• 센서학회지
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• 제10권1호
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• pp.42-51
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• 2001

본 연구에서는 복합재료에 삽입된 광섬유센서의 인장하중하에서의 정적 물성치와 피로하중하에서의 동적 물성치를 실험적인 방법과 유한요소해석을 통하여 고찰하였다. 결과에 의하면 삽입된 광섬유센서는 인접한 강화섬유에 수직한 방향으로 삽입된 피로하중의 경우를 제외하고 복합재료의 기계적인 물성치에 큰 영향을 끼치지 않는다고 결론지을 수 있다. 광강도형 광섬유센서를 복합재료 적층판에 삽입하여 복합재 적층판의 강성저하를 측정함으로써 직교적층판 피로손상을 검출하였다. 이 실험의 결과에 의하면 광강도형 광섬유센서는 간단하고 저렴한 장치와 측정된 신호의 복잡한 후처리 과정이 필요 없다는 장점으로 인하여 구조물의 강성저하를 측정하여 피로손상을 감시하는데 있어서 큰 잠재력을 가진다고 할 수 있다. 또한 삽입된 광강도형 광섬유센서는 우수한 내 피로성과 넓은 강성측정 범위를 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권3호
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• pp.579-587
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• 1998

In this study, fatigue behavior of the optical fiber sensor embedded in composite laminate was investigated. Static tensile and fatigue tests were performed for three types of laminated composite specimens with embedded optical fiber sensor in the neutral plane ; [0/sub 6//OF/0/sub 6/]/sub T/, [0/sub 2//90/sub 4//OF/90/sub 4//0/sub 2/]/sub T/ and [0/sub 3//90/sub 3//OF/90/sub 3//0/sub 3/]/sub T/. The fracture of the embedded optical fiber sensor was detected by the intensity drop off of laser signal transmitted through the optical fiber sensors embedded within laminated composite specimen. The maximum fatigue stress applied to laminated specimen was compared with the average tensile stress at which the fracture of the embedded optical fiber within the laminate occurred under static tensile loading. From the experiments, firstly it is observed that the decrease in the life of optical fiber sensors embedded within unidirectional-ply laminate by the fatigue loading is relatively small compared to that of cross-ply laminate. Secondly, the optical fiber embedded in unidirectional-ply laminate is fractured by the fatigue damage due to the growth of internal defects of optical fiber, however the optical fiber embedded in cross-ply laminate is fractured by the growth of transverse matrix crack.

• 소음진동
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• 제7권1호
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• pp.161-168
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• 1997

The present paper describes the vibration control experiment of composite plates with bonded piezoelectric sensor and actuator. The system is modeled as two degree-of-freedom system using modal coordinates and the system parameters are obtained from vibration tests. Kalman filter is adopted for extracting modal coordinates from sensor signal, and control algorithms applied to the system are Linear Quadratic Gaussian(LQG) control, Bang-Bang Control (BBC), Negative Velocity Feedback(NVF), Proportional Derivative Control(PDC). From observation of the spillover and control perfomance, it is concluded that a higher order control algorithm such as LQG rather than BBG, NVF, PDC is suitable for efficient simultaneous control of both bending and twisting modes of composite plates.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.251-257
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• 1999

Smart structure that contains sensors, which are either embedded in a composite material or attached to a structure, is currently receiving considerable attention. Fiber Bragg grating sensor, one of the optical fiber sensors, has been widely used to sense strain and temperature for smart structures since both parameters change the resonant frequency of the grating. In this paper, according to the various heating and cooling conditions the thermal behavior of unidirectional composite material was monitored by embedding the fiber Bragg grating sensors in the longitudinal and transverse directions of unidirectional composites. The thermal behavior of unidirectional composite material was monitored for various heating and cooling rates and applied pressure. It was found that the thermal behavior was unaffected by pressure variations and heating and cooling rates applied to the composites. The thermal strains were measured by considering the shift in Bragg wavelength that was generated by the thermal expansion of composite specimen. The longitudinal and transverse C.T.E.'s were also obtained from the corresponding temperature-thermal strain curves.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.19-27
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• 2010

