• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.8-13
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• 2022

본 논문에서는 RF (Radio Frequency) 에너지 하베스팅 센서 노드의 설계 방안과 CATV 망과 누설 동축 케이블 (leaky coaxial cable)을 활용한 센서 네트워크 구축 방안을 연구하였다. 센서 노드는 915MHz 주파수 대역에서 동작하는 WPTS (Wireless Power Transfer System) 전력 수신기로 전원공급부를 설계하였다. WOC (WiFi over Coax) 기술을 활용하여 CATV 망으로 센서의 BLE 무선통신 신호와 WPTS 전력 송신기 신호를 전송하고, 누설 동축 케이블로 RF 신호를 방사시키는 센서 네트워크 구축 방안을 제안하였다. 센서 네트워크를 구축하는 지점에 누설 동축 케이블을 활용하면 센서 노드의 수신 신호 강도 지표가 허용되는 최소값 (-78dBm)을 만족하는 지점까지 센서 네트워크의 커버리지를 확장할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.121-125
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• 2008

본 논문은 Cable Modem이 Embedded되어 양방향 서비스가 지원되는 방송수신장치인 양방향 Digital Cable수신기의 IP기반의 Network응용프로그램인 SNMP(Simple Network Management Protocol)를 이용하여 원격지에서 센서 데이터를 실시간 모니터링하고 Processing 할 수 있는 시스템 개발에 관한 것이다. 센서는 양방향 Digital Cable수신기의 하나의 장치로서 인식되며 원격지의 Management Server에 센서데이터를 전송 할 수 MIB(Management Information Base)객체로 존재하게 되며 Digital Cable 방송수신장치는 시스템에 대한 정보나 센서데이터에 관한 정보를 전송할 SNMP Agent를 보유하게 되어 케이블 네트워크에서 정보의 전달이 가능하게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.110-111
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• 2004

본 논문은 부분방전 검출 시험 전에 수행하는 Calibration 신호 주입 및 검출 방법에 대한 연구이다. 사용된 시료는 지중케이블의 절연층으로 사용되는 XLPE 시트와 XLPE케이블이다. 실험방법은 50kV 내전압기(750-2CTS, Hipotronics)로부터 공급된 Calibration 신호를 Lemke (LDP-5, LDIC), 오실로스코프 (TDS-3012, Tektronix)와 주파수 분석기 (8563E, HP)를 사용하여 측정하였다. 시험에 사용된 센서로는 자체 제작한 박전극센서, UHF 센서 그리고 Lemke UHF 센서를 사용하였다. 위 방법을 통해 신호의 형태와 인가 전하량에 따른 Calibration 파형과 전하량 변화를 비교하였다. 실험결과 Calibration 신호 주입시 시험 환경 및 센서에 따라 Calibration 신호와 주입방법의 차이가 발생하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.678-681
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• 2010

최근 건설 기술의 비약적인 발전으로, 국내외적으로 장대교량의 건설이 증가하고 있다. 이러한 장대교량들은 지속적인 안전성 관리가 필요하며 현재 국내 다수의 장대교량들에는 다양한 센서로 이루어진 구조건전성 모니터링 시스템이 설치, 운용되고 있다. 장대교량과 같은 대형 구조물의 물리적 상태를 정확하게 파악하기 위해서는 다수의 센서배치가 필요로 하지만, 이는 센서 자체의 비용뿐만 아니라 센서와 데이터 서버를 연결하는 케이블의 설치비용으로 인하여 상당히 제약을 받을 수 밖에 없다. 실례로 홍콩의 Tsing Ma 대교의 경우 350개의 센서를 설치하는데 약 8 백만불이 넘는 금액이 들었으며(Farrar 등, 2004), Celeby(2002)의 보고에 의하면 각 센서의 채널 당 케이블의 설치비용으로 약 5000불의 비용이 소모되고 있다. 본 연구에서는 이러한 센서와 이러한 불편함을 극복하기 위하여 자체 연산기능을 가지고 있는 스마트 무선 센서를 개발하고, 이를 해남과 진도를 잇는 연육교인 제 2 진도대교에 적용, 사장교의 구조 건전성을 저비용 및 높은 편의성으로 모니터링 하기 위한 테스트베드를 구축하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1560-1561
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• 2011

본 논문에서는 전력케이블에서 부분방전이 발생했을 시 부부분방전 발생 진행 방향을 알 수 있는 펄스 진행 방향 분석 알고리즘 개발 및 검증을 하였다. 측정 센서로는 케이블 표면에 취부가 쉬운 UHF센서를 사용하였으며 고성능의 오실로 스코프와 방향추정 S/W에 알고리즘을 적용하여 모의 선로가 있는 실험실 환경에서 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.568-569
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• 2019

20~30년 전부터 국내 지중송전선로에 OF(Oil Filled)케이블을 사용해 왔다. OF케이블은 오랜 시간동안 신뢰성을 화고하고 있으며, 전연파괴 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있지만 유지보수에 많은 어려움이 있고, 절연유에 의한 환경오염이 발생하며, 화재에 취약한 단점이 있다. 최근 20~30년 전에 설치된 OF케이블의 수명이 한계에 도달하면서 고장 위험성이 증가하고, 누유의 위험성이 도사리고 있다. 본 논문에서는 OF케이블 상태 진단방법에 있어서 절연유에 반응하는 필름센서를 활용하여 절연유 탱크의 연결부에서 누유현상을 감지하여 OF케이블 누유 관리시스템을 개발하자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.15-24
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• 2007

