• 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.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2005

The optical fiber is known for the proper sensor which can accomplish the structural health monitoring, Fiber Bragg Grating sensors are being studied more than any other fiber optic sensors due to good multiplexing capabilities. But because the signal stability of FBG sensors can be influenced by the strain gradient, it needs to analyze signal of FBG sensors. Particularly acoording to strain gradient induced by structural geometry or cracks, the spectrum peak of the FBG sensor signal can be split easily. In this paper, the spectrum analysis of the FBG sensor signal was performed and the region of embedment of FBG sensors was determined in $H_2$ pressure vessel by numerical method.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권9호
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• pp.717-722
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• 2008

We have proposed and demonstrated an gas-flow sensor using optical fiber bragg grating(FEG). The flow sensor has no electronics and no mechanical parts in its sensing part and the structure is th11s simple and immune to electromagnetic interference(EMI). The FEG sensor was consisted qf the sensing element and a coil heater. The metal coil was used to supply the current to the FEG. While some currents supply to the coil, the refractive index of the FEG under the coil is changed and thus the wavelength shift of fiber optic sensor was induced In this work, the wavelength shift according to flow-rate was experimentally studied and was used to evaluate the gas flow-rate in a gas tube. As a result, it was possible to measure the flow-rate in a linear range from 5 to $20{\ell}/min$ with a resolution of approximately $1{\ell}/min$ at the applied currents of 100 mA and 120 mA. The measured sensitivities were $15.3\;pm/\ell/min$ for 100 mA and $20.2\;pm/\ell/min$ for 120 mA.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.34-38
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• 2004

파장가변형 광섬유레이저로 광섬유격자 센서어레이를 복조하는 방법을 제안하였다. 레이저의 출력파장을 시간지연 샘플링으로 분석하고 이를 이용하여 기존 시스템의 비선형적 동작특성을 개선하였다. 계산된 파장값은 센서어레이 출력파평의 각 피크에 할당되어 파장가변필터의 비선형성에 영향받지 않고 가해진 물리량에 대하여 항상 선형적인 출력을 얻게 하였다. 실험을 통하여 약 20 pm의 분해능을 얻었으며 이는 고속의 위상변조를 사용할 경우 크게 개선될 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권7호
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• pp.23-29
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• 2010

할로우 코어 포토닉 밴드갭 광섬유(hollow core photonic bandgap fiber, HC-PBGF)와 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG)를 이용하여 새로운 형태의 가스 검출 방식을 제안하였다. 제안하는 가스 측정 방식에서는 할로우 코어 포토닉밴드갭 광섬유에 채워진 가스의 흡수 스펙트럼을 우선 측정하고, 광섬유 브래그 격자를 파장 변조함으로써 얻어진 신호로부터 가스 농도에 대한 정보를 얻을 수 있다. 가스 측정 실험에서는 2m의 할로우 코어 포토닉 밴드갭 광섬유와 중심 파장이 1539.02nm인 광섬유 브래그 격자를 사용하였으며, 광섬유 브래그 격자의 반사파장을 1539.3nm에서 1539.6nm까지 2Hz의 주기로 가변하였다. 제안하는 가스센서는 2.5%, 5%의 아세틸렌가스를 선별적으로 잘 검출할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 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.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.423-428
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• 2001

Fiber Bragg Grating sensors currently attract a great deal of attentions, mainly due to their potentials in health monitoring for civil structures and composite materials. In this experimental study, the strains of reinforced concrete beams were measured to failure In order to verify the applicability of FBG(Fiber Bragg Grating) sensors. The FBG sensors were directly buried in concrete and attached to re-bars at the time of fabrication. In this experiment, the changes of strains in concrete and re-bars were successfully measured as the movement in wavelength of light signals. The FBG sensors may be a very effective tool to investigate the behavior inside of reinforced concrete structures.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제65권2호
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• pp.155-162
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• 2018

A smart glass fiber reinforced polymer (SMFRP) reinforcing bar with a fiber Bragg grating (FBG) sensor was fabricated using a pultrusion technique, while ribs were formed to improve bonding between concrete and SMFRP. Then, strain of SMFRP bars were measured for a uniaxial tension test of an SMFRP bar, and a four-point bending test of concrete beams reinforced with SMFRP bars. The results of a uniaxial tension test illustrate that the strain obtained from an FBG sensor agrees well with that obtained from electrical resistance strain gauge (ERSG). Additionally, concrete beams reinforced with SMFRP bars were fabricated, and actual flexural test were performed while the strain of with an FBG sensor was compared with that of ERSG. The experimental results demonstrate that SMFRP bars can be used as reinforcement of concrete member while providing deformation information. Furthermore, SMFRP bars may provide stronger durability and smart monitoring to reinforced concrete members under corrosive environments during a service life.

• 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.