• 제목/요약/키워드: 변위센서

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IR센서 기반 보행보조기를 이용한 보행 시 경사상태에 따른 보행의지 파악에 관한 연구 (A Study on Walking Intention Detection of Gait Slope and Velocity of the Rollator Based on IR Sensor)

  • 이현종;강승록;유창호;권대규
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.259-265
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    • 2014
  • 본 논문은 보행의지를 파악하기 위해 IR 센서 기반 보행보조기를 이용하여 보행 시 슬관절 전방변위 측정과 하지의 근육활성도를 고찰하였다. 슬관절 전방변위 측정을 위해 보행보조기에 IR센서를 장착하였고, 근전도 (Bagnoli-8ch, Delsys Inc, USA)장비를 이용하여 대퇴직근, 대퇴이두근, 전경골근, 비복근을 측정 하였다. 실험에 참가한 피험자들은 성인 8명(나이 $23.7{\pm}0.5years$, 신장 $175.4{\pm}2.3cm$, 체중 $70.6{\pm}5.6kg$)이며 매주 30분씩 총 3주간 진행되었다. 보행 시 경사조건과 보행 속도의 증가에 따라서 슬관절 전방변위가 변화되는 결과를 확인할 수 있었다. 또한 근육활성도 결과, 전방경사 시 대퇴부 근육의 활성도가 증가하였고 후방경사 시 하퇴부 근육이 많이 활성화 되어 IR센서 결과와 유사한 경향을 확인할 수 있었다.

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USN 초음파 센서를 활용한 흙막이 안전관리 (Safety Management of the Retaining Wall Using USN Sonar Sensors)

  • 문성우;최은기;현지훈
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.22-30
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    • 2011
  • 건설현장에서 구조물 시공시 흙막이는 터파기 기초보호와 작업공간을 제공하는 역할을 한다. 흙막이 공사는 지반 굴착, 지하수 처리, 파일링, 버팀보 설치 등 복잡한 토공사 공정을 가진다. 토공사의 성격상 지반 여건 등 주위 환경의 변화에 따라서 다양한 응력변화가 발생되고, 이러한 변화가 주어진 설계한도를 벗어나면 인명사고를 동반한 붕괴사고로 이어질 수 있다. 이와 같은 이유로 구조물 기초공사에서 붕괴사고는 건설공사시 가장 주의해야 할 분야 중 하나이다. 본 논문은 흙막이 시공시 안전을 향상시키기 위한 USN (Ubiquitous Sensor Network) 기반의 데이터 획득 시스템을 제시한다. USN 기반의 데이터 획득 시스템은 초음파 센서를 활용하여 흙막이에 대한 변위를 분석하고, USN 기술이 제공하는 실시간 데이터 송수신 기능을 활용하여 원격으로 흙막이 벽체의 안정 상태를 지속적으로 관찰하고, 필요시 적절하게 대응하도록 지원한다. 연구효과를 검증하기 위하여 센서와 USN 기술을 접합하여 흙막이 벽체의 변위실험을 진행했으며, 검증결과 USN 기반 데이터 획득 시스템은 변위 데이터를 측정하여 흙막이 시공시 안전성을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다.

GPS와 가속도계를 이용한 구조물 거동모니터링의 타당성 연구 (Feasibility Study of Structural Behavior Monitoring Using GPS and Accelerometer)

  • 한정헌;류성찬;조두용;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.11-22
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    • 2012
  • 본 연구는 RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System) 측위법을 이용한 변위 계측 결과, 가속도계를 이용한 변위계측 결과, 그리고 LVDT(Linear variable differential transformer)의 변위계측 결과를 비교하여 RTK-GPS와 가속도계 센서를 구조물에 적용할 때의 문제점들을 파악하였다. 또한, 관측빈도와 측위 정확도를 향상시킨 RTK-GPS와 가속도계를 이용한 변위계측 결과를 통합 계산하여 절대변위인 LVDT와 비교를 통해 생성된 통합 변위의 정확도와 타당성을 확인하였다.

