• Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
• /
• v.17 no.1
• /
• pp.48-59
• /
• 2013

응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.9 no.4
• /
• pp.227-234
• /
• 2005

In this paper, a smart wireless MEMS-based accelerometer(MA) system has been designed and experimented for smart monitoring system of civil structures. Various performance and experimental tests have been carried out to evaluate whether this system is suitable for monitoring system of civil structures. First, we examined its sensitivity, resolution, and noise, specifically to evaluate the performance of the smart wireless MA system. The results of experiments enabled us to estimate performance of the MA in SWMAS in comparison to the value of data sheet from MA. Second, characteristics of model structure were analyzed by the ambient vibration test based on the NExT combined with ERA. Finally, this analysis was compared to the one that was made by FE results, and the comparison proved that a smart wireless MA system was fitted in smart monitoring system effectively.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.149-160
• /
• 2008

In this study, the research was carried out on how to identify the modal parameter by acquiring the output response of the structure only through the smart sensor system. The objective of this research is to verify the performance and the on-site adaptability of the smart sensor system that have been actively researched as the advanced measuring system so far. Smart Sensor System was developed so that the real-time dynamic measurement can be performed by means of MEMS-type accelerated sensor, 8 bit CPU, wireless MODEM. In the modal parameter identification test, random excitation was added to the cantilever beam, and then the response of the structure was obtained using the smart sensor system and the wire measurement system respectively. In analyzing the data, modal parameter was identified using NExT & ERA algorithm. Furthermore, the optimal measurement location was selected through EOT algorithm in order to obtain the qualified output response. Result of the test, it was possible to verify the on-site applicability of the smart sensor.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2005.06a
• /
• pp.314-316
• /
• 2005

이 논문에서는 아크 용접시 발생하는 IR신호와 UV호의 상호 관계를 알아보려고 레이저 용접진단에 사용되는 IR-UV 센서 모니터링 시스템을 적용하였다. 그 결과 IR신호 크기는 용접폭에 관련이 있고, 펄스 형태의 UV신호는 IR신호 증가율이 임계값을 넘으면 나타나는 것을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.311-312
• /
• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
• /
• v.7 no.6
• /
• pp.48-56
• /
• 2008

This study provides to car driver with car exhaust gas and sensor information which are car trouble code in engine and many sensors when the car has some problems. This is to provide car manager with many information of car sensors when we go to vehicle maintenance. For example, information of engine RPM, fuel system, intake air temperature, air flow sensors and oxygen sensors can provide to owner or garage, and also add to multimedia system for mp3 files and video files. This system consists of embedded linux system of low power while driving the car which uses OBD-II protocols and zigbee communication interface from CAN communication of car system to self-diagnosis embedded system of car. Finally, low power embedded system has a lot of application and OBD-II protocols for embedded linux system and CAN communication which get sensor informations of car control sensor system while driving the car.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.15 no.7
• /
• pp.1591-1597
• /
• 2011

In this paper, on cardiopulmonary function in the intensive care unit over the direction of the state to define the diagnostic or therapeutic cardiac output Study on Implementation of measures as a platform, Swan-Ganz Catheter with sensor inserted into the body by inserting a saline solution Using temperature change caused by using thermodilution be used to obtain cardiac output. Swan-Ganz Catheter with temperature sensors and pressure sensors and sensor value which is entered through the acquisition more closely if the cardiac output CO, systemic and pulmonary vascular resistance, oxygen consumption and may be able to more accurately calculate the patient's condition than accurate diagnosis and treatment is possible.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.07c
• /
• pp.1797-1799
• /
• 2002

$SF_6$ 가스로 절연되는 GIS (Gas Insulated Switchgear)는 매우 우수한 신뢰성을 확보하고 있지만 사고 발생 시 파급효과가 매우 크므로 상시 감시할 수 있는 진단기술이 요구된다. 본 논문에서는 GIS 내부에서 발생하는 신호를 검출하기 위해서 전기적인 방법과 비전기적인 측정 법을 통해 전자파. 초음파, 전류펄스를 측정하고 비교하였다. GIS 내부알루미늄도체에 침 결함을 고정시켜 전원전압 인가 시 발생되는 부분방전신호를 UHF, AE, CT센서로 검출하였다. 측정 결과 UHF센서와 CT센서로 검출되어진 신호는 매우 유사하게 측정되었고 초음파와 전자파를 검출한 결과 진행속도 차이로 발생되는 시간지연현상이 발생되었다. GIS내 부분방전발생 시 발생되는 전자파 스펙트럼 분석결과도 650MHz에서부터 935MHz까지의 주파수대역이 측정되었다. 이후에는 현장에서 운전중인 GIS내부에서 발생되는 결함들을 실제와 가깝게 모델링하여 발생되는 부분방전신호를 스펙트럼 분석하여 대역에 맞는 UHF센서 개발에 노력하고자 한다. 또한 결함의 종류와 형태에 따라 다르게 발생되는 부분방전신호를 검출하여 측정하고 이를 진단하는 연구가 계속 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.171-177
• /
• 2011

The feasibility of using low cost, unpowered, unshielded dynamic microphones is investigated for cost effective contactless sensing of impact-echo signals in concrete structures. Impact-echo tests on a delaminated concrete slab specimen were conducted and the results were used to assess the damage detection capability of the low cost system. Results showed that the dynamic microphone successfully captured impact-echo signals with a contactless manner and the delaminations in concrete structures were clearly detected as good as expensive high-end air pressure sensor based non-contact impact-echo testing.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.17 no.5
• /
• pp.113-121
• /
• 2013

The road icing forecast and snow detection system using state evaluation algorithm of multi sensor optimizes snow melting system to control spread time and amount of chemical spread application This system operates integrated of contact/non-contact sensor and infrared camera. The state evaluation algorithm of the system evaluates road freezing danger condition and snowfall condition (snowfall intensity also) using acquired data such as temperature/humidity, moisture detection and result of image signal processing from field video footage. In the field experiment, it proved excellent and reliable evaluated result of snowfall state detection rate of 89% and wet state detection rate of 94%.