• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.639-646
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• 2016

본 연구에서는 특수한 상황(미끄러짐 발생 및 회전관성이 부하로 작용하는 경우)에서의 회전 엔코더 기반 측정방법의 단점을 극복하기 위하여 광 변위센서(ADNS-9500)를 사용한 비접촉식 변위 측정방법을 제안하였다. 정확한 변위 측정을 위해 데이터 수집 보드와 랩뷰를 활용하여 실험적으로 광 변위센서의 성능을 분석하였으며, 반복실험을 통해 실험조건(측정방향, 속도, 가속도, 높이, 표면 재질)에 따른 광 변위센서의 성능특성을 파악하였다. 성능실험 결과, 광 변위센서를 사용하여 정확하게 평면운동을 측정하기 위해서는 광 변위센서와 지면(대상 물체의 표면)과의 높이를 2.4 mm-3.2 mm로 일정하게 유지시켜야 하며, 각각의 축 방향, 속도, 표면 재질을 고려하여 민감도를 수정하여 변위 계산식에 적용해야 하는 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권5호
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• pp.415-422
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• 2004

교량과 각종 건물을 비롯한 대형 토목 구조물에서 발생하는 수 mm의 변위를 한 개의 광섬유로 간편하게 측정하기 위하여 광커넥터에서 반사가 굽힘 손실에 의하여 변하는 현상을 이용한 새로운 다중화된 광섬유 변위센서를 제안하고 실험하였다. 한 쌍의 광커넥터 양끝에서 반사광의 신호차이가 두 광커넥터 사이에서 발생한 굽힘 변위에 의해서 달라지는 것을 Optical Time Domain Reflectometer로 측정하여 선형으로 그 변화가 측정되는 변위센서를 만들고, 이 센서 4개를 직렬형으로 배열하여 여러 지점의 변위를 동사에 측정이 가능한 다중화 센서 시스템을 구성하고 실험하였다. 그 결과 이 변위센서를 이용하면 4개 지점에서 각각 최대 6 mm까지의 변위를 6%의 오차범위 내에서 0.9942의 선형성을 가지고 변위를 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.350-355
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• 2005

광섬유 OTDR (Optical Time Domain Reflectometry) 센서로 사회 기반 구조물의 변위를 측정하기 위한 탐촉자를 개발하였다. 광섬유 OTDR 변위 센서의 외부에서 주어지는 변위에 따라 광손실을 일으키는 굽힘부와 상용 광섬유 커넥터로 구성되었다. 이렇게 구성된 탐촉자는 광커넥터의 양끝에서 반사되는 빛의 신호차이가 커넥터들 사이에서 발생하는 굽힘 변위에 의해서 달라지는 것을 OTDR 센서 본체로 측정하여 변위 변화를 알아낼 수 있도록 하였다. 또한 수 cm의 변위를 일으키는 구조물의 변위를 측정하기 위하여 동일한 단일모드 광섬유에서 이 센서 탐촉자 5개를 직렬형으로 배열하여 사용할 수 있는 다중화된 굽힘 손실형 단일모드 광섬유 변위센서를 제안하고, 이 센서 탐촉자들을 사용하여 다중화 실험을 수행하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.41-45
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• 1996

비접촉방법데 의한 변위 측정기술은 공작물의 가공중(in-process)형상치수의 측정 또는 각종 계 측에 대한 자동화기술의 필요성이 증대됨에 따라 다양한 원리를 응용하여 발전되고 있다. 전통적인 방법으로는 가변 리럭턴스(variable reluctance)형, 와전류(eddy current)형, 콘덴서(capacitance)형 등의 전기적 센서들이 주를 이루고 있으나 최근에 들어서는 광전자기술의 발달에 힘입어 여러 광학 측정법들이 연구되어 실용화 되고 있다. 본 연구에서는 측정자동화 용도로 사용될 수있는 광삼각법에 의한 비접촉방식의 광학센서에 대한 기본 연구 결과를 서술하였다. 광삼각 비접촉 측정의 기본 원리와 측정 범위 및 분해능 관점에서의 센서 설계의 기본 방법을 제시하며 또한, 실제적인 센서의 설계 및 제작을 위해 응용될 수 있는 기본광학소자의 현 기술적 수준과 성능을 기술하였다. 최종적으로는 실제적인 센서의 설계제작 과정과 시제품의 성능 실험을 통한 응용 가능성이 검토되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.1030-1035
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• 1992

