• Journal of the KSME
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• v.32 no.2
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• pp.184-193
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• 1992

현재의 3차원 측정기 중에서 CNC 3차원 측정기, 3차원 측정기의 데이터 처리장치 및 측정용 센서에 대해서 알아보았다 3차원 측정기는 공작기계와 많은 관계가 있지만 로봇, CAD/CAM 과도 밀접한 관계를 지니고 있다. 또한 3차원 측정기는 센서와도 밀접한 관계가 있다. 앞으로 더욱 바람직한 것은 3차원 형상의 고속연속측정이 가능하게 하는 것, 접촉점의 위치좌표가 고 정도로 구해지는 것 마찰력을 제거할 수 있는 것, 소형, 경량화 등을 열거할 수 있겠다. 한편, 비접촉 센서로서는 광학적 방법을 이용한 센서가 많이 개발되어지고 있지만 표면거칠기, 표면 반사율, 경사각 등의 영향을 받기 쉽기 때문에 고정도의 3차원 측정에 있어서 아직 많은 문제가 남아 있다. 앞으로도 이 같은 많은 문제점을 해결할 수 있는 연구가 계속 진전되기를 바란다

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.40-43
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• 2011

최근, 레이저 초음파 영상화 기법은 구조물의 비접촉식 손상 진단을 위해 널리 연구되고 있다. 초음파 영상화 기법의 가장 큰 장점은 비접촉식으로 구조물의 손상을 진단할 수 있고, 가진 및 측정 지점을 자유로이 이동할 수 있다는 점이다. 따라서 이는 고온이나 동적상태의 구조물에 적용이 가능하며, 시간과 공간상의 충분한 데이터를 획득할 수 있으므로 역문제 (Inverse problem)를 해결할 필요 없이 완전한 초음파의 전파 형상을 얻을 수 있다. 지난 연구들에서는 충분한 가진력 혹은 측정 민감도를 확보하기 위해 가진 레이저와 부착형 센서의 조합이나 부착형 가진 트렌스듀서와 센싱 레이저의 조합으로 초음파 영상을 획득하고자 하였다. 하지만 이들 조합은 가진 혹은 측정 지점이 구조물에 부착되어 있어 완전한 비접촉식 기법을 구현하지 못하였다. 이를 극복하고자 레이저와 EMAT 센서 등의 조합이 시도되어 왔으나, 이 또한 EMAT 센서의 적용 거리에 따른 한계점을 지니고 있다. 본 연구에서는 가진 레이저 (Nd:Yag)의 스캐닝을 통해 다양한 가진 점에서 발생된 초음파가 탄성체 구조물을 통해 전파되고, 이를 센싱 레이저 (Laser Doppler Vibrometer)를 이용하여 측정함으로써 비접촉식 초음파 영상화를 구현하였다. 나아가, 정상파 필터(Standing-wave filter)를 이용하여 구현된 초음파 영상으로부터 손상 영향만 검출해 내는 기법을 개발했다. 개발된 기법은 복합재 시편의 층간박리 (Delamination) 진단을 통해 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.1030-1035
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• 1992

This paper presents a non-contact type displacement sensor designed based on optical triangulation method. The optical principles of the sensor are described in detail with aids of paraxial geometric optics. A prototype sensor is designed and fabricated by using modern optoelectronic hardware. Its measuring performances are evaluated and discussed through a series of calibration processes.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.945-946
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• 2007

여러 가닥의 병렬선재에 전류가 흐를 때 각 가닥에 흐르는 전류가 균일한지 알아보기 위해 각 선재의 흐르는 전류를 측정하는 방법으로 홀센서를 이용한 비 접촉식 측정 방법이 있다. 홀센서를 이용하여 전류를 측정하기 위해 4가닥의 병렬선재를 구성하고 일정한 위치에서 자장을 측정하기 위해 센서 홀더를 제작 하였다. 선재에 전류를 흘려주어 발생되는 자장을 홀센서로 측정하였고, 측정된 자장 값을 통해 행렬식을 만들었다. 완성된 행렬식을 이용하여 각 선재에 흐르는 전류 값을 계산하고, 실제 각 선재에 흐르는 전류 측정값과 비교하여 병렬선재에서의 전류분류의 비접촉 측정의 가능성을 살펴본다.

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

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.194-194
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• 2004

개인용 로봇의 촉각기능을 담당할 수 있는 유연성 기반 인공피부센서 시스템을 설계 및 제작하였다. 수직력을 측정할 수 있는 64 개의 FSR 센서(Techstorm Co.)와 전단력을 동시에 측정할 수 있는 1 개의 PVDF 필름(PSI Co.)을 융합하여 인공피부센서 시스템을 제작하였다 제작된 촉각센서는 10 cm x 10 cm 크기로 임의의 물체가 접촉할 경우 형상을 측정할 수 있으며 또한 물체표면의 거칠기 상태를 판단할 수 있다. 한편, 3축 로드셀 기반 평가 시스템을 제작하여 센서의 수직력을 평가하였으며 PVDF 필름을 통한 접촉하는 대상의 거칠기 평가는 주파수 분석으로 평가하였다.(중략)

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

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.257-262
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• 2004

본 논문에서는 초음파 웨이브렛 지연시간을 이용한 초고온 온도 측정법을 기초로 하여, 이 기술을 바탕으로 두 번째 단계인 용융물 온도에서 내구성을 갖는 초음파 센서(UTS : Ultrasonic Temperature Sense)를 설계하여 약 $2300^{\circ}C$까지 실험로 내부의 온도를 측정하고자 한다. 이때 UTS 설계의 중요 인수는 센서 봉 외부 표면과 시스(sheath) 내부 표면의 두 텅스텐 재료가 비접촉 상태로 요구된다. 만약 이들 두 재료가 고온의 상태에서 접촉되면 음향적 분로인 Shunting 현상이 발생한다. 이 현상을 물리적으로 억제하기 위한 센서 설계가 필요하게 되며, 이 센서 설계의 성공 여부의 첫째 요구 조건으로서 센서 내부의 구조적으로 음향 Shunting 현상을 억제하는 기술이 필요로 하게 된다. 이들 센서의 내부 구조에 상호 접촉을 피하기 위해서 작은 공간에 새롭게 구조적 분리가 가능한 텅스텐 재료인 Standoff를 제작하여 설치하였다. 그러나 본 실험에서는 제안된 Standoff적용한 출력 신호의 신호 대 잡음 비는 소량의 개선 가능성을 확인하였으나, 다양한 Standoff의 설계와 제작이 지속적으로 진행되어야 할 것이다.

• Journal of IKEEE
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• v.28 no.2
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• pp.228-233
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• 2024

Due to the recent COVID-19 pandemic, various methods have been devised to prevent infections caused by physical contact. Among them, a non-contact button was developed to prevent infections in elevators, where many contacts occur in daily life. In this study, an active shield type capacitance sensor is used to detect changes in capacitance when a finger approaches. There is no static power consumption, and the relatively expensive ADC and MCU are reduced to one by sensing buttons every time using analog switches. In addition to the elevator buttons, this technology is expected to replace push-type buttons that many people contact in everyday life.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2006.10a
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• pp.120-125
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• 2006

본 연구에서는 기존의 레이저 변위센서 대신 접촉형 변위센서를 이용하여 마스크-기판간 갭 간격 및 평형 조절 장치를 구현함으로써 기판의 표면 상태에 관계없이 정확한 마스크-기판간 갭의 조정, 평형 유지가 가능하도록 하였다.