• 한국광학회지
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• 제34권2호
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• pp.72-75
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• 2023

본 논문에서는 500 A용 bus bar에 적용할 수 있는 광섬유 브래그 격자를 이용한 전류 센서를 제안하여 실험으로 구현하였다. Bus bar와 영구자석을 광섬유 격자로 연결하여 전류 인가 시, 연결된 두 소자 사이에서 발생하는 자기력에 의해 광섬유 브래그 격자의 브래그 파장이 변하게 된다. 실험 결과 500 A 직류 전류를 인가 시 브래그 파장은 650 pm의 변화를 보였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.22-27
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• 2017

본 연구에서 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 보행 진동 측정에 관한 연구를 수행하였다. 보행 진동 측정 시스템의 민감도를 향상시키기 위하여 FBG Seismic sensor 부를 재설계하였다. 성인남성의 평균 걷는 주기 1.5~2.5 Hz를 설계목표인 외부가진 값으로 가정하고, FBG Seismic sensor 부의 1차 모드 고유진동수 값을 외부 가진 주파수 부근 값인 3.5 Hz를 갖도록 CATIA와 ABAQUS를 이용하여 설계하고 제작함으로써 기존의 보행 진동 측정 시스템과 대비하여 민감도를 약 15배 향상 시킬 수 있었고, 침입 감지 분야 적용에 적합함을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권6호
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• pp.594-597
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• 2023

We have proposed and demonstrated a fiber optic RH (relative humidity) sensor based on fiber Bragg grating covered with a polyimide film. As the polyimide film absolves the moisture in the air, its volume expands. As a result, the grating period of the FBG (fiber Bragg grating) covered with a polyimide film becomes wide and the Bragg wavelength is shifted. The sensor is implemented by fixing a 30 ㎛ thickness polyimide film on the surface of an optical fiber grating using an adhesive, and the characteristics of the device according to humidity are analyzed. The fabricated FBG RH sensor showed a high sensitivity of 0.0186 nm/RH% and a wide measurement range from 30% to 90%. The influence of environmental temperature on the characteristics of the RH sensor was also measured and analyzed. The feasibility of commercialization is presented.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.721-725
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• 2007

무게 센서를 기본으로 한 광파이버는 무게에 민감한 파이버 브래그 격자를 이용한 구조로 되어있다. FBG 본래의 특성을 이용한 센싱과 광파이버 브래그 격자를 통하여 스트레인 효과를 기본으로 하였다. 무게 레벨의 직접적인 표시는 센싱 물질의 팽창으로 말미암아 브래그 파장의 천이에 의하여 알 수 있다. FBG의 동작은 스트레인과 온도에 매우 민감하게 만들기 위해서 본래의 특성에 의한 것으로 특별한 필터와 같다. 이러한 센싱 원리는 무게를 인가한 것으로 FBG를 통해서 스트레인 효과를 기본으로 한 것이다. 실험 구성은 센서의 무게 응답특성을 초기 연구를 통해 이용하였다. 센서로부터 투과된 신호는 0.4nm의 분해능 대역폭을 가지며 광 스펙트럼분석기를 이용하여 관찰하였다. 본 논문에서는 무게에 따른 광파이버 브래그 격자의 중심 파장이 변화하는 것을 이용하는 동시에 작은 격자 부분에 무게로 영향을 주어 FBG의 스펙트럼 특성과 형태를 나타내었으며, 광파이버의 내구성이 사라졌을 때 파장과 스트레인 변화가 제거됨을 알 수 있었다. 즉, 무게에 의해 광파이버가 파괴되면 물리적인 손상을 입게 된다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제3권1호
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• pp.33-37
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• 2009

Fiber Bragg grating (FBG) sensors already have been the focus for structural health monitoring (SHM) due to their distinguishing advantages. However, as bare optical fiber is very fragile, bare FBG strain sensor without encapsulation can not properly be applied in practical infrastructures. Therefore encapsulation techniques for making encapsulated FBG strain sensor show very important in pushing forward the application of FBG strain sensors in SHM. In this paper, a simplified approximate method to analyze the stress transferring rules for embedded FBG strain sensors in concrete monitoring is put forward according to mechanics of composite materials. Shear lag theory is applied to analyze the stress transferring rule of embedded FBG strain sensor in measured host material at the first time. The measured host objects (concrete) and the encapsulated FBG strain sensor are regarded as a composite, and then the stress transfer formula and stress transfer coefficient of encapsulated FBG strain sensor are obtained.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.307-315
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• 2000

