• Title/Summary/Keyword: optical sensors

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산사태 모니터링을 위한 지상라이다 자료의 정확도 평가 (An Accuracy Assessment of the Terrestrial LiDAR for Landslide Monitoring)

  • 박재국;이상윤
    • 한국측량학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.117-127
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    • 2008
  • 우리나라는 여름철 집중호우와 태풍으로 인해 산사태가 빈번히 발생하고 있으며, 이로 인해 많은 인명피해와 경제적 손실이 발생하고 있다. 특히 강원도 지역의 대부분 도로가 산악지형에 위치하고 있어 산사태의 위험에 노출되어 있다. 따라서 산사태를 막기 위한 대책마련이 시급한 실정이며, 이를 위해 다양한 사면조사 및 사면유지관리를 위한 첨단 관측기술이 요구되고 있다. 최근에는 광섬유 센서, GPS, CCD 카메라, Total Station, 위성영상을 이용한 사면관측 기술이 활용되고 있으나 경제성, 정밀성, 효율성 등의 제약으로 인해 활용빈도가 떨어지고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 지상라이다를 이용하여 시범사면을 모니터링한 후 정확도를 평가함으로써, 지상라이다의 사면관측을 위한 적용 가능성을 분석하고자 하였다. 그 결과 수 mm의 미세변위를 높은 정확도로 관측할 수 있었으며, 신속하게 사면의 지형정보를 획득할 수 있었다.

저압 $C_6H_6/Ar/O_2$ 화염에서 PAHs 생성 특성 및 플러렌$(C_{60},\;C_{70})$ 합성에 대한 연구 (PAHs Formation Characteristics and Fullerenes $(C_{60},\;C_{70})$ Synthesis in a Low-Pressure $C_6H_6/Ar/O_2$ Flame)

  • 이교우;김용우;황정호;정종수;최만수
    • 한국연소학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.36-44
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    • 2002
  • Carbon molecules with closed-cage structures are called fullerenes $(C_{60},\;C_{70})$, whose applications include super-conductors, sensors, catalysts, optical and electronic device, polymer composites, and biological and medical materials. The synthesis of fullerenes has been recently studied with low-pressure benzene/argon/oxygen flames. The formation of fullerene is known as molecular weight growth processes of PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbon). This study presents results of PAHs and fullerene measurements performed in a low-pressure benzene/argon/oxygen normal co-flow laminar diffusion flame. Through the central tube of the burner, benzene vapors carried by argon are injected. The benzene vapors are made in a temperature-controlled bubbler. The burner is located in a chamber, equipped with a sampling system for direct collection of condensable species from the flame, and exhausted to a vacuum pump. Samples of the condensable are analyzed by HPLC (High Performance Liquid Chromatography) to determine the yields of PAHs and fullerene. Also, we computed mole fraction of fullerene and PAHs in a nearly sooting low pressure premixed, one-dimensional benzene/argon/oxygen flame (equivalence ratio ${\Phi}=2.4$, pressure=5.33kPa). The object of computation was to investigate the formation mechanism of fullerenes and PAHs. The computations were performed with CHEMKIN/PREMIX. As a result of this study, fullerenes were synthesized in a low pressure (20torr) $C_6H_6/Ar/O_2$ flames and the highest concentration of fullerene was detected just above the visible surface of a flame.

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인치웜 리니어 모터 시스템 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Design and Manufacture of an Inchworm Linear Motor System)

  • 예상돈;정재훈;민병현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.174-181
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    • 2004
  • Ultra precision positioning mechanism has widely been used on semiconductor manufacturing equipments, optical spectrum analyzer and cell manipulations. Ultra precision positioning mechanism is consisted of several actuators, sensors, guides and control systems. Its efficiency depends on each performance of components. The object of this study is to design, analysis and manufacture all of the inchworm linear motor system, which is one of the equipments embodied in ultra precision positioning mechanism. Inchworm linear motor system is consisted of a controller system and an inchworm linear motor, and its driving form is similar to a motion of spanworm. A design and manufacture of inchworm linear motor, which is consisted of three PZT actuators, a rod, two columns and a guide plate, are performed. Minimizing the von-Mises stress of the hinge using Taguchi method and simulation by FEM software optimizes the structural design in a column of flexure hinge. The designed columns and guide plates are manufactured by a W-EDM and NC-milling. A controller system, which is an apparatus to drive inchworm linear motor, can easily adjust driving conditions by varying resonance frequency and input-output voltage of actuators and amplifiers. The performance of manufactured inchworm linear motor system is verified and valuated. In the future, inchworm linear motor system will be used to make a more precision positioning by reinforcing a sensor and feedback system.

