Analysis of the behavior of a laterally loaded pile is important in the design of critical civil structures. Recently, the electric strain gauge has been widely used to measure the strains along the pile. The electric strain gauge, due to lack of durability, is inappropriate in the use of long-term measurements. Herein, the feasibility of implementing the FBG sensor was investigated using a cantilever-type calibrator in laboratory. A special calibrating tool called "cantilever-calibrator" was used to calibrate the FBG sensors. The calibrator consists of a special calibration beam, a holding-clamp at one end of the beam, and a micrometer on the other end. Three FBG sensors were installed on the calibration beam. The strains measured by FBG sensors were compared with those calculated theoretically using cantilever beam theory. The calibration factor of FBG sensors were suggested to compensate the difference between measured and calculate strains.
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.
본 논문에서는 800nm급 펨토초 레이저와 위상마스크를 이용하여 게르마늄이 첨가된 일반 광섬유(Corning SMF-28)에 FBG 센서를 가공하였다. 제작된 FBG 센서는 누적방사선 100 kGy급 감마선에 조사하여 방사선 영향을 평가하였다. fs-FBG-2 센서는 방사선 조사 중에 불완전한 광특성을 보였지만, fs-FBG-1 센서는 누적선량 100kGy에서 Bragg 파장변화가 10pm 이하로 나타나 뛰어난 내방사선 특성을 보였다.
FBG sensor의 다중 측정성을 이용하여 모르타르 시편의 열 변형률과 온도 변화를 동시에 측정하였다. 또한, 광섬유 격자 센서를 이용하여, 열 변화에 따른 모르타르 시편의 내부 온도 구배를 측정하였다. 열 변형률을 기존 strain gauge와 함께 측정하였을 때, strain gauge는 섭씨 60도 이상의 온도에서 오차를 보이는 반면, FBG 센서는 안정된 측정값을 나타냈다. FBG 온도 sensor로 측정한 온도 변화량은 thermocouple로 측정한 값과 비교하였으며, 선형적인 대응관계를 보였다.
Fiber Bragg grating(FBG) sensor arrays can be used to monitor the mechanical behavior of the large composite structures such as wind turbine rotor blades and aircrafts. However, brittle FBG sensors, especially multiplexed FBG sensors are easily damaged when they are installed in the flexible structures. As a protection of brittle FBG sensors, epoxy packaged FBG sensors have been presented in this paper. Finite element analysis and experiments were performed to evaluate the effects of adhesives, packaging materials and the bonding layer thickness on the strain transmission. Two types of epoxy were used for packaging FBG sensors and the sensor probes were attached with various bonding layer thickness. It was observed that thin bonding layer with high elastic modulus ratio of the adhesive to packaging provided good strain transmission. However, the strain transmission was significantly decreased when elastic modulus of the adhesive was much lower than the packaged FBG sensor probe's one.
Jung, Kiwon;An, Jun Min;Eom, Dae-Woon;Kang, Ki Sung;Kim, Su-Nam
Journal of Ginseng Research
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제41권2호
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pp.188-194
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2017
Background: Fermented black ginseng (FBG) is processed ginseng by the repeated heat treatment and fermentation of raw ginseng. The protective effect and mechanism of FBG on cisplatin-induced nephrotoxicity was investigated to evaluate its therapeutic potential. Methods: The free radical scavenging activity of FBG was measured using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). In addition, the protective effect against cisplatin-induced renal damage was tested in rats. FBG was orally administered every day at a dose of 150 mg/kg body weight for 10 d, and a single dose of cisplatin was administered intraperitoneally (7.5 mg/kg body weight) with 0.9% saline on the $4^{th}$ d. Results: The DPPH radical-scavenging activity of FBG ($IC_{50}=384{\mu}g/mL$) was stronger than that of raw ginseng. The improved DPPH radical-scavenging activity was mediated by the generation phenolic compounds. The decreased cell viability by cisplatin was recovered significantly after treatment with FBG in a dose-dependent manner. Then, the protective effect of FBG on cisplatin-induced oxidative renal damage was investigated in rats. The decreased creatinine clearance levels, which are a reliable marker for renal dysfunction in cisplatin-treated rats, were reduced to the normal level after the administration of FBG. Moreover, FBG showed protective effects against cisplatin-induced oxidative renal damage in rats through the inhibition of $NF-{\kappa}B/p65$, COX-2, and caspase-3 activation. Conclusion: These results collectively show that the therapeutic evidence for FBG ameliorates the nephrotoxicity via regulating oxidative stress, inflammation, and apoptosis.
