• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권2호
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• pp.183-195
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• 2014

Scour is one of the leading causes of overwater bridge failures worldwide. While monitoring systems have already been implemented or are still being developed, they suffer from limitations such as high costs, inaccuracies, and low reliability, among others. Also, most sensors only measure scour depth at one location and near the pier. Thus, the objective is to design a simple, low cost, scour hole topography monitoring system that could better characterize the entire depth, shape, and size of bridge scour holes. The design is based on burying a robust, waterproofed, piezoelectric sensor strip in the streambed. When scour erodes sediments to expose the sensor, flowing water excites it to cause the generation of time-varying voltage signals. An algorithm then takes the time-domain data and maps it to the frequency-domain for identifying the sensor's resonant frequency, which is used for calculating the exposed sensor length or scour depth. Here, three different sets of tests were conducted to validate this new technique. First, a single sensor was tested in ambient air, and its exposed length was varied. Upon verifying the sensing concept, a waterproofed prototype was buried in soil and tested in a tank filled with water. Sensor performance was characterized as soil was manually eroded away, which simulated various scour depths. The results confirmed that sensor resonant frequencies decreased with increasing scour depths. Finally, a network of 11 sensors was configured to form a distributed monitoring system in the lab. Their exposed lengths were adjusted to simulate scour hole formation and evolution. Results showed promise that the proposed sensing system could be scaled up and used for bridge scour topography monitoring.

• 센서학회지
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• 제5권3호
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• pp.65-73
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• 1996

수액을 장시간 환자에게 주입할 때 적절한 주입량, 주입률을 조절하는 것이 중요하다. 부적절한 주입량은 환자의 회복에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있으므로 주입량을 감지하는 센서의 신뢰도는 인퓨전 펌프 시스템에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 인퓨전 펌프 시스템에 사용될 3가지 센서의 성능을 검토하였다. 피에조 필름, 광트렌지스터 및 광 다이오드 어레이의 3가지 센서가 비교되었으며 제안하는 신호 처리 기법과 광 다이오드 어레이를 사용한 기법을 이용하여 간섭과 진동 조도변화 센서의 위치에 따른 감도 변화등의 영향을 줄일 수 있었다. 실험 결과 광 다이오드 어레이가 다른 센서들에 비하여 높은 신지도를 보여 주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.648-655
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• 2019

본 연구는 현재의 복잡하며 부정확한 기존의 태권도 전자호구 시스템과 차별화 되는 전자호구 개발을 제안한다. 이를 위해 전자호구에 적용이 가능한 다양한 센서(마그네틱 센서, 전기용량 센서, 접촉식 스위치 방식, 압전필름 센서) 방식에 대하여 시험을 통해 분석하여 차별화된 성능을 가질 수 있는 센서 방식을 제안한다. 제안하는 전자호구의 타격에 대한 정도를 높이기 위해 기존의 몸통호구에만 집약된 광범위한 센서 및 무선 통신 제어 장치를 호구와 손, 발 보호대로 분산하였다. 또한 몸통호구에는 초경량 필름형 압전센서를 통해 몸통호구에 가해지는 충격량을 측정하도록 하여 무게를 경량화 하였다. 기존의 전자호구의 경우 몸통호구에 집약된 센서 및 통신 제어 장치를 개별 장비로 분리하여 사용자가 개별 구입할 수 있도록 스마트 앱을 활용하여 스코어를 확인할 수 있도록 하였다. 개발하는 전자호구의 무게는 약 1kg 이하로 기존 대비 20% 정도 감소되는 효과를 얻었다. 완벽한 시험 환경을 갖추지 못하여 충격량에 대한 효과를 정확하게 분석하지 못한 부분은 본 연구의 보안 사항을 본다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.452-458
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• 2013

