• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.15-24
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• 2007

본 연구에서는 여러 지점의 온도를 동시에 측정할 수 있는 두 가지 온도 모니터링 기법을 소개하고 있다. 그 하나는 고유주소를 가지고 있는 온도센서로 구성된 온도센서 배열 케이블을 이용하는 기법이며, 다른 하나는 광섬유 센서를 이용하여 분포 온도를 측정하는 기법이다. 이 두 기법의 차이점은 다음과 같이 요약될 수 있다. 온도센서 배열 케이블은 온도센서가 위치하는 정확한 지점의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 측정의 정밀도 및 분해능은 그 온도 센서의 성능에 따라 결정된다. 한편, 광섬유 센서는 레이저 펄스가 광섬유를 따라 보내질 때 생성되는 Raman 역산란파를 분석함으로써 온도를 측정하기 때문에 분포 개념의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 분해능은 측정거리, 측정시간 및 온도측정 거리분해능에 따라 결정된다. 본 논문은 두 가지 온도 모니터링 시스템의 장단점을 비교함으로써 기술적이고 경제적인 측면에서 그의 응용분야를 면밀히 검토하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 두 기법을 이용한 다양한 실험을 실시하였다. 그 결과를 검토해 보면 온도센서 배열 케이블은 300m 범위 내의 지하수 흐름, 지열 분포 및 그라우팅 효과 검증에 적합할 것으로 판단되며 광섬유 센서는 상대적으로 긴 거리에 걸친 분포 온도에 대한 정보가 필요한 파이프 파인 감시, 터널 화재 감시 및 전력선 모니터링과 같은 분야에서 효율적으로 활용될 것이 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권10호
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• pp.2973-2977
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• 2013

In this study, we developed a liquid crystal (LC)-based optical sensor for monitoring enzymatic activity through orientational changes in liquid crystals (LCs) coupled to the properties of a poly-${\small{L}}$-lysine (PLL)-based polymeric membrane. We prepared a PLL-based polymeric membrane at the planar interface between the thermotropic liquid crystal and aqueous phases. The PLL-based polymeric membrane was obtained by contacting the PLL solution with water immiscible LCs, 4-cyano-4'-pentyl-biphenyl (5CB) doped with adipoyl chloride. We then investigated the membrane properties by examining the permeability of the membrane to phospholipids, 1,2-didodecanoyl-rac-glycero-3-phosphocholine (DLPC). The permeability of the membrane to transport phospholipids was monitored through the orientational transition of 5CB in contact with the dispersions of DLPC. Since trypsin can enzymatically catalyze the hydrolysis of PLL, we incubated an aqueous trypsin solution with the membrane for 2 h at room temperature to cause an increase in the permeability of the polymeric membrane to DLPC. As a result, a bright to dark optical shift of LCs was observed, which implied that an enzymatic reaction between trypsin and PLL-based membrane occurred. Two control experiments using chymotrypsin and bovine serum albumin (BSA) revealed no sign of improved permeability based on the orientational transition of LCs.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.63-70
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• 2009

한국원자력연구원 내에 위치하는 지하연구시설의 안정적인 운영을 위하여 터널 내 벽면과 주변 사면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유센서케이블의 센서 기능을 활용하여 케이블 전체가 하나의 센서 기능을 하는 분포개념의 온도 및 변형을 측정기법을 이용한 것으로서 기존의 특정지점 계측방법과는 확연하게 차별된다. 이 기법은 구조물의 특성에 따라 선택적으로 탄력적 적용이 가능하여, 최대 매 1 m 간격으로 총연장 30 km까지 하나의 운영체계로 감시할 수 있는 기능을 가지고 있다. 변형특성의 계측 범위는 1 m 당 1 mm 변위 크기까지 계측이 가능하며, 변위 발생 위치와 변위가 진행하는 방향까지 계측 가능하다. 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지며 케이블 종류에 따라 $-160{\sim}600^{\circ}C$까지 계측이 가능하다. 지하연구시설에서 1년 간의 모니터링 결과, 터널 벽면 및 주변 사면에서 뚜렷한 변위 혹은 거동은 확인할 수 없었으나, 지하수 누출에 의해 점진적으로 영향이 미칠 것으로 예상되는 징후를 확인하였다. 이로서 숏크리트로 처리한 터널 벽면의 균열변형 및 붕괴/낙반사고를 사전에 감지하고, 암반 내 지하수위의 등락과 함께 연구 터널내 환기상태를 감시, 관리할 수 있는 시스템을 구축하게 되었다. 이 외에도 이 시스템은 복잡한 구조를 갖는 플랜트의 변형은 물론 장대 구조물과 고층빌딩, 대형선박, 장대 교량, 댐과 송수관로 및 지하철 등의 안전 유지상태 및 누수 등의 감시에도 적용 가능하다. 특히 온도 변화 감시 기능은 목재 건조물에도 효과적으로 이용할 수 있다.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.1-6
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• 2010

A new type fiber optic sensing system has been developed as a commercially available standard using the technique of hetero-core spliced fiber optic sensor, for the purposes of monitoring large scaled structures, preserving natural environments and measuring physical phenomenons. The sensing system has been tested and evaluated in a possible outdoor condition in view of the full scaled operation at actual sites to be monitored. Additionally, the developed system in this work conveniently provides us with various options of sensor modules intended to measure such physical quantities as displacement, distortion, pressure, binary states and liquid adhesion. The experiment study has been performed to examine the performance to a pseudo-cracking experiment in the outdoor situation, and to clarify temperature influences to the system in terms of the coupling of optical connectors and the OTDR stability. It has been verified that the sensing system is robust to the temperature change ranging from the general condition to the hard condition. Especially, in this study, the specification and performances of the pressure sensor have been demonstrated to show the capability of inspecting various physical quantities.

