• Composites Research
• /
• 제28권4호
• /
• pp.155-161
• /
• 2015

본 연구는 복합재료 구조물에 전기-기계 변환 기능을 융합한 센서-구조 일체형 복합재료 구조물 제작 방법에 관한 것으로 복합재료 구조물 자체가 센서 역할을 수행할 수 있도록 하여 구조 스스로 충격이나 진동 신호를 감지하고 손상 위치 또는 손상 정도를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 다기능 복합 구조물에 관한 연구이다. 복합재 구조물에 전기-기계 변환 기능을 부여하기 위해 복합재 제작에 사용되는 에폭시 수지 대신 전기-기계 변환기능을 갖는 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,\;Ti)O_2$ (PNN-PZT) 분말과 에폭시 수지를 1:30 wt% 혼합하여 제작된 스마트 수지를 사용하였다. Hand Lay-up 공법과, VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) 성형 방법을 이용하여 유리섬유에 스마트 수지를 함침시켜 센서-구조 일체형 복합재료 구조물을 제작하였다. 구조물을 센서로 사용하기위해 시편의 윗면과 아랫면에 전도성 도료를 사용하여 전극을 제작하였고, 고전압 앰프를 이용하여 상온에서 30분간 4kV/mm의 전계로 분극 처리를 수행하였다. 이후 충격망치를 사용하여 시편에 충격을 가했을 때 출력되는 전기 신호와 충격망치 신호를 비교하여 충격 신호 감응 및 감도를 측정하고 그 결과를 기술하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.55-62
• /
• 2010

모니터링 시스템은 특정 영역에서 발생하는 사건을 신속히 보고하여 적절한 대응을 할 수 있도록 해주는 시스템을 말한다. 로봇화된 산업 생산라인의 공정 모니터링에서부터 산불감지, 침입탐지, 스마트그리드, 환경오염 경보에 이르기 까지 다양한 산업군에서 널리 사용되고 있으며 무선통신의 발달과 저가의 센서를 활용가능하게 되면서 센서네트워크로 대표되는 지능형 또는 스마트 모니터링 시스템으로 발전하게 되었다. 모니터링 시스템의 목적이 다양하고 구축비용, 구성 방식, 구축 후 효과 등 많은 부분이 센서 또는 모니터링 디바이스가 설치된 장소에 영향을 받게 되지만 제한된 방식에 대해서만 배치 기법에 대해 관심을 받아 왔다. 모니터링 시스템의 종류에 따라 활용할 수 있는 다양한 방식의 배치 기법을 소개하고 배치 시의 성능을 객관적으로 비교할 수 있는 성능척도들 또한 소개하여 기존의 모니터링 시스템을 평가하고 개선할 수 있는 지점을 확인가능하게 하며 모니터링 시스템 설계 시에도 활용가능하다. 성능 척도는 배치과정에서의 효율성과 배치된 이후의 모니터링 시스템의 유용성을 평가할 수 있어야 한다. 배치과정에서의 효율성은 배치에 소요된 시간, 에너지 소모량, 비용, 안전성, 센서노드 손상율, 확장성(Scalability) 등이며 배치 이후의 모니터링 시스템의 유용성은 목표지역(ROI) 커버리지(Coverage), 연결성(Connectivity), 균일도(Uniformity), 목표 밀도(target density) 유사성, 단위기간 에너지 소모율 등이다.

• Composites Research
• /
• 제30권2호
• /
• pp.126-131
• /
• 2017

복잡한 형상의 구조 건전성 모니터링을 위해서는 높은 취성 등 기존 센서의 단점을 보완 할 수 있는 매우 유연하고 내구성이 확보된 센서가 필요하다. 본 연구에서는 전기활성고분자의 한 종류인 Polyvinylidene fluoride trifluoroethylene (PVDF-TrFE)를 사용하여 직물센서를 제작하였다. 또한 제작된 직물센서를 복잡한 형상을 가지는 탄소섬유/에폭시 복합재료 구조물에 적용하여 구조 건전성 모니터링을 위한 도구로써 활용 가능성을 평가하였다. 복합재료 구조물의 손상 반응과 파손 메커니즘을 분석하기 위해 다중간헐적 압축시험을 수행하였다. 시험 과정에서 복합재료 구조물에 삽입된 직물센서는 전기적 신호를 발생 (0.05 V-0.25 V)하며 실시간으로 균열발생과 균열위치를 감지해냈다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.139-143
• /
• 2011

충격에 의한 복합재 튜브의 내부 박리 현상은 항공 우주 및 자동차 산업 등에서 흔히 발생되어져 왔다. 이러한 복합재 구조물의 안전성을 평가하기 위해서는 적외선열화상기법(IRT)과 같은 복합재 구조물의 내부 결함을 검출할 수 있는 비파피검사가 필요하다. 적외선 열화상 이미지 패턴 분석에 의해서 내부 결함이 발생한 복합재 튜브의 내 외부 결함 부위를 확인할 수 있다. 본 연구에서는 적외선열화상기법을 이용하여 충격 하중에 따른 복합재 튜브 표면에서 방출하는 적외선 에너지를 감지하여 열 분배로부터 복합재 튜브의 내부 결함을 검출하는 연구를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.51-56
• /
• 2003

