• 기계저널
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• 제29권4호
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• pp.414-425
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• 1989

본 연구를 통하여 원하는 감도와 부착 공진 주파수가 주어질 때 실제로 이러한 성능을 갖는 압 축식 압전형의 가속도계를 이론적으로 설계하여 제작할 수 있었으며 보정 실험을 통하여 실험 가속도계는 실제 설계값에 가까운 성능을 나타내었다. 설계, 제작된 실험 가속도계의 특성 실 험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 가속도계의 감도는 압전 소자의 압전 상수가 일 정할 때 관성 질량에 따라서만 지배되는 것이 아니라 압전 소자의 크기에 따라서도 달라진다. (2) 높은 감도의 가속도계를 설계하기 위해서는 단일 압축식의 설계보다는 이중 압축식의 설계를 행하는 것이 바람직하며 감도가 큰 가속도계 일수록 0.1g 이하의 낮은 가진 레벨에서의 특성도 아주 좋다. (3) 높은 주파수에서의 특성이 좋은 가속도계를 설계하기 위하여서는 단일 압축식 으로 설계하는 것이 좋으며 압전 소자의 두께는 얇은 것이 좋다. (4) 압전 소자와 관성 질량의 접착시에 전도성 접착제를 사용하지 않아도 기포를 제거한 양호한 에폭시계통의 접착제를 사용 하여 접착층의 두께를 최대한 얇게 하면 설계값에 가까운 감도를 가진 가속도계를 제작할 수가 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.811-818
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• 1992

본 연구에서는 정밀진동 측정에 사용하기 위한 압전형 가속도계의 설계 제작 기술과 가속도계의 특성평가 기술을 개발하는데 주안점을 두고 세가지 크기의 가속도 계 9개를 설계 제작하여 특성평가를 하였다. 제작된 압전형 가속도계는 압축형(com- pression type)으로 산업체 현장에서 수요가 많은 40gram 정도의 무게를 가진 중형급 이면서 사용주파수 범위가 20kHz 이상인 실용적인 진동측정용 센서가 되도록 하였다. 개발된 가속도계의 성능을 평가하기 위해서 가속도계의 대표적인 특성인자인 운동방 향에 대한 감도, 선형성, 횡방향 감도 및 음압감도를 측정하여 기존의 가속도계와 비 교하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.231-231
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• 2012

엔진의 상태진단을 위하여 사용되는 진동 및 초음파 신호는 진동 가속도계와 초음파변환기를 대상 엔진의 취약 부위에 부착하여 측정한다. 이들 센서는 연소와 관련된 고주파진동을 측정하는 능력이 있어서 사용되고 있다. 진동가속도계와 초음파변환기의 선정 및 설치는 진동해석에서 가장 중요한 결정 요소이다. 가속도계의 설치도 주파수응답에 영향을 준다. 초음파변환기는 전자기계적 변환기로서, 진동면에서 발생하여 공기 중으로 전파되는 음파를 감지한다. 초음파변환기는 사용할 수 있는 주파수대역이 아주 협소한 대신 가속도계보다 명확한 신호를 산출한다. 초음파변환기는 사용할 수 있는 아주 협소한 주파수역을 갖는 비용으로 가속도계보다 명확한 신호를 얻을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 원전 비상디젤발전기 엔진 상태진단을 위한 초음파 및 진동센서의 설치방법에 따른 가속도계 및 초음파 센서의 응답 특성을 분석하고 주파수응답에 대한 영향에 따라 여러 가지 설치방법의 검토를 통하여 최적방법론을 도출한 결과를 소개하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.277-283
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• 2016

본 논문에서는 풍산 FNS에서 개발한 force-feedback형 고정밀 국산 3축 가속도계의 성능을 실험적으로 평가하고, 건설구조물 전산구조해석 및 유지관리용 건전성 모니터링에의 적용성을 논한다. 레이트 테이블 및 가진기를 통해 다양한 형태로 가진실험을 수행함으로써 국산 가속도계의 비선형성, 대역폭, 저주파 신호계측 성능, 바이어스 특성을 검증하고, 국내 가속도계 시장의 대부분을 차지하고 있는 해외 업체들의 대표적 가속도계와 성능을 비교 평가하여 국산 가속도계의 적용성과 시장진입 가능성을 평가하였다. 실험분석 결과 국산 가속도계는 실험으로 평가한 모든 항목에서 실험에 사용된 수입 가속도계보다 좋은 성능을 보였다. 특히 건설 구조물 계측에 필수적인 저주파 대역 계측성능은 수입 가속도계의 성능을 능가하였으며, 바이어스도 상수 특성을 가장 잘 유지하는 것으로 나타나 향후 실험기반 구조해석 및 구조물 장기 건전도 모니터링에 좋은 대안이 될 것으로 평가된다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.279-282
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• 2000