FBG (Fiber Bragg Grating) hydrophone sensor의 arrays system을 구축하고, 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 passive band-pass filter system을 이용하여, 설계 및 제작된 2개의 FBG transducers의 수중 음향파 신호 검출을 실행하였다. 실험 결과 수중에서 주파수 1.3 KHz대까지 다중점에 대하여, 주파수 신호가 각각 다른신호의 검출이 가능하였다. 따라서, 제작된 FBG transducers을 이용한 hydrophone sensor arrays의 시스템 설계가 가능함을 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.184-189
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• 2000

Two types of fiber-optic sensors, EFPI(extrinsic Fabry-Perot interferometer) and FBG(fiber Bragg grating), have been investigated for measurement of thermal strain and temperature. The EFPI sensor is only for measurement of thermal strain and the FBG sensor is for simultaneous measurement of thermal strain and temperature. FBG temperature sensor was developed to measure strain-independent temperature. This sensor configuration consists of a single-fiber Bragg grating and capillary tube which makes it isolated from external strain. This sensor can then be used to compensate for the temperature cross sensitivity of a FBG strain sensor. These sensors are demonstrated by embedding them into a graphite/epoxy composite plate and by attaching them on aluminum rod and unsymmetric graphitelepoxy composite plate. All the tests were conducted in a thermal chamber with the temperature range $20-100^{\circ}C$. Results of strain measurements by fiber-optic sensors are compared with that from conventional resistive foil gauge attached on the surface.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권3호
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• pp.211-216
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• 2016

에폭시 수지는 여러 산업분야에서 다양한 구조물의 접합과 제조에 사용된다. 구조물의 안전성과 접합재료의 최적 성능 확보를 위해서는 에폭시 수지의 경화 과정 모니터링 기반의 공정 제어가 요구된다. 광섬유 센서는 실과 같은 형태적 특징으로 인해 에폭시 수지의 경화 모니터링에 적합한 센서이다. 본 연구에서는 광섬유 브래그 격자 센서(fiber Bragg grating, FBG)를 이용하여 에폭시 수지의 경화 모니터링 연구를 수행하였다. 실제 실험을 통해, FBG를 기반으로 에폭시 수지의 경화과정에서 에폭시의 부피 수축에 의해 센서에 가해지는 변형률을 측정하고 온도의 변화에 의한 신호 변화를 보정하여 경화과정에서 발생하는 변형률의 정확한 모니터링이 가능함을 확인하였다. 추가적으로, 두 가지 에폭시 수지의 경화도 과정을 비교 분석하여 에폭시 종류에 따른 경화과정의 차이를 확인하였다. 결론적으로 FBG 센서가 에폭시 수지의 경화도 모니터링에 유용하다는 점을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.32-39
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• 2004

여러 광섬유 센서 중에서, FBG 센서는 다중화의 큰 장점으로 인해 다른 광섬유 센서에 비해 더 활발히 연구가 진행되고 있다. 최근, FBG 센서의 적용 연구는 부착보다는 복합재료 내부에 삽입 적용되는 경우가 많아지고 있다. 하지만, FBG 센서의 삽입 시 복합재료의 강화섬유와 평행하지 않게 삽입할 경우 발생하는 센서의 복굴절 현상으로 인해 삽입에 많은 제한이 있었다. 본 연구에서는 제작이 간편하고 다중화에 영향을 받지 않으며 복합재료 내부에 삽입 시 복굴절의 영향으로부터 보다 안정한 다양한 격자 길이의 FBG 센서 제작 기법에 대해 연구하였다. 그리고, 2 가지 종류의 복합재료에 대한 성형 모니터링을 통해 제작된 센서의 신호 특성에 대해 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.201-208
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• 2000

본 연구에서는 광섬유 센서의 일종인 격자소자(Fiber Bragg Grating sensor)를 모형말뚝에 설치하고 말뚝의 하중전이 측정을 시도하였다. 말뚝의 축방향 하중 및 주면 마찰력의 분포를 측정/분석시 사용되고 있는 스트레인 게이지에 의한 방법에 비해 광섬유 격자소자는 한 라인에 여러 개의 센서를 설치함으로써 여러 지점을 동시에 측정할 수 있다는 것과 센서의 설치가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 광섬유 격자소자와 스트레인 게이지를 모형말뚝에 함께 매설하고 재하시험중 하중전이를 측정한 결과, 두 측정치가 상당히 유사한 경향을 보였으며, 센서의 생존정도와 설치의 용이성에 있어서는 광섬유센서가 우수한 결과를 보였다. 따라서, 광섬유 격자소자의 말뚝 하중전이 측정에 대한 적용 가능성이 충분한 것으로 결론지었다.