• 제목/요약/키워드: FBG

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FBG 센서를 이용한 철근 콘크리트 역쉘구조물의 시공 중 건전성 관리를 위한 지붕철골트러스 변형률 계측 (Strain Measurement of Steel Roof Truss Using FBG Sensor during Construction of Reverse Shell Shaped Reinforced Concrete Structure)

  • 이근우;임홍철;서태석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.335-342
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    • 2011
  • FBG (Fiber Bragg Grating) 변형률 센서를 이용하여 철골트러스 지붕의 변형을 계측하였다. 이는 특수한 형태인 콘크리트 역쉘 구조물의 시공 중 안정성을 평가하기 위함이었다. 구조해석을 통하여 FBG 센서의 설치위치를 결정하였으며, 센서를 통한 변형률 값을 구조해석 값과 비교하였다. 이를 통하여 특수 구조물의 시공 중 계측을 위한 사전계측 계획의 필요성을 확인 할 수 있었고, 측정된 변형률 값이 구조해석 값을 통한 허용범위 내에 있어, 대상 구조물은 안전한 것으로 판단되었다.

FBG Sensor Probes with Silver Epoxy for Tracing the Maximum Strain of Structures

  • Im, Jooeun;Kim, Mihyun;Choi, Ki-Sun;Hwang, Tae-Kyung;Kwon, Il-Bum
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.459-464
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    • 2013
  • Structures can be evaluated their health status by allowable loading criteria. These criteria can be determined by the maximum strain. Therefore, in order to detect this maximum strain of structures, fiber optic Bragg grating(FBG) sensor probes are newly designed and fabricated to perform the memorizing detection even if the sensor system is on-and-off. The probe is constructed with an FBG optical fiber embedded in silver epoxy. When the load is applied and removed on the structure, the residual strain remains in the silver epoxy to memorize the maximum strain effect. In this study, a commercial Al-foil bonded FBG sensor probe was tested to investigate the detection feasibility at first. FBG sensor probes with silver epoxy were fabricated as three different sizes. The detection feasibility of maximum strain was studied by doing the tensile tests of CFRP specimens bonded with these FBG sensor probes. It was investigated the sensitivity coefficient defined as the maximum strain divided by the residual strain. The highest sensitivity was 0.078 of the thin probe having the thickness of 2 mm.

SWT를 이용한 CTLS항공기 날개 구조물 이상탐지 (Abnormal Detection of CTLS Aircraft Wing Structure using SWT)

  • 신현성;홍교영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.359-366
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    • 2018
  • 본 논문은 FBG센서를 항공기 날개 내부에 설치한 CTLS항공기를 이용하여 데이터를 받아 잡음제거를 수행하였다. 잡음제거를 위하여 이동불변의 특성을 지닌 정상 웨이블릿 변환 기법을 제시하였다. CTLS와 같이 복합재 내부에 FBG센서를 설치하게 될 경우 접착제 층 사이에 크고 작은 빈공간과 미 접착부분이 생기게 되고, 신호갈라짐 (split problem) 현상이 발생하게 된다. FBG센서 자체가 전자기적 잡음에 영향을 받지 않지만 광원이나 광 검출기, 신호처리장치의 경우 전원을 사용하는 전자부품이기 때문에 이러한 전자기파의 영향을 받아 오차가 발생하게 된다. 이렇게 발생한 오차를 실험결과를 통하여 정상 웨이블릿 변환을 이용하여 잡음을 제거하고 보다 정확한 데이터 검출을 할 수 있음을 확인하였다.