압전필름센서는 우수한 동적 감지 특성을 갖고 있어 복합재 구조의 저속충격을 모니터링하는데 유용하게 사용될 수 있다. 복합재 샌드위치 보에 대한 충격응답함수를 유도하였으며, 이를 충격시험와 비교하였따. 충격시험은 손상이 발생하지 않는 저에너지 조건에서 계측장치가 부착된 낙하식 충격시험기를 이용하여 수행하였다. 충격하중에 으한 샌드위치보의 거동을 예측하는 정방향 문제와 압전필름센서 신호로부터 충격력을 복원하는 역방향 문제에서 시험과 해석의 결과는 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여 압전필름센서를 이용한 복합재 샌드위치 구조의 저속충격 모니터링 가능성을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.67-74
• /
• 2010

비닐하우스 아치구조에 고정햄머 및 이동가속도계 형식을 취한 충격진동실험을 수행하여 획득한 일련의 진동기록으로 부터 고유진동수, 감쇠율 및 모드형태 등과 같은 모달계수를 추출하기 위하여 최신 고급 주파수영역 시스템판별법인 PolyMAX 및 FDD를 적용하였다. 전자는 입력-출력 데이터 모두를 사용하며, 후자는 출력 데이터 만 을 사용한다. 본 연구의 비닐하우스 강재 파이프 아치와 같이 매우 세장한 구조물에 진동계측 등과 같은 비파괴 실험기법을 적용하여 정적좌굴 하중을 결정할 수 있는 지 여부 및 손상을 감지할 수 있는지 등에 대하여 중점적으로 조사하였다. 대체로 추출한 모달계수는 유한요소해석으로부터 획득한 결과와 좋은 일치를 나타냈으며, 지속적으로 수행 할 후속연구에 가능성을 제시하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.212-215
• /
• 2002

Interfacial evaluation and damage sensing of the carbon fiber/epoxy-amine terminated (AT)-polyetherimide (PEI) composites were performed using micromechanical test and electrical resistance measurement. As AT-PEI content increased, the fracture toughness of epoxy-AT-PEI matrix increased, and thus their interfacial shear strength (IFSS) was improved due to the improved toughness. After curing process, the changes in electrical resistance (ΔR) with increasing AT-PEI contents increased gradually because of the changes in thermal expansion coefficient (TEC) and thermal shrinkage of matrix. Matrix fracture toughness was correlated to the IFSS, residual stress and electrical resistance. The results obtained from the electrical resistance measurement during curing process, reversible stress/strain, and durability test were consistent with modified matrix toughness properties.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권4호
• /
• pp.20-25
• /
• 2010

평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

• 한국재난관리표준학회지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.35-41
• /
• 2009

교량 상시계측시스템을 이용하여 교량을 감지할 경우 지속적인 교량의 거동이력을 확인할 수 있어 손상의 진행을 관리자가 손쉽게 확인할 수 있으며, 지진이나 홍수와 같은 대규모의 재난상황이 발생할 경우 교량의 상태변화를 정량적으로 파악하여 교량 통제 및 통행제한 등 적절한 사전 조치 등 취할 수 있다. 또한 보수 및 보강 등의 교량 성능향상 작업시점을 적절하게 판단할 수 있어 생애주기를 통한 교량 유지관리 비용을 절감할 수 있다. 교량 상시계측시스템에 적용되고 있는 다양한 계측시스템의 계측항목별 관리 기준치 설정방법 중 범용 유한요소 해석프로그램을 이용하여 교량의 관리기준치를 설정하는 방법을 분석하고 강상자형교에 대한 계측항목별 관리기준을 설정하여 유한요소 해석프로그램을 통한 강상자형교 상시계측시스템 계측항목별 관리기준치 설정의 기준을 제시하였다.

• 전자공학회논문지CI
• /
• 제49권4호
• /
• pp.23-30
• /
• 2012

본 논문은 스테고 잡음의 분산을 확대함으로써 비밀 메시지의 존재를 감지하기 위한 개선된 스테그분석 방법을 제안한다. 먼저 주어진 영상에 스펙클 잡음을 곱하여 작은 스테고 잡음을 확대하고 소프트 임계치 방법에 의해 잡음이 제거된 영상을 추정한다. 스테고 잡음과 스펙클 잡음은 완전히 제거되지 않으므로 추정된 영상에는 잡음이 일부 존재하게 된다. 만약 주어진 영상이 커버 영상이라면, 잔존하는 잡음은 매우 적을 것이고, 스테고 영상이라면 상대적으로 큰 잡음을 가지게 될 것이다. 이때 스테고 영상의 경우 잡음의 영향으로 웨이블릿 영역에서 부모-자식 부대역의 통계적 의존성에 손상이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 주어진 영상과 잡음이 제거된 영상의 차이로부터 조인트 통계 모멘트를 추출한다. 아울러 잡음이 제거된 영상에 대하여 4개의 통계적 모멘트를 추출하여 제안된 스테그분석에 사용한다. 추출된 특징 벡터는 MLP 분류기로 입력되어 학습된다. 제안 방법의 성능을 평가하기 위해 다양한 비트율의 임베딩 방법을 사용하였으며, 실험 결과 제안 기법은 기존의 방법에 비해 검출율과 정확도 측면에서 우수함을 확인할 수 있었다.