본 연구에서는 측정의 자동화 용도로 사용될 수 있는 광삼각법(optical tria- ngulation method)에 의한 비접촉방식의 광학센서에 대한 기본연구 결과를 서술하였 다. 세부적으로 광삼각 비접촉 측정의 기본원리를 제시하고 측정 범위 및 분해능 관 점에서의 센서설계의 기본방법을 제시하였다. 최종적으로 실제적인 센서의 설계제작 과정과 세제품의 성능실험의 결과를 기술하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.192.2-192.2
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• 2005

• 한국광학회지
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• 제17권6호
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• pp.500-506
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• 2006

본 논문은 광강도 변조방식 광섬유 변위센서의 측정 메커니즘을 수식적으로 모델링하여 측정영역과 감도를 원하는 목적에 따라 유연하게 조정할 수 있는 설계모델을 제안하고 있다. 유도된 모델은 스텝 인덱스 광섬유를 적용한 경우로 제한되고 광섬유 센서의 변위 응답영역 중 front slope 측정영역 해석에 초점을 맞추었다. 또한 광섬유 설계 시 유도된 모델 적용이 용이하도록 수치적분 방식의 해석 프로세스를 소개하고 있다. 제안된 모델과 프로세스는 기본 설계변수 별로 실험결과를 통해 비교검증 되었다. 끝으로 검증된 모델을 통해 기본 설계변수에 따른 광섬유 변위센서의 변위응답 특성 경향을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1508-1510
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• 2003

비접촉 방식인 광 삼각측량법(optic triangulation method)에 의한 고정도 변위센서를 반도체 레이저 다이오드와 리니어 CCD를 이용하여 구현하였다. 개발한 고유의 알고리듬을 채용하여 측정 분해능 보다 적은 CCD pixel(256 pixel)로 고분해능(2,560분해능, $4{\mu}m$)을 실현함으로써, 결과적으로 저가이며 소형의 고정도 변위센서를 개발하였다. 또 검출물체의 색상이나 재질에 따른 검출특성의 현저한 차이를 보상하기 위하여 LFTC(laser flash time control)과 AGC(auto gain control)을 적용하여 안정된 검출결과를 얻을 수 있었다. 개발된 변위센서의 특성은 다음과 같다. 측정 거리:30mm, 유효측정 범위: -5.09${\sim}$5.10mm, 분해능:4um, 직선성:${\pm}1%$.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.43-46
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• 2000

Optical triangulation displacement sensors(0TDSs) are widely used for their simple struchlre, high resolution, and long operating range. However, there are several factors that must be taken into account in order to obtain high accuracy and reliability Measurement errors from inclinations a？ an object surface, prohe signal fluctuations generated by speckle effects. power vanation of a light source, electronic noises, and so on. Previous models of OTDSs can not show reasonable behavior as change of surface inclination and shape of light intensity distribution on the detector. In this paper, we propose a new and reasonable modeling for diffise-type OTDSs based on a geometrical optics. To verify propriety of new modeling, we take basic experiments. Shape of light intensity distribution is asymmetric in both simulation result and experimental result. Both simulation result and experimental result show same tendency of light intensity distribution movement as changing surface inclination

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술세미나 논문집
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• pp.105-117
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• 2000

본 연구에서는 터널구조물의 안전상태를 평가하기 위하여 터널라이닝에 광변위센서 계측시스템을 적용하였다. 먼저 터널 라이닝 모델실험을 실시하여 광변위 계측시스템의 신뢰성을 검증하였고, 터널 현장적용을 통하여 계측시스템의 적용성을 검토하였다. 본 계측시스템은 터널구조물의 상시적인 안전관리측면에서 효과적이라 할 수 있으며, 계측결과의 평가와 정밀안전진단에의 활용에 대한 연구가 필요하다.