비정질합금 자기센서

  • 노태환
    • 한국자기학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.217-224
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    • 1997
  • 컴퓨터를 포함하는 정보통신기기를 비롯하여 TV, VTR, 세탁기 등의 가전기기, 자동차와 항공기 등의 수송기기, 생물 환경 계측기기, 안전 보안기기 등 이루 헤아릴 수 없는 각종 전자, 기ㅖ장비에 광 적외선 센서, 자계 자속 센서, 위치 변위 센서, 역학량 센서, 오도 센서, 응력 센서 등 다양한 센서가 사용되어 기기의 정밀성, 자동화, 신뢰성 및 안정성 등을 획기적으로 향상시키고 있으며, 그 외에 공장생산 현장의 능률 제고와 정밀도의 향상, 안전 쾌적성의 확보, 정보교환 및 전달의 고도화, 일상생활의 고도 시스템화, 사회복지의 구현 등에도 큰 기여를 하고 있다. 그런데 이러한 흐름은 앞으로도 계속되어 전자공학을 필두로 하여, 전력공학, 메카트로닉스 분야와 의공학, 공업계측공학등의 발전을 기초로 하여 산업 및 사회시설의 자동화, 무인화 및 정보화가 빠르게 진전됨에 따라 다양한 센서에 대한 수요가 크게 늘 것으로 예측되고 있다.

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토조모형을 이용한 광섬유 센서 성능 시험 (Performance Test of Optical Fiber Sensors Using Embankment Pool Model)

  • 박경원;황의호;이광만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.649-653
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    • 2012
  • 제방붕괴에 따른 피해발생을 억제하기 위해서는 제방거동 특성을 사전에 충분한 정보를 통하여 파악할 필요가 있으며, 이를 위해 광섬유를 이용한 제방누수감지 센서를 개발하였다. 광섬유는 내구성 및 유지관리가 우수하고 장기간 사용에도 장점을 가지고 있다. 개발된 센서들은 현장에 적용하기 전에 충분한 실험을 통해 성능과 기능에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 개발된 광섬유 센서를 대상으로 제방누수감지 목적으로 설치할 경우 센서의 이행도를 시험하였다. 시험방법은 토조를 설치하여 제체에 작용하는 간극수압, 온도 및 변위 등을 대상으로 하였다. 이를 위해 폭 5m, 길이 7m 및 높이 2m의 토조를 설치하여 가제방의 주요 부위에 기존 계측기기와 광섬유 센서를 같이 매설하고 수위와 시간변화에 따른 주요 특성치에 대하여 실험하였다. 실험결과 광섬유 센서가 연구목적에 부합하는 계측치를 보여주어 제방누수감지 센서로 활용 가능함을 확인하였다. 아울러 광섬유 센서의 기능에 대한 전반적인 실험을 통하여 현장적용에 대한 사용성을 입증하였다.

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모드 형상과 가속도계를 이용한 자유 진동하는 외팔보의 변위 추정 (Estimation of Structural Displacements for Cantilever Beam Using Mode Shapes and Accelerometers Under Free Vibration)

  • 김경종;이용환;이규범;이철순;조진연;김정호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.376-385
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    • 2017
  • 본 연구는 변위를 추정하기 위한 가속도 시간 적분 방법의 단점을 완화하기 위해 구조물의 가속도와 모드 형상을 이용한 보 구조물 변위 추정 기법을 제안하였다. 기존의 가속도 시간 적분 방법은 구조물의 초기 조건을 알기 어렵고 잡음에 의한 오차가 누적되기 쉽다는 문제가 있었다. 이런 문제를 해결하기 위해 모드 중첩법에 기반을 두는 변위 추정기법을 도출하였고 기법의 타당성을 검증하기 위해 2가지의 외팔보 진동 실험을 수행하였다. 실험으로부터 측정된 가속도 데이터와 외팔보의 모드 형상을 이용하여 보 구조물 정적 변위와 동적 변위를 추정하였고 레이저 변위 센서를 이용하여 직접 측정된 변위와 비교하였다. 이를 통해 제안된 보 구조물 변위 추정 기법의 타당성 및 유용성을 검증하였으며 추정한 변위와 직접 측정한 변위가 잘 일치함을 확인하였다.

동일 변위센서를 사용한 레일표면 음향조도의 측정방법 (Measuring Technique For Acoustic Roughness of Rail Surface With Homogeneous Displacement Sensors)

