• 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.

• Smart Structures and Systems
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• 제11권5호
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• pp.533-553
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• 2013

In this paper, system identification of a cable-stayed bridge in Korea, the Hwamyung Bridge, is performed using vibration responses measured by a wireless sensor system. First, an acceleration based-wireless sensor system is employed for the structural health monitoring of the bridge, and wireless sensor nodes are deployed on a deck, a pylon and several selected cables. Second, modal parameters of the bridge are obtained both from measured vibration responses and finite element (FE) analysis. Frequency domain decomposition and stochastic subspace identification methods are used to obtain the modal parameters from the measured vibration responses. The FE model of the bridge is established using commercial FE software package. Third, structural properties of the bridge are updated using a modal sensitivity-based method. The updating work improves the accuracy of the FE model so that structural behaviors of the bridge can be represented better using the updated FE model. Finally, cable forces of the selected cables are also identified and compared with both design and lift-off test values.

• 로봇학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.26-32
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• 2017

Previous shape sensors including bend sensors and optic fiber based sensors are widely used in various applications including goniometer and surgical robots. But theses sensors have large nonlinearity, limited in the range of sensing curvature, and sometimes are expensive. This study suggests a new concept of bend sensor using cable-conduit which consists of the outer sheath and the inner wire. The outer sheath is made of helical coil whose length of the central line changes as the sheath bends. This length change of the central line can be measured with the length change of the inner cable. The modeling and the experimental results show that the output signal of the proposed sensor is linearly related with the bend angle of the sheath with root mean square error of 5.3% of $450^{\circ}$ sensing range. Also the polynomial calibration of the sensor can decrease the root mean square error to 2.1% of the full sensing range.

• Smart Structures and Systems
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• 제12권3_4호
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• pp.465-482
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• 2013

Recently, a novel stress sensor, which utilizes the elasto-magnetic (EM) effect of ferromagnetic materials, has been developed to measure stress in steel cables and wires. In this study, the effectiveness of this EM based stress sensors for monitoring of the cable tension force of a real scale cable-stayed bridge was investigated. Two EM stress sensors were installed on two selected multi-strand cables in Hwa-Myung Bridge, Busan, South Korea. Conventional lift-off test was conducted to obtain reference cable tension forces of two test cables. The reference forces were used to calibrate and validate cable tension force measurements from the EM sensors. Tension force variations of two test cables during the second tensioning work on Hwa-Myung Bridge were monitored using the EM sensors. Numerical simulations were conducted to compare and verify the monitoring results. Based on the results, the effectiveness of EM sensors for accurate field monitoring of the cable tension force of cable-stayed bridge is discussed.

• Smart Structures and Systems
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• 제5권4호
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• pp.369-379
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• 2009

The sudden collapse of Interstate 35 Bridge in Minneapolis gave a wake-up call to US municipalities to re-evaluate aging bridges. In this situation, structural health monitoring (SHM) technology can provide the essential help needed for monitoring and maintaining the nation's infrastructure. Monitoring long span bridges such as cable-stayed bridges effectively requires the use of a large number of sensors. In this article, we introduce a probabilistic approach to identify optimal locations of sensors to enhance damage detection. Probability distribution functions are established using an artificial neural network trained using a priori knowledge of damage locations. The optimal number of sensors is identified using multi-objective optimization that simultaneously considers information entropy and sensor cost-objective functions. Luling Bridge, a cable-stayed bridge over the Mississippi River, is selected as a case study to demonstrate the efficiency of the proposed approach.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권4호
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• pp.339-344
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• 2007

대형 구조물을 지탱하고 있는 케이블은 항상 높은 장력으로 당겨지고 있기 때문에 교량에 과도한 하중이 가해지면 안전에 큰 영향을 미칠 수 있다. 설계 시 하중을 고려하지만 안전관리 측면서 지속적인 감시의 필요성은 매우 크다. 교량 지지용 케이블이 강자성 재료로 구성되어 있고, 강자성 재료는 자구의 운동이 외부 장력에 매우 민감하기 때문이 케이블의 비투자율을 모니터링하면 현재 장력의 크기를 예측할 수 있다. 본 논문에서는 현장에서의 장력측정용 센서의 정확한 성능 평가를 위한 표준 장력 교정 시스템 개발을 목표로 기반 연구를 수행하고 있다. 즉 교정된 로드셀을 기준으로 시험 케이블에 정화한 힘을 가할 수 있는 시스템을 제작하였으며, 자체 제작한 장력 측정용 자기적 센서를 시험 케이블에 설치하고 케이블에 가한 장력에 따라 센서 출력을 정량적으로 분석하였으며, 주위의 환경이 미치는 영향도 함께 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권9호
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• pp.159-165
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• 1999

Based on the cable-extension transducers, a new technique for two dimensional position measurement is developed in this paper. This new technique includes the use of two such transducers and the planar position is determined through triangulation. This paper also presents uncertainty analysis results for establishing sensor design specifications. An actual prototyped sensor system is built and its accuracy is verified through h\both experiments with coordinate measurement machines and its application to the real-time control of a high load wheeled mobile robot. This new type of position sensor can be easily used in a wide variety of automation applications in industry for two dimensional position measurements with high accuracy over a relatively large range, and it is both cast effective and robust against hostile environments.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1009-1010
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• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.281-282
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• 2008

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.189-194
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• 2008

본 논문은 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 텐서그리티 구조의 실시간 모니터링을 설명하였다. 텐서그리티 구조는 케이블의 장력만으로 평형을 유지하는 구조시스템이다. 힘의 평형을 이룰 때 케이블 각 부분에 장력은 일정하다 할 수 없다. 그러므로 각 부분의 장력의 계측은 매우 중요하다. 각 부분의 케이블의 장력을 계측하는데 광섬유 브래그 격자 센서가 적합한지를 증명하기 위하여 텐서그리티 시험체를 제작하였다. 광섬유 브래그 격자 센서를 이용하여 장력을 모니터링 하는 시험을 실시하였고, 시험의 결과로 광섬유 브래그 격자 센서는 외력 작용 시에 정확한 계측을 보여주었다. 그러므로 텐서그리티 구조의 케이블에 장력을 계측할 수 있고 실시간 모니터링이 가능하다.