• 한국정밀공학회지
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• 제32권3호
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• pp.307-314
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• 2015

In this paper, the embedding type novel liquid metal strain gauge was developed for measuring the deformation of wind turbine blades. In general, the conventional methods for the SHM have many disadvantages such as frequency distortion in FBG sensors, the low gauge factor and mechanical failures in strain gauges and extremely sophisticated filtering in AE sensors. However, the liquid metal filled in a pre-confined micro channel shows dramatic characteristics such as high sensitivity, flexibility and robustnes! s to environment. To adopt such a high feasibility of the liquid metal in flexible sensor applications, the EGaIn was introduced to make flexible liquid metal strain gauges for the SHM. A micro channeled flexible film fabricated by the several MEMS processes and the PDMS replication was filled with EGaIn and wire-connected. Lots of experiments were conducted to investigate the performance of the developed strain gauges and verify the feasibility to the actual wind turbine blades health monitoring.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권4호
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• pp.363-370
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• 2020

본 논문은 구조물 보강을 위해 부착된 CFRP 쉬트의 박락 위치를 탐색하기 위해 BOTDR 센서를 적용한 실험적 연구 결과를 보고한다. CFRP 쉬트를 부분적으로 비부착한 실험체가 본 연구를 위해 제작되었으며, 그 위에 BOTDR 센서를 나일론 망을 이용하여 부착되었다. 보강된 RC 보의 휨실험 동안 CFRP 쉬트의 변형률은 BOTDR 센서와 전기저항식 게이지를 통해 계측되었다. 연구결과로부터 BOTDR 센서를 통해서 획득된 변형률 분포는 CFRP 보강재의 탈락 구간을 시각화하고, 탐지하는데 효과적으로 이용될 수 있음이 확인되었다. 또한 BOTDR 센서를 통해 계측된 변형률은 국부적인 변형률이 얻어지는 전기저항식 게이지보다 구조물 전체의 거동을 분석하는데 효과적임이 확인되었다. 100 mm 이하의 계측장을 갖는 BOTDR 센서의 개발은 CFRP 쉬트의 국부적인 탈락의 위치의 정확한 탐지를 가능하게 할 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.790-794
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• 2003

This paper describes the fabrication and characteristics of ceramic thin film type pressure sensors based on Ta-N strain gauges for high temperature applications. Ta-N thin-film strain gauges are deposited onto a thermally oxidized Si diaphragm by RF sputtering in an argon-nitrogen atmos[here($N_2$ gas ratio: 8%, annealing condition: 90$0^{\circ}C$, 1 hr.), patterned on a wheatstone bridge configuration, and used as pressure sensing elements with a high stability and a high gauge factor. The sensitivity is 1.097 ～ 1.21 mV/Vㆍkgf/$\textrm{cm}^2$ in the temperature range of 25 ～ 200 $^{\circ}C$ and the maximum non-linearity resistance), non-linearity than existing Si piezoresistive pressure sensors. The fabricated ceramic thin-film type pressure sensor is expected to be usefully applied as pressure and load sensors that os operable under high-temperature.

• 산업기술연구
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• 제32권A호
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• pp.29-33
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• 2012

We demonstrated the viability of fully microfabricating SWCNT(single-wall carbon nanotube) film strain sensors for force and weight sensing. Our spray-deposited SWCNT film strain sensors showed good linearity over a range from 0 to 400 microstrain, and much higher sensitivity compared to commercial metal foil-type gauges. The number of grids and the thickness of the SWCNT film were found to have a significant effect on the strain sensing properties of the SWCNT film gauges. A strain sensing methode for the CNT-based strain gauges was also investigated using a binocular type beam load cells. Preliminary results indicate that the microfabrication method shown here is promising for developing a commercial strain gauge using a spray-coated SWCNT thin film. In the near future, various studies will be performed to further enhance the properties of the spray-coated SWCNT film strain sensors.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.915-921
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• 2009

Cellulose based electro-active paper(EAPap) is considered as a new smart material which has a potential to be used for biomimetic actuators and sensors. Beside of the natural abundance, cellulose EAPap is fascinating with its biodegradability, lightweight, high mechanical strength and low actuation voltage. When the external stress is applied to EAPap, it can generate the electrical output due to its piezoelectric property. Using piezoelectric behavior of EAPap, we studied the feasibility of EAPap as mechanical strain sensor applications and compared to commercial strain sensor. By measuring the induced output voltage from the thin piezoelectric cellulose EAPap under static and dynamic force, we propose cellulose EAPap film as a potential strain sensor material.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.9-16
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• 2006