건축물이나 교량과 같은 RC 구조물의 경우, 다양한 유해 환경하의 재료적인 열화나 구조적 문제로 콘크리트의 노후화 및 손상이 발생하게 된다. 콘크리트의 균열이나 철근의 부식, 구조 단면의 변형 등은 구조적 안전성 저하 및 구조물 거동 특성 변화의 주요 원인이 되기도 한다. 따라서 이와 같은 콘크리트 구조물의 보수 보강을 위하여, 효과적이고 적용이 간편한 공법의 개발이 콘크리트 분야의 중요한 연구 과제 중의 하나로 인식되어 왔다. 다양한 보수 보강 기법들이 과거 수십 년 동안 개발되어 적용되고 있으며, 이중에서도 최근 FRP 복합 재료를 구조물의 외부에 접착시키는 방법을 통한 보강 방식이 많이 사용되고 있다. 이 연구는 인공 지능(AI)의 일종인 뉴로퍼지모델(ANFIS) 을 이용하여, FRP로 보강된 원주형 콘크리트 부재의 보강 효과를 분석하는데 그 목적이 있다. ANFIS 모델을 이 연구에 적용하기 위하여, 기존 연구 자료 및 실험에서 얻은 결과를 통해 학습 데이터와 시험 데이터 세트를 구축하였다. 이 연구에서 구축된 ANFIS 모델은 기존 피보강 콘크리트의 압축강도, 보강재의 두께, 보강재의 보강 겹수, 보강재의 탄성계수, 보강재의 파단강도 및 보강재와 피보강재의 체적비, 피보강재의 부재크기를 입력 자료의 파라미터로 사용하여, 압축강도, 변형률, 2차탄성계수 등을 예측하는 방식으로 활용될 수 있으며, ANFIS 모델을 통하여 예측된 결과를 기존 연구자들이 제안한 FRP 보강 콘크리트 부재의 구성 방정식과 비교할 때 더 높은 정확도로 예측이 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권1호
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• pp.39-46
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• 2013

Smart material such as SMA (Shape Memory Alloy) has been studied in various ways because it can perform continuous, flexible, and complex actuation in simple structure. Smart soft composite (SSC) was developed to achieve large deformation of smart material. In this paper, a shell actuator using woven type SSC was developed to enhance stiffness of the structure while keeping its deformation capacity. The fabricated actuator consisted of a flexible polymer and woven structure which contains SMA wires and glass fibers. The actuator showed various actuation motions by controlling a pattern of applied electricity because the SMA wires are embedded in the structure as fibers. To verify the actuation ability, we measured its maximum end-edge bending angle, twisting angle, and actuating force, which were $103^{\circ}$, $10^{\circ}$, and 0.15 N, respectively.

• 센서학회지
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• 제8권6호
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• pp.440-447
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• 1999

지능형 복합재료 구조물(Smart Composite Structures) 사용 시 부하되는 인장하중과 복합재료의 경화 시 발생하는 열하중은 복합재료 내에 삽입된 광섬유 센서의 기계적 거동에 직접적인 영향을 미친다. 게다가 복합재료의 적층 순서 및 코팅층의 유무에 따라 광섬유 센서 내의 웅력 분포는 달라지게 된다. 또한, 복합재료 적층판 내에서 발생된 균열은 적층판 전체의 파괴뿐만 아니라 광섬유 센서의 파괴에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 인장하중 및 열하중이 가해지는 복합재료 적층판 내에 삽입된 광섬유 센서의 응력분포를 유한요소해석을 통해 알아보고, 복합재료 적층판의 적층 순서에 따른 영향과 광섬유 센서에 코팅을 하였을 경우 광섬유 센서 내의 응력분포에 미치는 영향을 알아보았다. 또, 인장실험을 통하여 적층판 내에서 발생한 균열이 광섬유 센서의 파괴에 미치는 영향을 알아보았다.