  • 정우태;장승호;고효인
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7941-7948
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    • 2015
  • 열차 운행시에 발생하는 전동소음은 열차 차륜과 레일 표면조도의 불균일성에 의하여 가진된 진동에 의해 발생된다. 따라서 열차 전동소음의 전달, 예측 및 분석을 위해서는 차륜과 레일표면의 음향조도(acoustic roughness)의 정확한 측정과 분석이 필요하다. 그러나 현재의 레일표면의 조도측정을 위한 장치와 방법은 작업자의 수작업에 의존한 트롤리 장치를 사용함으로써, 불일정한 측정속도와 흔들림과 같은 불안정한 인터페이스를 야기하여 측정값의 오차와 외란을 증대시키는 단점을 지닌다. 본 논문은 철도궤도의 레일상에서 자율 정속 주행하면서 레일표면의 음향조도를 측정하는 자동화 측정장치 및 플랫폼을 개발함으로써, 측정정밀도를 향상시키고 측정값의 불균일성을 감소시켰다. 또한 측정값의 신뢰도와 정확도 향상을 위해 동일한 복수의 변위센서 적용법을 제안하였으며 표준레일구간의 현장측정을 통해 동일 변위센서로부터 융합된 데이터의 정확성을 검증하였다.

변형률계를 이용한 강재보의 건전도 평가 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Structural Health Monitoring System for Steel Beams Using Strain Gauges)

  • 한현규;안형준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.99-109
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    • 2012
  • 이 연구에서는 변형률계를 사용하여 변위를 추정하는 이론식을 제안 및 검증하고 하중 작용점과 크기를 추정하여 강재보의 건전도 평가 시스템을 개발하고자 하였다. 실험결과 160kN(항복하중의 56%)가력시 최대처짐 점에서 변형률계를 사용하여 얻는 처짐과 변위계의 측정처짐과의 오차율이 2%이내로 나타났으며 하중작용점 및 크기의 추정도 오차율1% 이내로 나타났다. 이를 통해 변형률계로 강재보의 변위 및 하중을 계측 할 수 있으며 나아가 변위계와 하중계의 생략으로 경제적인 센서설계를 할 수 있다. Lab VIEW로 구현된 건전도 평가 프로그램은 측정된 데이터가 일정 범위(강도 한계상태, 사용성 한계상태, 항복변형률)를 넘어설 때 단계별 경고를 발생하였고 변형률계 만으로 사용성한계상태와 강도한계상태를 동시에 모니터링 할 수 있었다.

직류전압을 건 평행판 축전기에서 변위전류 고찰 (Displacement Current in a Parallel Plate Capacitor Biased by DC Voltages)

  • 김재동;장태훈;하혜진;손상호
    • 과학교육연구지
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    • 제45권2호
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    • pp.219-230
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    • 2021
  • 본 연구에서는 고등학교 학생들의 변위전류에 대한 궁금증에서 출발하여 직류전압이 걸린 평행판 축전기에서 자기장과 축전기에 삽입한 토로이드 코일에 유도되는 유도전압에 관한 몇 가지 공식을 얻었다. 이 공식을 바탕으로 통상적인 실험조건에 맞는 컴퓨터 계산 결과, 자기장은 MBL 장치의 자기장 센서로는 측정이 불가능한 매우 작은 값으로 나왔으나, 유도전압은 저항 R값에 크게 의존하지만 전압센서로 측정이 가능한 범위의 값으로 나타났다. 따라서 직류전원을 사용하여 평행판 축전기에서 변위전류를 확인하기 위해서는 적당한 토로이드 코일을 축전기에 삽입하여 이것에 유도되는 유도전압을 측정하는 방법이 유용하다. 덧붙여서, 직류전압을 평행판축전기에 인가하여 변위전류를 확인하고자 하는 실험에서는 저항 R값의 선택이 매우 중요한 실험변수가 된다.

광센서 배열을 이용한 무인잠수정의 종단유도장치 시스템 (Underwater Guidance System for AUV using Optical Sensor Array)

  • 손현중;최형식;강진일;서주노;정성훈;김준영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.125-133
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    • 2019
  • 본 논문에서는 수중에서 광과광센서를 이용하여 AUV의 도킹스테이션에의 도킹에 대한 새로운 연구를 하였다. 이를 위해 LED를 유도광원으로 사용하는 도킹스테이션과렌즈, 광 변위센서, 신호처리기, 연산처리기로 구성된 센서시스템 무인잠수정에 장착한 무인잠수정의 종단유도장치 시스템을 제안하였다. LED 복사광을 이용해 정밀한 상대각도 측정 정밀도를 얻을 수 있도록 집광렌즈 및 광센서 시스템의 원리해석과 이를 검증하기 위해 집광렌즈와 광센서 시스템을 직접 제작하고 기초실험을 수행하였으며 제작한 광학센서를 이용한 AUV와 도킹시스템을 제작하고 수조에서 기본적인 도킹시험을 수행하여 새로운 도킹 방법으로의 가능성을 검증하였다.