진동가속도를 감지하는 힘평형 서보 가속도계의 성능특성을 결정하는 질량지지 장치를 4개의 팔로 구성된 형태로 설계하고 응답특성을 조사하였다. 스프링의 길이, 폭, 두께에 따른 질량지지 장치의 응답특성을 유한요소법을 이용하여 계산하고, 이를 바탕으로 힘평형 서보 가속도계의 감도, 사용주파수 범위 및 동적 범위를 예측하였다. 그리고 레이저 간섭계를 이용하여 힘평형 서보 가속도계의 각각의 진동 주파수 및 가속도의 크기에 따른 간섭무의 수의 변화와 이때의 응답전압간을 이용하여 가속도계의 응답특성을 측정하였으며, 수치해석을 통해 얻은 결과와 비교 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.371-378
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• 2005

본 연구에서는 면내 진동하는 감쇠 단을 갖는 보에서 진동파워의 크기와 방향을 나타내는 면내 진동인텐시티를 측정하였다. 보의 면내 진동인텐시티 측정 방법으로서 3가지 다양한 방법을 적용하였다. 이러한 방법들은 2개의 가속도계 선형 배열을 이용하는 가속도계배열법과 하나의 가속도계를 갖고 주파수응답함수를 이용하는 주파수응답함수법 그리고 기준 가속도를 고정시키고 다른 하나의 가속도계를 이용하는 기준가속도계법 들이다. 본 연구에서는 이러한 방법들을 적용하여 보의 진동인텐시티 공간 분포를 측정하여 비교하였으며, 또한 가진 점에서 주어지는 입력 파워와 비교를 통하여 적용 가능성을 확인하였다. 이러한 결과들로부터 보의 면내 진동인텐시티를 측정하기 위하여 가속도계배열법뿐만이 아니라 주파수응답함수법과 기준가속도계법 또한 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제16권3호
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• pp.40-45
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• 2010

물체의 운동을 측정하기 위하여 관성 센서(inertial sensor)에 대한 배경 지식이 없는 사용자가 가속도계(accelerometer)를 사용하고자 할 경우 센서의 이름이 주는 혼동에 의하여 물체의 운동 가속도(acceleration)를 쉽게 얻어낼 수 있으리라 기대하게 된다. 반면, 가속도계가 실제 측정하여 주는 값은 비력 가속도(acceleration due to specific force)에 해당되므로 적절한 처리를 부가하지 않으면 기대한 바와 같이 물체의 운동 가속도를 얻을 수 없다. 가속도계의 측정값으로부터 운동 가속도를 추출하기 위해서는 중력장 가속도 (gravitational acceleration), 중력 가속도 (acceleration due to gravity), 비력 가속도, 그리고 운동 가속도 사이의 관계를 명확하게 구분 이해할 필요가 있다. 본 고에서는 앞선 고들에서 다룬(막대) 벡터, 좌표값, 좌표계, 좌표변환행렬, 그리고 코리올리 효과 등의 개념을 확장하여 다양한 개념의 가속도들을 구분 설명하였다.

• 재활치료과학
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• 제5권2호
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• pp.57-69
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• 2016

