural health monitoring) and strong motion such as earthquake. Especially, the semi-strong motion and the small ambient one are successfully simulated and measured by using the new fiber optic accelerometer in the experiment of the structural health monitoring of a real bridge.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제1권3호
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• pp.77-81
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• 2008

본 논문에서는 기존 광파이버센서가 갖는 문제점을 보완할 수 있는 새로운 형태의 광파이버 센서에 대해 소개한다. 저자 등이 개발한 헤테로코어형 광파이버센서는 비교적 간단하면서도 큰 곡률 반경에 있어서 전달손실이 발생하며 민감한 손실특성을 나타내는 원리를 이용한 것이다. 또한 원리상 온도의존성이 거의 없어 온도보상이 필요 없고, 마크로벤딩에 의한 광량변화를 검출하는 방식이므로 파단우려가 없는 것도 가장 큰 장점 중의 하나이다. 이러한 특징을 갖는 센서에 대한 내환경특성을 분석하고 평가하기 위해, 본 논문에서는 헤테로코어 형 광파이버센서를 이용하여 각종 환경정보를 모니터링하는 광네트워크형 멀티환경 모니터링 시스템을 구성 할 경우 고려해야 할 특성에 대해 검토하였다. 즉, 온도변화에 대한 센싱 시스템의 강인성을 실험을 통해 확인하였다. 이것은 실용적 관점에서 계측시스템 전체의 환경변화에 대한 종합적인 평가를 수행하는 것을 의미하며 그 결과를 본 논문에 소개한다.

• 센서학회지
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• 제17권5호
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• pp.369-374
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• 2008

A novel fiber optic surface plasmon resonance (SPR) sensor using cyclic olefin copolymer (COC) prism with the spectral modulation is presented. The SPR sensor chip is fabricated using the SU-8 photolithography, Ni-electroplating and COC injection molding process. The sidewall of the COC prism is partially deposited with Au/Cr (45/2.nm thickness) by e-beam evaporator, and the thermal bonding process is conducted for micro fluidic channels and optical fibers alignment. The SPR spectrum for a phosphate buffered saline (0.1.M PBS, pH.7.2) solution shows a distinctive dip at 1300.nm wavelength, which shifts toward longer wavelength with respect to the bovine serum albumin (BSA)concentrations. The sensitivity of the wavelength shift is $1.16\;nm{\cdot}{\mu}g^{-1}{\cdot}{\mu}l^{-1}$. From the wavelength of SPR dips, the refractive indices (RI) of the BSA solutions can be theoretically calculated using Kretchmann configuration, and the change rate of the RI was found to be $2.3{\times}10^{-5}RI{\cdot}{\mu}g^{-1}{\cdot}l^{-1}$. The realized fiber optic SPR sensor with a COC prism has clearly shown the feasibility of a new disposable, low cost and miniaturized SPR biosensor for biochemical molecular analyses.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.157-163
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• 2008

본 논문에서는 대형 구조물의 감시를 위한 새로운 광섬유 경사계를 제시한다. 이 경사계 시스템은 센서 헤드, 광 조절부 그리고 신호처리부로 이루어진다. 또한 본 시스템은 무아레 프린지 현상의 원리를 이용하며 광섬유라는 새로운 광측정 장치를 적용하였다. 이를 통해, 센서 시스템은 가격이 저렴하고 전자기학 잡음에 강하며 설치가 용이해 졌다. 실제로 본 논문에서는 저비용의 광전자 구동 시스템을 포함한 실제 시제품을 성공적으로 개발하였다. 그리고 실제 실험을 통해 센서의 선형성을 포함한 성능을 검증하였고 이를 통해 실제 토목구조물의 처짐각을 측정할 수 있는 광섬유 경사계 시스템으로서의 가능성과 성능을 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.277-282
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• 2016

페브리-페로 공진루프에서 광궤환이 가간섭성 광섬유 레이저의 주파수 천이도에 미치는 영향을 연구하였다. Er+3가 도핑 된 광궤환 방식 광섬유 레이저는 두 개의 광섬유브래그격자로 이루어진 페브리-페로 공진기에서 단방향 광궤환이 이루어지도록 구성하였다. 광궤환은 그렇지 않은 경우와 비교하여 광섬유레이저의 선폭 감소에 효과적인 것으로 나타났다. 위의 구성을 사용한 세 가지 광섬유 레이저는 모두 자기헤테로다인 선폭 측정 장치의 해상도 한계인 3kHz 이내로 나타났다. 마크-젠더 주파수 천이도 측정 장치의 한쪽 선로에 200m 길이의 광지연 선로를 두고 측정한 결과는 광궤환 방식 광섬유 레이저의 주파수 천이도가 광궤환이 없는 광섬유 레이저 보다 우수한 300kHz/sec으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1400-1409
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• 2001

This paper describes a fiber optic sensor suitable for non-contact detection of ultrasonic waves. This sensor is based on a fiber optic Sagnac interferometer. Quadrature phase bias between two interfering laser beams in Sagnac loop is introduced by a polarization controller. A stable quadrature phase bias can be confirmed by observing the interferometer output versus phase bias. This method eliminates a digital signal processing for detection of ultrasonic waves using Sagnac interferometer. Interference intensity is affected by the frequency of ultrasonic waves and the time delay of Sagnac loop. Collimator is attached to the end of the probing fiber to focus the light beam onto the specimen surface and to collect the reflected light back into the fiber probe. Ultrasonic waves produced by conventional ultrasonic transducers are detected. This fiber optic sensor based on Sagnac interferometer is very effective for detection of small displacement with high frequency such as ultrasonic waves used in conventional non-destructive testing.