• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.389-403
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• 2016

Structural deflection can be identified from measured strains from long gague sensors, but the sensor layout scheme greatly influences on the accuracy of identified resutls. To determine the optimal sensor layout scheme for accurate deflection identification of the tied arch bridge, the method of optimal layout of long-gauge fiber optic sensors is studied, in which the characteristic curve is first developed by using the bending macro-strain curve under multiple target load conditions, then optimal sensor layout scheme with different number of sensors are determined. A tied arch bridge is studied as an example to verify the effectiveness and robustness of the proposed method for static and dynamic deflection identification.

• 한국항해학회지
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• 제18권4호
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• pp.171-178
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• 1994

Fiber optic gyroscopes must be a promising technology that can replace conventional mechanical ones based on the principle of inertia of spinning masses. The advantages of fiber optic gyroscopes over mechanical ones include low cost, light weight, compact size and fast turn-on time. We will apply them to fiber optic gyrocompass for ships. Fiber optic gyrocompass for ships requires the north-seeking accuracy of $15^{\circ}$/hr, earth rotation rate, or better. This article introduces the fiber optic gyroscope as rotation sensor in the fiber optic gyrocompass system for ships that is planed to develop in our laboratory.

• 한국광학회지
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• 제26권2호
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• pp.83-87
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• 2015

본 논문은 자외선 광학센서 개발에 관한 것이다. 기존에 반도체 기반 자외선 센서를 대체하기 위해 개발된 단주기 광섬유격자기반 자외선 센서에 대한 측정 민감도를 향상시키기 위한 다양한 장치들을 설계하고 실험을 통해 성능을 확인하였다. 최근 연구를 통해 자외선 흡수에 따라 인장력이 유도되는 아조벤젠 폴리머 재료와 장력에 따른 광섬유격자 특성 변화를 조합하여 새로운 자외선 센서의 개념이 제시되었다. 본 연구에서는 광섬유격자 기반 자외선 센서에서 흡수하지 못하고 통과되는 자외선 잔광을 반사판을 이용해서 다시 반사시켜 센서에서 재흡수되는 원리로 센서의 민감도를 향상시켰다. 본 논문에서는 반사판의 종류를 선정하고 반사판의 곡률반경을 최적화하였다. 또한 기존의 원통형 집광렌즈를 이용한 민감도 향상 기술을 접목 시켜 아무런 장치가 없을 때와 비교해서 약 15배의 성능을 향상시키는 결과를 얻었다. 또한 외부 환경 효과를 줄이기 위한 패키지 모듈을 제작하여 적용하고 그 특성을 분석하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권4호
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• pp.299-304
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• 2007

구조물의 주요 부재들은 임의의 부분에 과대 하중이 작용하거나 반복 하중을 받아서 재료가 열화되면 균열이 발생한다. 이러한 균열은 구조물의 안전성을 평가할 수 있는 중요한 인자이며 균열의 진전 여부가 구조물의 안전성을 평가하기 위한 중요한 지표로 사용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 구조물의 기존 균열이 진전하는지를 감시하기 위하여 광섬유 브래그 격자 센서를 개발하였다. 이 센서 시스템은 탐촉자, 파장제어 광원부 및 광수신부, 그리고 가진부로 구성된다. 센서 탐촉자 부분은 광섬유 브래그 격자 소자만으로 구성된다. 파장제어 광원부는 전류공급회로와 DFB(distributed feedback) 레이저 다이오드로 구성되고 파장 제어 회로는 레이저 다이오드의 온도를 바꾸어 파장을 제어한다. 또한 가진부는 강체 낙하구에 의하여 구현한다. 이렇게 구성된 센서의 성능은 알루미늄판에 임의의 균열을 만들고 센서를 작동시키면서 출력 신호를 검토하면서 확인하였다. 광섬유 브래그 격자 센서의 출력 신호의 변화는 균열 길이 변화에 따라서 크게 변화되어 나타나므로 균열 진전 탐지 가능성이 충분함을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.459-464
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• 2013