기존 대부분의 구조물 건전도 모니터링 시스템에서는 제한적인 위치와 범위에서의 변형률 계측이 가능한 국부 변형률 센서를 이용하여 구조물 또는 구조 부재의 부재력을 계측하고 이에 기반하여 구조 안전성을 평가하고 있다. 그러나 실 구조물의 부재력 계측을 통한 안전성 평가는 하중의 크기 및 분포에 대한 불확실성 등의 다양한 이유로 부재 내 최대응력 작용점을 정확하게 파악하기 어렵다. 이러한 경우 구조물의 사이즈에 비하여 센서의 길이가 미소한 국부 변형률 센서를 이용한 안전성 평가의 적절성은 센서의 위치 및 개수에 좌우되는 한계를 가지게 된다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 센서의 수를 증가시키면 처리해야하는 데이터의 양과 비용이 증가하게 되므로 현실적인 적용성에 문제점을 가지게 된다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 한계와 문제점을 극복할 수 있는 대안으로 장대광변형센서에 의한 평균변형률을 이용한 보-기둥의 부재력 계측 기법을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.731-734
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• 2002

This paper describes on the fabrication and characteristics of a ceramic thin-film pressure sensor based on Ta-N strain gauges for harsh environment applications. The Ta-N thin-film strain gauges are sputter deposited onto a micromachined Si diaphragms with buried cavity for overpressure protectors. The proposed device takes advantages of the good mechanical properties of single crystalline Si as diaphragms fabricated by SDB and electrochemical etch-stop technology, and in order to extend the operating temperature range, it incorporates relatively the high resistance, stability and gauge factor of Ta-N thin-films. The fabricated pressure sensor presents a low temperature coefficient of resistance, high sensitivity, low non-linearity and excellent temperature stability. The sensitivity is $1.097{\sim}1.21mV/V{\cdot}kgf/cm^2$ in the temperature range of $25{\sim}200^{\circ}C$ and the maximum non-linearity is 0.43 %FS.

• 해양환경안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.113-117
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• 2007

현재 이동용 캐리지에 장착하여 사용하고 있는 용접기의 경우는 용접토치가 고정이 되어 비드 폭이 일정한 부분의 직선용접에 주로 사용되고 있다. 이러한 용접기는 비드 폭이 일정 폭 이상으로 큰 경우는 용접작업이 복잡해지고 여러 번 반복해서 위치를 바꾸어가며 용접을 해야 한다. 본 연구에서는 비드 폭이 넓은 곳에서 용접토치를 일정한 폭으로 움직여주는 기능을 갖도록 시스템을 구성하였다. 반자동 캐리지에 용접선 추적센서, 센서이동용 모터 슬라이드, 위치 추적용 로터리 엔코더 및 MCU(80C196KC)와의 인터페이스회로를 설치하여 자동으로 용접선을 추적할 수 있게 설계하고, 용접기의 위빙실험을 하여 그 성능을 실험적으로 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.96-105
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• 2000

광섬유 TR-EFPI(total reflected extrtinsic Fabry-Perot interferometric) 센서가 빌딩, 교량, 항공기 등의 구조물의 변형률을 측정하기 위하여 개발되어졌다. 기존의 광섬유 EFPl(extrinsic Fabry-Perot interferometric) 센서는 그 신호가 변형률의 변화에 따라 정현파 형태로 출력되기 때문에 변형률의 증가 또는 감소를 구별하기 어렵다. 또한 절대 변형률은 이러한 단순한 광섬유 EFPI 센서로는 측정이 불가능하다. 본 연구에서는 변형률의 크기와 방향을 측정하기 위해서 광섬유 EFPI 센서를 전반사형 탐촉자로 개조한 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하였다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 탐촉자는 모세유리관 안에 공기간극을 이루는 단일모드 광섬유(single mode fiber)와 거울코팅 광섬유(mirror coated fiber)에 의하여 구성된다. 이 광섬유 TR-EFPI 센서의 광출력 신호로부터 변형률의 크기와 방향을 결정하기 위하여 필요한 정보를 얻을 수 있다. 광섬유 TR-EFPI 센서로부터 구한 변형률과 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률을 비교하기 위하여 광섬유 TR-EFPI 센서를 구성하고 알루미늄보 위에 전기저항형 변형률 게이지와 동일한 위치에 적용하여 만능시험기를 사용하여 하중 증가-감소에 따른 변형률 측정 실험을 수행하였다. 이 실험을 통하여 광섬유 TR-EFPI 센서에 의하여 구한 변형률은 전기저항형 변형률 게이지에 의한 변형률과 잘 일치함을 확인하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권1호
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• pp.41-47
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• 2023

The aim of this study was to develop a method for installing strain gauges on moving, lubricating oil-filled, and sealed parts, such as drive shafts of equipment, including construction machinery. A measuring device was constructed using an embedded CPU and an IoT sensor to measure the strain of the strain gauge, which allowed for the measurement of axial torque and axial force, and subsequent analysis. To verify the performance of the developed device, the axial torque and axial force of the forklift were measured during operation using a strain gauge attached to the inside of the drive shaft. This study confirmed the possibility of measuring and analyzing the strain of a moving part, such as the inside of a drive shaft, which is sealed and filled with hydraulic oil.