풍력 발전 블레이드에서 손상 발생 및 진전을 모니터링하기 위한 임피던스 기법에 대한 고찰을 하였다. 본 연구에서는 PVDF 필름 피에조 센서를 제작하여 10 kW 급 풍력 발전 블레이드에 부착하여 피로하중의 부하에 따른 임피던스 신호를 1-200 MHz 주파수 영역에서 측정하였다. 피로하중을 부하함에 따라 블레이드의 처짐과 국부적인 변형률의 변화가 발생하였고, 임피던스 신호의 패턴에서의 변화를 감지할 수 있었다. 임피던스와 변형률 그리고 처짐 신호로부터 블레이드의 국부적인 손상 혹은 기하학적 변화가 발생하였음을 알 수 있었다. 임피던스 신호의 정성적인 비교를 정량적으로 비교하기 위하여 통계적인 접근으로 스칼라 손상 지수 M을 사용하였다. 피로 하중의 부하와 센서 위치에 따른 지수 M을 계산할 수 있었고, 이들 값을 비교하여 지수와 손상을 상관지을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.35-39
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• 2001

The purpose of this paper is improvement the piezoelectric of Polyvinylidene fluoride(PVDF) organic thin films is fabricated by vapor deposition method. The piezoelectric of PVDF organic thin films attributed to dipole orientation in crystalline region. Also, the piezoelectric characteristic reduced that dipole moments orientation in crystalline region interfered with impurity carriers. Therefore, PVDF organic thin films fabricated with high substrate temperature condition for crystallinity improvement. The crystallinity of PVDF organic thin films fabricated by this condition increase from 47 to 67.8%. The ion density of PVDF organic thin films fabricated by substrate temperature variation from $30^{\circ}C$ to $105^{\circ}C$ decreased from $1.62{\times}10^{16}cm^3$ to $6.75{\times}10^{11}cm^3$ when temperature and frequency were $100^{\circ}C$, 10Hz, respectively. The $d_{33}$ and piezo-voltage coefficient of PVDF organic thin films increased from 20pPC/N to 33pC/N and $162.9{\times}10^{-3}V{\cdot}m/N$ to $283.2{\times}10^{-3}V{\cdot}m/N$, respectively. For the sake of the applications of piezoelectric sensor, we analyzed the output voltage characteristic as a function of the distance between an oscillator of 28kHz and PVDF organic thin film transducer. From this, we found that the output voltage is inversely proportional to the distance. At this time, the period was about $35.798{\mu}s$ and equal the oscillator frequency.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.3-10
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• 1993

Chemical bath deposition 방법으로 다결정 CdS 박막을 세라믹 기판 위에 성장시킨 다음 온도를 변화시켜 열처리하고 X-선 회절무늬를 측정하여 결정구조를 밝혔다. $550^{\circ}C$로 열처리한 시료의 경우 X-선 회절무늬로부터 외삽법에 의해 $a_{o}$와 $c_{o}$는 각각 $4.1364{\AA}$과 $6.7129{\AA}$인 육방정계임을 알았다. 이 때 낱알크기는 약 $0.35{\mu}m$이었다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자 농도와 이동도의 온도의존성을 연구하였다. 이동도는 33 K에서 150 K까지는 압전산란에 의하여, 150 K에서 293 K 까지는 곽성광학산란에 의하여 감소하는 경향을 나타냈다. 광전도 셀의 특성으로 스펙트럼 응답, 감도(${\gamma}$), 최대허용소비전력 및 응답 시간을 측정하였다.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.81-86
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• 1993

Chemical bath deposition 방법으로 다결정 CdSe 박막을 세라믹 기판 위에 성장시킨 다음 온도를 변화시켜 열처리하고 X-선 회절무늬를 측정하여 결정구조를 밝혔다. $450^{\circ}C$로 열처리한 시료가 X-선 회절무늬로 부터 외삽법에 의해 $a_{o}$와 $c_{o}$는 각각 $4.302{\AA}$과 $7.014{\AA}$인 육방정계임을 알았다. 이 때 낱알크기는 약 $0.3{\mu}m$이었다. Van der Pauw 방법으로 Hall 효과를 측정하여 운반자 농도와 이동도의 온도의존성을 연구하였다. 이동도는 33 K에서 200 K까지는 압전산란에 의하여, 200K에서 293 K까지는 극성광학산란에 의하여 감소하는 경향을 나타냈다. 광전도 셀의 특성으로 스텍트럼 응답, 감도(${\gamma}$), 최대허용소비전력 및 응답 시간을 측정하였다.