• Composites Research
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• 제16권6호
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• pp.41-47
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• 2003

복합재료는 비강성, 비강도가 높고 열팽창 계수가 낮으며 우수한 내열 특성 등 기계적, 열적 특성이 좋아 항공기, 인공위성을 비롯하여 여러 다른 구조물에 폭넓게 사용되고 있다. 하지만, 복합재료를 고온 환경에 사용하기 위해서는 고온 환경에서의 물성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 FBG 센서가 삽입된 T700/Epoxy 복합재료 시편에 대해 온도에 따른 물성을 측정하였다 실험은 열챔버 내에서 수행하였고 온도 범위는 상온, $100^{\circ}$, $200^{\circ}$, $300^{\circ}$, $300^{\circ}$이다. 삽입된 광섬유의 예비 시험을 통해, 광섬유 센서의 삽입이 물성값에 미치는 영향을 확인하였다. 시험에는 [0/{0}/0]$_{T}$, [$90_2$/{0}/$90_2$] 와 같은 적층각을 갖는 두 종류의 시편을 사용하였다. 실험 결과로부터 온도에 따른 복합재료의 물성 변화를 성공적으로 측정하였으며 FBG 센서가 고온 환경의 변형률 측정 센서로 매우 적합함을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.574-583
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• 2008

FBG(Fiber Bragg grating)s have shown a great potential for sensing applications, and are easily embedded in materials with a negligible impact on the mechanical properties of the host. However, the use of FBG sensors is limited by their simultaneous dependence on strain and temperature, thus only one parameter can be determined from a single grating. This paper reviews various methods to discriminate between strain and temperature effects. To overcome this cross sensitivity using only embedded optical fibers, a number of techniques have been proposed, most of them relying on the deconvolution of two simultaneous measurements.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.93-98
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• 2023

As semiconductor devices become highly integrated and process difficulty increases, the need for highly sensitive sensors that can detect micro leaks is increasing. However, the noise contained in the CCD sensor itself acts as an obstacle to detecting fine leaks. In this study, integration time was changed for each condition, the sensor was cooled to 0℃, and the dark voltage level was measured to confirm through experiment the characteristics of the temporal noise included in the CCD sensor, a component of OES (Optical Emission Spectroscopy). When integration time was reduced from 30msec to 10msec, the dark voltage level decreased by about 20.5 % from an average of 151.5mV to 120.5mV. In the case of cooling device, Peltier elements were selected because of their simple structure and small size. During temperature cooling, the target temperature was controlled to within ±0.5℃ through PID control. When cooled from 20℃ to 0℃ using this cooling device, it was confirmed that the dark voltage level decreased by about 7% from an average of 147.0mV to 137.0mV.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.203-206
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• 2003

Thermo-optic tunable filter, with 4-pairs of H/L layers for DBR, was designed and fabricated. The transmittance characteristics of the filter were measured. Additionally, heating system and temperature sensor system were used in order to observe property of the filter by thermo-optic effect. The tuning efficiency of the filter was measured to be 0.144nm/K$^{-1}$ showing the tuning range of 9.4nm for the temperature variation of 64.7$^{\circ}C$. Filter, lens and fiber were aligned by micro-optical bench.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.19-26
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• 2016

In this paper, we propose an efficient design method for a thermal camera with continuous zoom based on the research and manufacturing experience of the thermal camera. In addition, it is divided into system design method, optical design method, mechanical design method, and electronic design method. First, we propose an effective NUC compensation method and a lens-specific sensitivity design method in terms of system. Second, we propose a zoom trajectory design method considering the temperature effect on the optical aspect. Third, it suggests the minimization of optical axis shaking between magnification conversion in terms of mechanism. Finally, we propose a lens-specific temperature compensation method and a speed conversion algorithm according to the zoom interval as an electronic aspect.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.244-249
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• 2010

수중의 미립자 계수를 위한 Line-CCD를 이용한 수중광학 시스템을 구현하였다. 미립자 계수 측정을 위하여 680nm Laser diode를 광원으로 사용하였다. 광학시스템을 동작확인을 위해 수중 인공탱크 및 해양에서 실험을 하였다. 시스템의 상 하강 운동 시, 마이크로프로세서(FPGA)의 신호 전달(센서의 신호검출)을 통하여 미립자 계수를 알 수 있다. 시스템의 알고리즘은 또한, 깊이에 따른 압력, 온도, 계수 값을 실시간으로 분석한다. 실험을-통해 광학센서 시스템의 높은 정확도를 보여주었다. 따라서, Line-CCD를 통한 실시간 측정 가능한 수중광학 시스템을 제안 하였다.