UV KrF 레이저 공정조건에 따른 FBG 센서의 방사선 영향 (Radiation Effects on Fiber Bragg Grating Sensors Written in UV KrF Laser Process Condition)

  • 김종열;이남호;정현규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.161-166
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    • 2016
  • 본 논문에서는 광섬유 브래그 격자의 공정조건 변화에 따른 $Co^{60}$ 감마방사선 영향을 연구하였다. 광섬유 브래그 격자는 붕소가 첨가된 광민감 광섬유를 이용하여 UV KrF 레이저 세기를 달리하여 제작하였으며, 제작된 광섬유 브래그 격자 센서에 총 선량 33.8 kGy 감마선을 조사하였다. 실험결과를 통하여, 격자 공정을 위한 UV 레이저 세기가 광섬유 브래그 격자의 방사선 민감도에 큰 영향을 줄 수 있다는 것을 확인하였으며, 레이저 공정조건 변화에 따른 방사선에 의한 광섬유 브래그 파장의 변화는 30 % 이상의 차이를 보였다.

광섬유 센서를 이용한 복합재의 파손 및 번형률 동시 측정 (Simultaneous Sensing of Failure and Strain in Composites Using Optical Fiber Sensors)

  • 방형준;강현규;홍창선;김천곤
    • Composites Research
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    • 제14권5호
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    • pp.12-19
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    • 2001
  • 급격한 과도하중이나 충격 등에 의해서 발생만 복합적층 내부의 손상은 항공기 구조물과 같이 안전성이 중요시되는 구조의 신뢰성을 저하시키며 또한 큰 위험 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 구조의 건전성을 모니터링하고 파손여부를 실시간으로 감지하기 위해 단파장 레이저와 광대역광원을 동시에 적용한 광섬유 센서를 이용하여 변형률 및 파손을 실시간으로 동시에 모니터링 할 수 있는 시스템을 구성하였다 이때 서로 다른 파장대의 두 장원은 파장분할다중 송신기를 이용하여 하나의 광섬유 센서에 적용되었다 파손신호의 특징을 정량적으로 구분하기 위해 STFT와 Wavelet Transform 과 같은 시간 주파수 분석법을 사용하였으며, 광섬유 센서로 취득 긴 파손신호 및 변형률 측정값을 각각 압전 세라믹 센서와 스트레인게이지의 값과 서로로 비교하였다. 장시간동안 파손과 동시에 측정된 변형률의 값은 스트레인게이지의 측정값과 잘 일치하였으며 파손감지 시스템 또만 미세한 파손신호까지 민감하게 감지해 낼 수 있음을 알 수 있었다.

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Fiber Bragg Grating 센서를 이용한 저진동 가속도계 개발 (Development of a Low Frequency Accelerometer using the Fiber Bragg Grating Sensor)

  • 백인석;강한빈;이계광;이석순
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1101-1109
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    • 2012
  • Accelerometers play a key role in the structural assessment. However, the current electric type accelerometers have certain limitations to apply some structures such as heavy cabling labor, installed sea structure and sensitivity to electromagnetic fields. An optical Fiber Bragg Grating (FBG) accelerometer has many advantages over conventional electrical sensors since their immunity to electromagnetic interference and their capability to transmit signals over long distance without any additional amplifiers, and there is no corrosion from sea water. In this paper, we have developed a new FBG-based accelerometer. The accelerometer consists of two cantilevered type beams and a mass and two rollers. A bragg grating element is not directly glued to a cantilever to avoid possible non-uniform strain in the element. Instead, the bragg grating element will be attached to rotation part that rolled inducing vertical movement of the mass and support cantilever beams so that the bragg grating element is uniformly tensioned to achieve a constant strain distribution. After manufacturing, we will prove the performance and the natural frequency of the accelerometer through the experiment with a vibration shaker. The FBG-based accelerometer is developed for measuring the vibration not exceeding 50 Hz for the marine and civil structures.

