• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.96-105
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• 2000

광섬유 TR-EFPI(total reflected extrtinsic Fabry-Perot interferometric) 센서가 빌딩, 교량, 항공기 등의 구조물의 변형률을 측정하기 위하여 개발되어졌다. 기존의 광섬유 EFPl(extrinsic Fabry-Perot interferometric) 센서는 그 신호가 변형률의 변화에 따라 정현파 형태로 출력되기 때문에 변형률의 증가 또는 감소를 구별하기 어렵다. 또한 절대 변형률은 이러한 단순한 광섬유 EFPI 센서로는 측정이 불가능하다. 본 연구에서는 변형률의 크기와 방향을 측정하기 위해서 광섬유 EFPI 센서를 전반사형 탐촉자로 개조한 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하였다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 탐촉자는 모세유리관 안에 공기간극을 이루는 단일모드 광섬유(single mode fiber)와 거울코팅 광섬유(mirror coated fiber)에 의하여 구성된다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 광출력 신호로부터 변형률의 크기와 방향을 결정하기 위하여 필요한 정보를 얻을 수 있다. 광섬유 TR-EFPI 센서로부터 구한 변형률과 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률을 비교하기 위하여 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하고 알루미늄보 위에 전기저항형 변형률 게이지와 동일한 위치에 적용하여 만능시험기를 사용하여 하중 증가-감소에 따른 변형률 측정 실험을 수행하였다. 이 실험을 통하여 광섬유 TR-EFPI 센서에 의하여 구한 변형률은 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률과 잘 일치함을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-151
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• 2001

광섬유 센서는 구조물에 대한 비파괴적인 측정이 가능하고, 전자파에 의한 간섭이 발생하지 않으므로, 전자파 장애의 영향을 무시할 수 있는 장점이 있다. 또한 구조물 건조시 콘크리트 같은 대상체에 광섬유를 내장시킬 경우에는 검사시 대상체를 파괴시키지 않고서도 대상체의 손상여부와 역학적 거동을 측적 및 해석할 수 있는 비파괴 검사기술이다. 특히 광섬유 브래그 격자 센서는 그러한 대상체에 대한 비파괴 검사를 수행하는데 가장 적합한 센서이다. 광섬유 브래그 격자는 특정파장의 빛을 반사 또는 제거시키는 특성을 지니고 있으며, 스트레인 같은 물리량이 광섬유 브래그 격자에 가해지면, 반사되는 빛의 중심파장이 이동하여 이를 통해 물리량을 측정할 수 있다. 정 동적 스트레인을 측정할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서는 건축물이나 토목구조물 등의 안전 진단(health monitoring)을 위해 사용되고 있으며, 최근에는 도로나 교량과 같은 토목 구조물로의 응용에 있어서 필수적인 동적 스트레인의 측정에 대해 그 관심이 집중퇴고 있다. 본 연구에서는 패브리-페로(Fabry-Perot) 필터를 이용하여 다중점에서 동적 스트레인을 측정할 수 있는 센서 시스템을 제작하였으며, 제작된 센서 시스템을 모의 구조물(외팔보)에 적응하여 모의 구조물에 가해지는 정적, 동적 스트레인을 측정하였다. 측정 결과는 기존의 전기적 센서와 유사하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권12호
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• pp.27-32
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• 2002

The intensity modulated type (reflective method) optical fiber sensor is a well -known method and widely applied to the displacement measurements and other industrial purposes. This type sensor has the advantages of relatively cheap cost, small sensor size and easiness of operation. The sensitivity of the sensor is very dependent of several error terms; the variation in the intensity of the light source and the changes in the surface reflectivity of the object. An optical fiber coupled displacement probe with a new compensation method is presented in this paper. The proposed displacement sensor can measure the displacements of the target surface independent of surface reflectivity error that is caused by the materials and surface processing grade.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.363-365
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• 2007

Novel concept of sensor mat and its signal processing method is proposed for patient monitoring in medical application. Proposed sensor mat structure has sensing inner layer which has cross-linked arrangement using plastic optical fiber(POF). Large core diameter of plastic optical fiber behaved as band pass filter by averaging the noise component. caused by unwanted environmental factors. Signal processor followed by sensor output added noise immune performance by filtering out unwanted component. Fail-proof patient breath monitoring scheme was realized by using intelligent decision algorithm. Unlike the conventional approach by using mechanical sensor, which have high sensitivity both to intruder and to environmental noise, our approach provided reliable breath motion detection.

• 센서학회지
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• 제18권4호
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• pp.269-273
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• 2009

In this paper, a study on a portable hydrogen alarm system based on the palladium coated single mode fiber sensor has been reported. The fabricated hydrogen sensor exhibited 0.14 dB, 0.41 dB and 0.54 dB optical intensity variation when it was exposed by the nitrogen and hydrogen mixed gas containing 0.5 %, 1 % and 4 % of the hydrogen concentration, respectively. The fabricated sensor exhibited 20 second of response time and 120 second of recovery time for 4 % hydrogen containing gas. The fiber optics layout and software algorithm for detection of hydrogen leakage have been presented. The implanted portable hydrogen alarm system successfully generated an alarm signal when a 4 % hydrogen containing gas was leaked out.