• 지능정보연구
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• 제16권2호
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• pp.95-108
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• 2010

본 연구에서는 동영상으로부터 동적 수신호 패턴을 효과적으로 인식하기 위한 방법론으로서 복합형 신경망 모델을 제안한다. 제안된 모델은 특징추출 모듈과 패턴분류 모듈로 구성되는데, 이들 각각을 위하여 수정된 구조의 CNN 모델과, WFMM 모델을 도입한다. 또한 목표물의 움직임 정보에 기초한 시공간적 템플릿 구조의 데이터표현을 소개한다. 본 논문에서는 우선 수신호 패턴 데이터에서 특징점의 시간적 변이 및 공간적 변이에 의한 영향을 보완하기 위하여 3차원 수용영역 구조로 확장된 CNN 모델을 제시한다. 이어서 패턴분류 단계를 위하여 가중치를 갖는 구조의 FMM 신경망 모델을 소개하고, 신경망의 구조와 동작특성에 관해 기술한다. 또한 제안된 모델이 기존의 FMM 신경망에서 중첩 하이퍼박스의 축소과정에서 발생하는 학습효과의 왜곡현상을 개선할 수 있음을 보인다. 응용으로 가전제품 원격제어 문제를 전제하여 간략화된 수신호패턴 인식 문제에 적용한 실험결과로부터 제안된 이론의 타당성을 고찰한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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• pp.424-427
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• 2010

2006년 서해대교 추돌사고에서 볼 수 있듯이, 장대교량과 같은 대형 구조물의 경우에는 육로와의 접근성 문제 등으로 인하여 보다 철저한 이용자 안전에 대한 대책이 수립되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 장대교량을 이용하는 차량과 사람의 안전 확보를 위하여 교량의 노면 상태, 기상 상황, 사고 발생 상황 등과 같은 다양한 위험 정보를 수집 및 전송하여 교량의 안전을 실시간으로 관리 할 수 있는 ISB(Intelligent Safety Bridge) Pole 시스템 개발을 제안하고자 한다. ISB Pole 시스템은 교량 안전을 위하여 가장 우선시되는 u-Safety 센서와 신뢰성 향상을 위하여 이중화 통신구조를 지닌 게이트웨이를 Pole에 설치하여 실시간으로 교량의 교통 상황을 모니터링 한다. 뿐만 아니라, 수집된 정보를 통해 교량 안전관리자가 손쉽게 사고 및 위험에 대응할 수 있도록 교량의 각 구간에 위험지수를 표시할 수 있는 u-Safety 복합안전관리 프로그램을 개발한다. 이와같은 ISB Pole 시스템은 실제 교량에 다양한 현장실험을 진행함으로써 시스템의 안정성을 높이고, 인터페이스를 단일화하여 교량의다른 IT 시설물과도 통합이 가능한 형태로 제작되어 교량의 안전도 향상에 크게 기여할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권10호
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• pp.21-26
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• 2003

본 논문에서는 광섬유 센서를 사용하여 우주환경하에 노출된 그래파이트/에폭시 복합재 적층판의 열팽창계수의 변화를 측정하였다. 열변형률과 온도를 동시에 측정하기 위해서 두개의 FBG 센서를 사용하였다. 또한 열-진공 챔버를 사용하여 고진공, 자외선, 열적 사이클 등의 인자를 가지는 저궤도(LEO) 우주환경을 모사하였다. 예비실험으로써, 본 실험에서 사용되는 온도범위에 대해 FBG 온도센서를 기준온도계로부터 보정하였고 알루미늄 시편에 부착된 FBG 변형률 센서와 변형률 게이지(ESG)의 비교실험을 통해 FBG 변형률 센서의 사용가능성을 검증하였다. 검증된 FBG센서가 삽입된 그래파이트/에폭시 복합재 평판을 모사된 우주환경에 노출하여 일정한 노화간격마다 열팽창계수 변화를 실시간으로 측정하였다. 실험결과 1000 사이클 노화후의 열팽창계수는 노화전에 비해 대체적으로 큰 변화는 없었지만 전 온도구간에서 약간 감소하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 가스방출(outgassing), 수분방출, 모재균열 등에 기인한다.