금속 표면결함 검출용 자기유도 마이크로 박막 센서 (Inductive Micro Thin Film Sensor for Metallic Surface Crack Detection)

  • 김기현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.395-400
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    • 2008
  • 비자성 및 자성 금속 시편의 표면 결함을 검출하기 위하여 교류자기장을 이용하였다. 비파괴 센서 프로브는 자성 박막 요크와 박막형 코일로 구성된 신호 검출부와 시편에 교류자기장을 인가하기 위한 단일 직선을 이용한 여기 코일로 이루어져 있다. 박막형 유도 코일 센서는 스퍼터, 전기도금, 건식 식각과 사진식각 공정을 이용하여 제작되었다. 시편에 교류자기장을 인가하기 위하여 0.7 MHz-1.8 MHz 주파수 영역에서 0.1A-1.0A의 교류전류를 여기코일에 인가하였다. 센서의 특성은 최소 0.5 mm의 깊이와 폭을 가진 인위적인 슬릿 형태 비자성체 Al과 자성체 FeC 결함 시편을 이용하여 측정하였다. 측정된 신호는 높은 감도를 갖고 결함 시편위의 슬릿결함의 위치와 일치함을 알 수 있었다. 또한 박막형 유도 코일 센서를 이용하여 마이크론 크기의 표면 결함을 가진 자성체 FeC의 시편을 비접촉 스캔하여 측정된 유도전압의 변화를 이미지화 하였으며 그 결과를 광학적 이미지와 비교하였다.

광학 센서를 이용한 마이크로 추력기 성능측정 시스템 개발 (Micro-Thruster Performance Measurement System Development Using Optical Sensors)

  • 강석진;조혜란;최영훈;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.780-789
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 추력기 성능 측정 방식을 제안한다. 광센서를 이용하여 추력기를 탑재한 것을 가정한 진자가 일정구간을 지나가는 시간을 측정하여 마이크로 추력기의 성능을 계산할 수 있도록 하였다. 마이크로 추력기의 추력을 측정하기 위해서 이미 몇 종류의 측정 장비가 개발되어있지만 본 논문에서는 최소 임펄스 비트(minimum impulse bit)를 직접적으로 측정할 수 있으면서 요구되는 보정과정을 최소화 할 수 있는 새로운 시스템에 대해 논술하였다. 이전에 사용되지 않은 시간 측정 방식을 응용하여 추력기에서 생성되는 임펄스를 계산할 수 있다. 이러한 측정 시스템의 바탕이 되는 이론에 대해 설명하였고 개발된 하드웨어를 통해 실제로 시험하였다. 검증을 위해서 추력이 부정확한 추력기가 아닌 위치변화를 주는 스페이서를 사용하여 하드웨어와 시뮬레이션 결과를 비교분석하였다. 개발된 하드웨어를 통해 개념인증 및 시스템 검증을 수행하였다.

유기전자소자 적용을 위한 저온 공정용 배리어 박막 연구 (Low-Temperature Processed Thin Film Barrier Films for Applications in Organic Electronics)

  • 김준모;안명찬;장영찬;배형우;이원호;이동구
    • 센서학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.402-406
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    • 2019
  • Recently, semiconducting organic materials have been spotlighted as next-generation electronic materials based on their tunable electrical and optical properties, low-cost process, and flexibility. However, typical organic semiconductor materials are vulnerable to moisture and oxygen. Therefore, an encapsulation layer is essential for application of electronic devices. In this study, SiNx thin films deposited at process temperatures below 150 ℃ by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) were characterized for application as an encapsulation layer on organic devices. A single structured SiNx thin film was optimized as an organic light-emitting diode (OLED) encapsulation layer at process temperature of 80 ℃. The optimized SiNx film exhibited excellent water vapor transmission rate (WVTR) of less than 5 × 10-5 g/㎡·day and transmittance of over 87.3% on the visible region with thickness of 1 ㎛. Application of the SiNx thin film on the top-emitting OLED showed that the PECVD process did not degrade the electrical properties of the device, and the OLED with SiNx exhibited improved operating lifetime

황화수소(H2S) 감지를 위한 아세트산 납이 침염된 폴리에스터(PET) 섬유 기반의 변색성 센서 (Polyester (PET) Fabric dyed with Lead (II) acetate-based Colorimetric Sensor for Detecting Hydrogen Sulfide (H2S))

  • 이준엽;도남곤;정동혁;정동건;안희경;공성호;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.360-364
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    • 2020
  • In this study, the colorimetric sensor, polyester (PET) fabric dyed with lead (II) acetate (Pb(C2H3O2)2), was fabricated and characterized for the detection of the hydrogen sulfide (H2S). The surface morphology of the fabric was determined using scanning electron microscope and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The optical properties of the fabric were evaluated by measuring the variation in the blue value of an RGB sensor. The fabric showed a significant color change, high linearity (R2 : 0.98256), and fast response time (< 1.0 s) when exposed to H2S. This is because the sensor is highly porous and permeable to the gas. The fabric can not only be used as a hydrogen sulfide sensor but also be used to detect and prevent H2S influx using sticky tape on pipelines.