고밀도 파장분할 다중화 전송방식(DWDM) 시스템을 위한 FBG 필터 설계에 관한 연구 (A Comparative Study on the FBG Filter Design for Dense Wavelength Division Multiplexing Optical Fiber Transmission System)

  • 장우순;정진호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.534-543
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    • 2000
  • 본 논문은 광섬유 브래그 격자에서 형성된 굴절율 포락선 분포 변화에 따른 반사 스펙트럼을 컴퓨터 시율레 이션을 통하여 분석하였다. 그 결과는 차세대 광통신 분야에서 다량의 정보를 전송하기 위해 펼요한 DWDM용 FBG 협대역 필터 설계 데이터로 활용 및 응용할 수 있으며, 또한 자외선 영역의 엑시머 레이저를 조사하여 형 성된 광섬유 브래그 격자내에서 굴절율 포락선 분포 변화에 따른 반사 스펙트럼을 컴퓨터 시률레이션 하였다. 광파장 분할 다중 방식용 광섬유 브래그 격자의 협대역 필터를 설계하는데 유용하다. 본 논문은 광섬유 브래그 격자내에 형성환 굴절율 포락선 분포를 갖는 세 가지 유형 첫째 Uniform. 둘째 Gaussia apodized, 셋째 Raised-cosine apodized 에 따른 반사 스펙트럼을 비교 분석하였다.

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광섬유 격자센서를 이용한 철도 판형교의 증속 실험 (Monitoring of a Steel Plate Girder Railroad Bridge with Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 정원석;강동훈;최은수;김현민
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권6호통권79호
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    • pp.681-688
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    • 2005
  • 본 연구는 광섬유 브래그 격자 (fiber Bragg grating, FBG) 센서를 이용하여 보강이 실시된 철도판형교의 수직처짐을 산정하고 이를 통해 교량의 정적 및 동적 거동을 모니터링 하는데 목적이 있다. 7개의 센서로 다중화(multiplexing)된 FBG 센서 2쌍을 지간 12.9 m인 철도 판형교의 상부와 하부 플랜지의 표면에 부착하였다. 이렇게 수평 배치된 FBG 센서로부터 직접 곡률을 측정하고 기하학적인 처짐-곡률관계와 회귀분석을 통해 교량의 처짐을 유추하였다. FBG 센서의 정확도를 검증하기 위해 교량의 중앙 지점에 기존의 전기식 변형률 센서와 처짐계를 설치하였다. 교량의 거동을 측정하기 위해 열차 재하실험과 증속실험을 실시하였다. 증속실험은 열차의 속도를 10 km/h 에서 90 km/h까지 10 km/h 씩 증가시키며 교량의 동적 거동을 분석하였다. 측정 변형률을 비교한 결과 FBG 센서와 전기식 센서가 최대오차 7%이내의 우수한 상관관계를 보였으며, 본 연구에서 제안된 실험법으로 유추된 최대처짐을 처짐계를 이용한 결과와 비교하였을 때 5% 이내의 오차를 보였다. 따라서 철도판형교의 안전성 평가를 위한 처짐 모니터링 시 FBG 센서의 적용성이 우수하다고 판단된다.

광섬유 브래그 격자 센서의 게이지 길이에 따른 신호 특성 (Signal Characteristics of Fiber Bragg Grating Sensor with Gage Length)

  • 강동훈;김대현;방형준;홍창선;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.155-160
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    • 2002
  • A new fabrication method of FBG sensor with gage length shorter than 10 mm is introduced using the reflection prism with special coating on the surface. It is verified that the bandwidth of FBG sensor increases exponentially as the gage length of it decreases. The transverse stress and strain gradient induced by local stress concentration which occurs during curing has an influence on the FBG sensor with gage length of 2 mm less than that of 10 mm.

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FBG를 이용한 OADM의 구현 (Implementation of the OADM Using FBG)

  • 김기중;신희성;손용환;장우순;정진호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.219-222
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    • 2002
  • In this paper, we propose the OADM based on a Mach-Zehnder interferometer(MZI) with FBG(fiber Bra-gg grating) in the interferometer arms. The OADM us ing FBG and MZI is able to minimize system and red uce weight. We analyze output\ulcorner characteristics of OAD-M, and present the optimum design data through the computer simulation, and obtain the good experimental results. Also, the proposed OADM is suitable to DWD-M(Dense WDM) system because it has the narrow 1-inewidth.