Cascaded FBG(fiber Bragg grating)의 1차 분산과 2차 분산을 해석한 뒤 cascaded FBG의 2차 분산이 WDM/SCM (wavelength division multiplexing/subcarrier multiplexing) 시스템에서 발생한 왜곡 성분에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 아날로그 CATV의 최대 허용 왜곡 레벨인 IM₂ < -60 dBc, IM₃ <-95 dBc를 적용하여 최대 허용 왜곡 레벨에 도달하게 되는 값을 구하였고, 이 값을 통하여 왜곡의 허용 레벨 아래를 유지하기 위한 조건들을 제시하였다. Cascaded FBG-OADM을 사용한 WDM/SCM 시스템에서 공통주파수가 600 MHz, 광파장의 채널 간격이 50 GHz인 경우 FBG.의 3dB 반사 대역폭은 채널간격의 18 % 미만이 되어야 하며, 동일 조건에서 직접 변조 방식인 경우 18 %, 외부 변조 방식인 경우 70 % 미만이 되어야 한다는 제한을 받았다. 채널 간격이 50 GHz인 경우 공통주파수는 310 MHz 미만이 되어야 하며, FBG의 길이가 8 m인 경우 2차 혼변조 왜곡이 20 dB 이상 증가하였다.
FRP(Fiber Reinforced Polymer)는 부식의 저항성, 고강도, 피로저항 능력 및 성형성 등에서 우수한 건설 신소재이다. 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating; FBG) 센서는 전자기 저항, 작은 소재의 크기, 그리고 높은 내구성 등의 이점으로 smart sensor로서 현재 많이 사용되고 있다. 하지만 FBG 센서의 변위 측정 기술 능력의 부족으로 현재까지는 변형률, 온도 등의 물리량 측정센서로서 활용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 FRP와 FBG센서의 기능 복합화(Hybrid)를 통하여 smart FRP Rod를 개발 한 후 인장시험을 실시하였다. 또한, FBG센서에 의해 측정된 변형률 데이터를 신경망(Neural Network) 기법을 이용하여 변위 추정 모형을 개발함으로서 FBG 센서 단점인 변형률 계측만을 위한 센싱 역할을 극복하고자 한다. 인공신경망 모형은 MLP(Multi-layer Perceptron)로, 오차범위 0.001에 수렴 될 수 있도록 학습(training)을 실시하였다. 학습에는 비선형 목적함수와 역전파 학습(Back-propagation) 알고리즘을 적용하였으며 모형의 검증은 UTM에서 측정된 변위 값과 수치해석에 의한 결과 값을 비교함으로서 실시하였다.
FBG 센서는 기존의 전기저항식 게이지에 비해 구조물의 변형율 계측이 용이하고, 내구성이 우수하여 구조물의 응답 모니터링이나 비파괴손상평가 분야의 적용성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 구조물 단면의 상 로의 치환이 가능하며, 이 곡률을 이용하여 수직변위를 계산할 수 있다. 본 연구에서는, FBG 센서를 이용하여 I 형의 강재 단순보에서 충격에 의한 동적 변형율을 측정하고, 이를 이용하여 동적 변위를 추정하여 측정된 동적 변위와 비교 평가하였다. 또한, 추정된 변위와 측정된 변위 및 변형율 시간이력을 이용하여 단순보의 동특성( 고유진동수, 감쇠비 및 모드형상)을 추정하여 해석모델의 동특성과 비교하였다. 변형율을 이용한 변위의 추정은 측정 변위보다 최대 약 10% 정도 크게 나타났다. 그러나 추정된 변위 또는 변형율 이력을 사용하여 추정한 동특성은 측정된 변위를 사용하여 추정한 동특성과 거의 일치하였고, FBG 센서를 이용한 동특성 추정 결과는 양호한 것으로 나타났다. 특히, FBG 센서 변형율은 변위에 비해 고주파 특성이 증폭되기 때문에 고차모드의 동특성 추정에 유리하였다.
잔교식 안벽의 수중부는 접근이 쉽지 않아서 손상확인이 어려운 곳인데, 최근들어 태풍과 지진이 빈번하게 발생하고 있어 잔교식 안벽 수중부 구조물의 손상 누적으로 인한 붕괴가 우려되는 상황이다. 잔교식 안벽의 붕괴를 방지하고 체계적으로 유지관리하기 위한 방안으로 FBG 센서를 이용한 적용 방법과 안전성 평가 방법을 연구하였다. 잔교식 안벽에 파일로 사용되는 원형 강관에 대한 FBG 센서의 적용 방안을 확인하기 위해 실내실험을 실시하고, 센서를 용접하여 부착하는 방법으로 적용해야 하는 것을 확인하였다. 잔교식 안벽에 대한 구조해석을 수행하여 FBG 센서를 부착하기 위한 최적의 부착위치를 확인하였다. 고정하중에 대한 응력을 구조해석을 하여 계산하고, FBG 센서를 통해 얻은 데이터를 이용하여 활하중에 대한 응력을 계산한 다음에 두 응력을 더해서 파일에 작용하고 있는 응력을 계산하였다. 계산한 응력을 허용응력과 비교하여 파일의 안전성 평가를 수행하였다. 본 연구는 잔교식 안벽의 안전성을 실시간으로 평가하는 방안을 찾기 위한 기초 연구로 수행되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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