목적: 본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 사용한 가속도계 연구를 고찰하여 뇌졸중 환자의 일상생활활동평가 도구로 가속도계가 유용하게 활용될 수 있는 지 알아보고자 하였다. 연구방법: 2014년 2월부터 3월까지 PubMed, EMBASE, Cochrane Library 데이터베이스를 통해 제공되는 논문들을 수집하였다. 총 331 개의 연구가 검색되었으며 최종 13개의 논문을 선정하였다 결과: 선정된 13편의 연구에서는 급성기, 아급성기, 만성기의 뇌졸중 환자를 대상으로 하였다. 평가에 사용한 가속도계의 종류로는 단축, 이축, 삼축 가속도계, 활동모니터가 있었으며, 20Hz 미만 혹은 이상의 진동수를 설정하고 1개에서 3개 이상을 사용하였다. 또한 가속도계는 일상생활의 상지 및 하지활동 및 움직임을 측정하기 위해서 사용되었으며, 일상생활의 상지 과제를 통해 움직임을 분석할 때는 주로 손목, 팔에, 하지의 움직임은 허리, 넓적다리, 복사뼈에 부착하여 분석하였다. 측정활동은 주로 상지과제 활동, 걷기 활동 이였으며, 측정활동에 따라 부착부위도 다양하였다. 측정변수로는 총 활동 수, 대상자 움직임의 속도, 양측 움직임 비율, 동작분석이 있었으며, 결과로는 모든 연구에서 중재 전, 후 가속도계로 측정한 변수와 기존의 다른 평가도구와의 유의한 상관관계를 보고하였다. 결론: 본 연구를 통해 작업치료사가 뇌졸중 환자의 일상생활활동을 객관적으로 평가할 때 가속도계가 유용하게 활용될 수 있다는 것을 증명하였다. 더 나아가 국내 작업치료 연구를 통해 가속도계가 임상 및 지역사회에서 다양한 방법으로 활용될 수 있기를 기대해 본다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.364-369
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• 2011

터널의 안전관리를 위해서는 효과적이고 지속적인 계측이 필요하다. 현재 적용되고 있는 대부분의 계측센서로는 터널의 국부적인 상태만을 파악할 수 있으므로 전체 터널의 안전상태를 파악하기 위해서는 다수의 설치가 필요하다. 철도터널의 경우 일정한 조건의 열차운행이 정기적으로 이루어지므로 터널구조물에 발생하는 진동을 지속적으로 관측하여 분석하면 상대적으로 넓은 범위의 영역에 대하여 터널 손상을 효과적으로 예측할 수 있다. 한편 철도터널 내에는 고전압으로 인한 전자기장의 간섭이 있으므로, 이를 배제할 수 있는 계측센서의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 광섬유격자센서를 이용한 가속도계를 개발하였다. 기존 터널의 진동계측 결과를 검토하여 철도터널 진동 계측에 적합한 가속도계의 사양을 결정하였다. 민감도와 측정범위의 향상을 위하여 새로운 구조를 적용한 가속도계를 개발하였으며 실내시험을 통해 그 성능을 검증하였다. 개발된 광섬유 가속도계를 적용하여 고속철도 터널의 상시 진동모니터링 시스템을 구축한 사례를 소개하였으며, 열차운행에 의하여 발생하는 진동 측정 결과를 통해 개발된 가속도계의 유효성을 제시하였다.

• 기계저널
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• 제29권2호
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• pp.175-183
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• 1989

오늘날 널리 연구되고 있고 공학자들에게 많은 관심을 끌고있는 압전 세라믹(ceramic)을 이용 하여 자연계에서 일어나는 각종 진동현상을 측정하고 해석하기 위한 센서(sensor)의 설계, 제작은 이미 선진국에서도 보편화된지 오래이다. 특히 압전형 가속도계(piezo type accelerometer)는 진동의 절대 측정에 가장 유용한 센서로 널리 알려져 있다. (1) 아주 넓은 사용 주파수 범위 (2) 넓은 동적범위(dynamic range)에 걸친 뛰어난 선형성(linearity) (3) 측정된 가속도 신호를 전기적으로 적분하여 속도와 변위에 대한 자료 제공 용이 (4) 높은 정확성 (5) 자발 전(self-generating)이므로 외부 전원 공급이 불필요 (6) 수명과 뛰어난 내구성 (7) 작은 크기와 가벼운 무게 등이다. 현재 기계 구조물 진동 측정에 이용되고 있는 스트레인 게이지 형(strain gage-type)의 가속도계는 감도가 좋고 저주파 진동 측정에는 편리한 반면 충격이나 높은 주파수 전동 측정에는 적합하지 않으며 내부 구조가 다소 복잡하다(2). 반면에 압전형 가 속도계는 압전 소자와 관성 질량의 조합 설계로서 저주파 진동 측정에 적합한 고감도의 가속도 계와, 감도는 떨어지나 아주 높은 주파수 범위의 진동까지 측정이 가능한 가속도계를 손쉽게 설계, 제작할 수 있다. 본 글에서는 선진국에 비해 낙후된 국내의 센서 설계, 제작 기술을 고 양시키고자 최근 한국과학기술원에서 시도된 압전형 가속도계의 개발 연구 사례를 중심으로 설계 및 제작시 고려 사항과 보정 문제를 소개하고자 한다.