• 센서학회지
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• 제16권4호
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• pp.254-258
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• 2007

A novel cure sensor based on the side-polished single mode fiber has been proposed and demonstrated. Two different UV curable epoxies were used to verify the feasibility of the side-polished single mode fiber as a high sensitivity cure sensor. The volume change of the epoxy by UV curing results in a corresponding change of the refractive index. The sensor can be used to monitor the curing process, the refractive index variation and the volume change of epoxy in real time during the UV curing process. In addition, small birefringence of the epoxy film can be detected using the sensor.

• 센서학회지
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• 제14권3호
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• pp.180-185
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• 2005

In this study, a plastic fiber-optic temperature sensor is fabricated using TSCM(thermo sensitive clouding material) which changes its light transmittance with temperature and the characteristics of this sensor are evaluated. The fabricated fiber optic temperature sensor is the reflector type using a Y-coupler. The optimum light source and reflector are decided by measuring the amount of reflected light through TSCM. Also, the optimum distance from the end of sensor to the surface of reflector is determined. Then the relationship between the amount of measured reflected light and the temperature of TSCM is found.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.37-44
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• 2016

Optical fiber temperature sensing systems have incomparable advantages over traditional electrical-cable-based monitoring systems. However, the fiber optic interrogators and sensors have often been rejected as a temperature monitoring technology in real-world industrial applications because of high cost and over-specification. This study proposes a multiplexed fiber optic temperature monitoring sensor system using an economical Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR) and Hard-Polymer-Clad Fiber (HPCF). HPCF is a special optical fiber in which a hard polymer cladding made of fluoroacrylate acts as a protective coating for an inner silica core. An OTDR is an optical loss measurement system that provides optical loss and event distance measurement in real time. A temperature sensor array with the five sensor nodes at 10-m interval was economically and quickly made by locally stripping HPCF clad through photo-thermal and photo-chemical processes using a continuous/pulse hybrid-mode laser. The exposed cores created backscattering signals in the OTDR attenuation trace. It was demonstrated that the backscattering peaks were independently sensitive to temperature variation. Since the 1.5-mm-long exposed core showed a 5-m-wide backscattering peak, the OTDR with a spatial resolution of 40 mm allows for making a sensor node at every 5 m for independent multiplexing. The performance of the sensor node included an operating range of up to $120^{\circ}C$, a resolution of $0.59^{\circ}C$, and a temperature sensitivity of $-0.00967dB/^{\circ}C$. Temperature monitoring errors in the environment tests stood at $0.76^{\circ}C$ and $0.36^{\circ}C$ under the temperature variation of the unstrapped fiber region and the vibration of the sensor node. The small sensitivities to the environment and the economic feasibility of the highly multiplexed HPCF temperature monitoring sensor system will be important advantages for use as system-integrated temperature sensors.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.124-133
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• 2007

본 연구에서는 섬유 광학의 감지 장치 중 하나인 FBG 센서 및 시스템에 관하여 검토하였다. FBG 센서의 문제는 매우 가늘고 약하다는 것이다. 이를 위해 충격과 같은 외부의 요인으로부터 FBG 센서를 보호할 수 있는 방법을 다각적으로 모색하였다. 철근을 대체할 수 있는 FRP 복합재에 FBG 센서를 삽입하여 실험을 실시하여 그 결과를 검토하였으며, 삽입되기 전의 자연스러운 Fiber 상태와 비교 분석하였다. 이 연구에서 철근 대용 복합재료에 삽입된 FBG 센서는 기존의 삽입되지 않은 일반 광섬유센서와 비교 시, 복합재료의 보강효과에 의해 최대 변형률이 기존보다 크게 나타났으며, 내구성 측면에서도 좋은 성능을 발휘할 것으로 예상된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권8호
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• pp.1257-1262
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• 2008

A long-distance remote sensing of temperature and current based on a fiber Bragg grating (FBG) is proposed and demonstrated. The thermal expanding effect of the epoxy and the Er-doped fiber ring laser (EFRL) are applied to the sensor system to enhance the temperature and current sensitivity. An EFRL with a 5 km-single-mode fiber and a FBG shows a high extinction ratio of more than 60 dB and a low power fluctuation of less than 1 dB. The metal wires are used to supply the current to the sensors. When the NOA65 puts on the FBG as a thermal expanding material, the temperature and current sensitivity of the lasing wavelength shift are about $30\;pm/^{\circ}C$ and 3pm/mA, respectively. The proposed sensing scheme is useful for measurement of current or temperature at a distant object of more than several km.