Structures can be evaluated their health status by allowable loading criteria. These criteria can be determined by the maximum strain. Therefore, in order to detect this maximum strain of structures, fiber optic Bragg grating(FBG) sensor probes are newly designed and fabricated to perform the memorizing detection even if the sensor system is on-and-off. The probe is constructed with an FBG optical fiber embedded in silver epoxy. When the load is applied and removed on the structure, the residual strain remains in the silver epoxy to memorize the maximum strain effect. In this study, a commercial Al-foil bonded FBG sensor probe was tested to investigate the detection feasibility at first. FBG sensor probes with silver epoxy were fabricated as three different sizes. The detection feasibility of maximum strain was studied by doing the tensile tests of CFRP specimens bonded with these FBG sensor probes. It was investigated the sensitivity coefficient defined as the maximum strain divided by the residual strain. The highest sensitivity was 0.078 of the thin probe having the thickness of 2 mm.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.312-316
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• 2006

본 연구에서는 유기 섬광체와 플라스틱 광섬유를 이용하여 치료용 전자선의 계측을 위한 광섬유 방사선 센서를 제작하였다. 또한, 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 전자선에 의해 광섬유 방사선 센서를 이용한 전자선 계측에 있어 방해요소로 존재하는 체렌코프 빛을 감법 및 광학 필터링을 이용하여 제거하였고 두 가지방법들을 비교, 분석하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권6호
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• pp.332-336
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• 2006

In this study, we have fabricated a fiber-optic radiation sensor using an organic scintillator for high energy electron beam therapy. The intensities of scintillating light from a fiber-optic radiation sensor are measured with different field size, electron beam energy and monitor unit of a clinical linear accelerator. To obtain percent depth dose(PDD), the amount of scintillating light is measured at different depth of polymethylmethacrylate(PMMA) phantom. Also the intensity of Cerenkov light is measured and characterized as a function of incident angle of electron beam and a subtraction method is investigated using a background optical fiber to remove a Cerenkov light.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.43-50
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• 2004

변형률과 파손선호를 동시에 계측하기 위하여 이중복조기를 갖는 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 제안하였다. 이중복조기는 가변 패브리-페로 필터를 사용하여 변형률과 같이 변화가 큰 저주파신호를 측정하는 복조기와 수동 마흐 -젠더 간섭계를 사용하여 충격이나 파손신호와 같이 미세한 크기의 고주파 신호를 측정하는 복조기로 구성된다. 제안된 광섬유 브래그 격자 센서시스템을 이용하여 인장하중을 받는 직교적층 복합재 구조물의 변형률과 파손신호를 동시에 계측할 수 있었다. 하나의 광섬유 브래그 격자 센서로 측정한 변형률과 파손신호를 분석한 결과, 복합재 시편의 90도 층에서 기지 균열이 발생할 때 급격한 변형률 변이가 유발되고, 최대 수백 킬로헤르츠에 이르는 주파수 성분을 가진 진동신 호가 발생함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.389-394
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• 2007

단일모드 광섬유를 이용한 수소센서의 특성을 이론 및 실험으로 분석하였다. 검출 소재로 팔라듐(Pd:palladium) 필름을 이용하였고 광섬유와 Pd 사이의 접착력을 강화하기 위해 니켈(Ni) 필름을 사용하였다. 제작된 센서의 반응감도와 반응시간은 팔라듐 박막의 두께에 크게 의존하였다. 단일모드 광섬유 끝단에 접착층으로 5 nm 두께의 Ni 박막과 감응막으로 10 nm 두께의 Pd가 코팅된 센서는 0.6 dB의 반사도의 변화와 $3{\sim}5$초의 반응시간을 보였다.

• 센서학회지
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• 제10권1호
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• pp.42-51
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• 2001

본 연구에서는 복합재료에 삽입된 광섬유센서의 인장하중하에서의 정적 물성치와 피로하중하에서의 동적 물성치를 실험적인 방법과 유한요소해석을 통하여 고찰하였다. 결과에 의하면 삽입된 광섬유센서는 인접한 강화섬유에 수직한 방향으로 삽입된 피로하중의 경우를 제외하고 복합재료의 기계적인 물성치에 큰 영향을 끼치지 않는다고 결론지을 수 있다. 광강도형 광섬유센서를 복합재료 적층판에 삽입하여 복합재 적층판의 강성저하를 측정함으로써 직교적층판 피로손상을 검출하였다. 이 실험의 결과에 의하면 광강도형 광섬유센서는 간단하고 저렴한 장치와 측정된 신호의 복잡한 후처리 과정이 필요 없다는 장점으로 인하여 구조물의 강성저하를 측정하여 피로손상을 감시하는데 있어서 큰 잠재력을 가진다고 할 수 있다. 또한 삽입된 광강도형 광섬유센서는 우수한 내 피로성과 넓은 강성측정 범위를 보였다.