본 연구에서는 여러 지점의 온도를 동시에 측정할 수 있는 두 가지 온도 모니터링 기법을 소개하고 있다. 그 하나는 고유주소를 가지고 있는 온도센서로 구성된 온도센서 배열 케이블을 이용하는 기법이며, 다른 하나는 광섬유 센서를 이용하여 분포 온도를 측정하는 기법이다. 이 두 기법의 차이점은 다음과 같이 요약될 수 있다. 온도센서 배열 케이블은 온도센서가 위치하는 정확한 지점의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 측정의 정밀도 및 분해능은 그 온도 센서의 성능에 따라 결정된다. 한편, 광섬유 센서는 레이저 펄스가 광섬유를 따라 보내질 때 생성되는 Raman 역산란파를 분석함으로써 온도를 측정하기 때문에 분포 개념의 온도를 측정하게 된다. 그에 대한 온도 분해능은 측정거리, 측정시간 및 온도측정 거리분해능에 따라 결정된다. 본 논문은 두 가지 온도 모니터링 시스템의 장단점을 비교함으로써 기술적이고 경제적인 측면에서 그의 응용분야를 면밀히 검토하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해 두 기법을 이용한 다양한 실험을 실시하였다. 그 결과를 검토해 보면 온도센서 배열 케이블은 300m 범위 내의 지하수 흐름, 지열 분포 및 그라우팅 효과 검증에 적합할 것으로 판단되며 광섬유 센서는 상대적으로 긴 거리에 걸친 분포 온도에 대한 정보가 필요한 파이프 파인 감시, 터널 화재 감시 및 전력선 모니터링과 같은 분야에서 효율적으로 활용될 것이 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.74-79
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• 2020

케이블지지 교량 건설의 증가로 인하여 이러한 시설물의 안전 점검에 대한 관심도 점차 증가하고 있다. 케이블지지 교량에서는 주 부재인 케이블의 성능 평가가 필수적으로 이루어져야 함에 불구하고, 기존의 점검 방식으로는 다양한 제한적인 요인 때문에 적절한 점검이 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 케이블 점검 로봇 제작이 필요하고, 본 연구에서는 기존의 개발된 케이블 점검 로봇의 성능을 향상시켜서 로봇의 운용 효율성을 높이는데 주목적을 두었다. 성능 보완 요소로는 대 구경 케이블(>200mm)에도 적용할 수 있도록 로봇의 가용범위를 조절할 수 있도록 하였으며, 주행능력도 향상시켜 점검의 효율성을 향상시켰다. 케이블의 내부 손상을 점검하기 위해 전자기센서를 탑재하였고, 실내 실험을 통해 다양한 케이블 손상 유형에 따른 손상 검출 시험을 실시하였다. 추가로 현재 공용중인 교량에서 현장 성능평가를 실시하였다. 그 결과로 본 연구에서 개발된 케이블 점검 로봇은 주행속도에서는 ~0.2m/s로 기존의 점검 로봇에 비해 향상된 주행 능력을 보였으며, 케이블 내부 손상 점검 실험에서는 케이블 손상 부분을 검출을 할 수 있었다. 마지막으로, 케이블 점검 로봇의 현장 검증 실험에서는 실내 실험과 같은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.172-181
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• 2023

본 연구에서는 케이블의 손상에 대한 사장교의 실시간 손상평가를 진행하였다. 사장교의 실시간 손상평가를 위한 센서는 가속도 센서를 사용하였으며, KEOT(Kinetic Energy Optimization Techniques)를 이용하여 센서의 위치와 수량에 대한 최적의 조건을 선정했다. KEOT는 구조물이 외력에 의해서 진동할 때, 최대변형에너지의 값을 계측하여 최적 계측 위치와 센서의 수량을 결정한다. 본 연구에서의 손상 조건은 케이블의 파단으로 제한하였으며 사장교를 4개의 구간으로 나누어 구간별 케이블 손상을 주었다. 사장교 케이블의 실시간 손상평가 방법은 FE 구조해석을 통하여 실제 모델과 유사한 가상의 모델을 만들었다. 생성된 가상 모델과 모형 구조물에 랜덤 가진파를 가한 이후 모형 구조물의 케이블 손상을 주었다. 가상 모델에서 출력되는 응답을 무손상 상태의 응답으로 정의하고 실제 모델에서 계측되는 응답을 손상 상태의 데이터로 정의하여 두 데이터를 비교하였다. 무손상 상태의 사장교의 데이터로부터 손상 상태의 사장교의 데이터를 IMD(Improved Mahalanobis Distance) 이론에 적용하여 손상의 정도를 평가하였다. IMD 이론으로 손상을 평가한 결과 구간별 손상을 실시간으로 적절하게 찾아내어 실시간 모니터링에 적용할 수 있는 유용한 손상평가 기술로 확인되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1854-1855
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• 2007

계측 및 정보기술의 발달로 지하전력구 내에 설치된 송전 케이블에 대한 감시를 위해 다양한 기술을 활용하여 감시시스템을 구축하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 대표적인 방식으로 광섬유를 이용하여 전력케이블의 온도를 측정하는 방식이 있으며 이러한 방식의 궁극적인 목적은 전력케이블의 온도를 측정하고 과열개소를 실시간으로 파악하는 것이다. 그러나 이러한 시스템을 구축하기 위해서는 케이블을 설치하고 고가의 감시 장치를 설치, 운영해야 하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 설치비용을 최소화할 수 있도록 무선 통신을 기반으로 하는 감시시스템을 고려하였다. 본 연구에서는 저가형 저전력 무선센서노드를 이용하여 케이블의 표면온도를 측정하고 이를 감시할 수 있는 무선감시시스템을 개발하였다.