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FBG 센서의 온도와 변형률 동시 측정기법 기술 분석 (Technical review of discrimination method between strain and temperature on the FBG sensor)

  • 윤혁진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.574-583
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    • 2008
  • FBG(Fiber Bragg grating)s have shown a great potential for sensing applications, and are easily embedded in materials with a negligible impact on the mechanical properties of the host. However, the use of FBG sensors is limited by their simultaneous dependence on strain and temperature, thus only one parameter can be determined from a single grating. This paper reviews various methods to discriminate between strain and temperature effects. To overcome this cross sensitivity using only embedded optical fibers, a number of techniques have been proposed, most of them relying on the deconvolution of two simultaneous measurements.

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삽입된 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 필라멘트 와인딩된 복합재료 압력탱크의 내부 변형률 모니터링 (Internal Strain Monitoring of Filament Wound Pressure Tanks using Embedded Fiber Bragg Grating Sensors)

  • 김철웅;박상욱;김천곤;강동훈
    • Composites Research
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    • 제18권4호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 삽입된 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG) 센서를 이용하여 수압시험 동안에 필라멘트 와인딩 된 복합재료 압력탱크의 실시간 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 일반적으로 압력탱크의 내부와 외부의 유한요소해석 결과는 변형률과 응력 모두 큰 차이를 보인다. 그러므로, 압력탱크의 건전성을 검증하기 위해서는 운용 중 탱크 내부의 변형률 값을 정확하게 측정해야 한다. 여러 광섬유 센서 중 FBG 센서는 변형률 게이지에 비해 구조물에 삽입이 용이하고 많은 수의 센서를 한 가닥의 광섬유에 파장 분할 다중화(wavelength division multiplexing, WDM) 기법을 통해 쉽게 다중화 할 수 있다. 본 연구에서는 다중화 된 FBG 센서를 삽입한 표준압력용기(standard testing and evaluation bottle, STEB)를 제작하고 수압시험을 수행하였다. 삽입된 센서의 생존율을 높이기 위해 격자 부분에 대한 보강법을 포함한 새로운 삽입 적용 기법을 고안하였다. 제작된 탱크에 대한 수압 시험을 통해 FBG 센서가 필라멘트 와인딩 된 복합재 압력탱크의 건전성 모니터링을 위해 성공적으로 삽입 적용될 수 있음을 확인하였다.

당뇨병이 없는 비만 성인의 hs-CRP 수준과 FBG, Fructosamine 및 HbA1c와의 관련성 (Relationship of the hs-CRP Levels with FBG, Fructosamine, and HbA1c in Non-diabetic Obesity Adults)

  • 오혜종;최철원
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.190-196
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    • 2018
  • 본 연구는 국민건강영양조사 자료를 이용하여 당뇨병이 없는 성인 4,734명을 대상으로 비만 성인의 hs-CRP와 혈당조절 지표들과의 관련성에 대해 알아보고자 하였다. 연구결과 BMI가 증가할수록 혈당조절지표인 FBG와 fructosamine 및 $HbA_1c$가 증가하였으며, hs-CRP는 비만 군에서 가장 높은 수치를 보였고, 인슐린저항성의 지표인 HOMA-IR도 비만 군에서 통계적으로 유의하게 증가하였다. 또한 hs-CRP 수준을 구분하여 혈당조절지표들과의 관련성을 확인한 결과 hs-CRP가 증가할수록 FBG, fructosamine 및 $HbA_1c$가 증가됨을 확인하였고, 여러 관련 변수를 보정한 후에도 hs-CRP가 증가할수록 FBG, fructosamine 및 $HbA_1c$가 통계적으로 유의하게 증가하였다. 결과적으로 비만과 hs-CRP, 혈당조절지표는 각각에서 연관성을 보여 당뇨병이 없는 성인 중 높은 BMI에서 증가된 hs-CRP에 의해 당뇨병의 주요한 병인인 인슐린 저항성을 증가시켜 혈당조절지표인 FBG, fructosamine 및 $HbA_1c$가 통계적으로 유의하게 증가한 것으로 사료된다. 이에 당뇨병이 없는 성인에서도 올바른 식습관 및 규칙적인 운동으로 비만을 예방하여 당뇨병 발생을 감소시키는 노력이 강구되어야 하겠다.