• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.198-199
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• 2003

광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating, FBG)는 좁은 선폭과 적은 삽입손실 등의 뛰어난 스펙트럼 특성을 가지고 있어, 고밀도 파장분할 다중화 방식을 이용한 광통신 시스템과 여러 종류의 광섬유센서에 응용되고 있다. 브래그 격자의 광학적 스펙트럼을 능동적으로 조절하기 위하여, 광섬유에 열이나 스트레인을 인가하거나, 음파와 빛의 결합을 이용한 방법이 제안되었으며, 특히 음향 광학 브래그 격자 변조기(Acousto-Optic Superlattice Modulator)는 종 방향 음파(Longitudinal Acoustic Wave)를 이용하여 파장과 크기의 조절이 가능한 사이드 밴드(Side Band)를 생성해 내었다. (중략)

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.165-170
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• 2014

수평횡파(SH-wave)는 배관과 같은 박판 구조물에서 판파 모드로 전파하고 분산성이 단순하여 구조물의 건전성 평가에 유용하다. 전자기초음파탐촉자(EMAT)는 비접촉식으로 자석과 코일 배열을 조절하여 수평횡파를 발생하기 용이하다. 따라서 수평횡파 전자기초음파탐촉자(SH-EMAT)를 이용한 자동화 검사 시스템은 박판 구조물 건전성 감시에 매우 유용하다. 하지만 발전설비 또는 자동화 장비 등에서는 전자기노이즈가 상당히 많이 발생하고 EMAT 수신 센서는 전자기노이즈에 취약한 면이 있다. 광섬유 센서는 빛을 이용하여 전자기노이즈 환경에서 매우 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 제약을 고려하여 광섬유 패브리-페롯 간섭계(FFPI)를 SH-EMAT으로 발생되는 초음파의 수신용 센서로 제안하였다. 평판시험편에서 SH-EMAT의 신호를 FFPI 센서를 이용하여 수신하고 이 신호에 대한 분석을 하였다. 제안된 FFPI 센서가 EMAT으로 가진된 SH wave의 신호를 명료하게 수신할 수 있음을 확인하였다.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1441-1446
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• 2018

We demonstrate an acousto-optic mode converter based on a tapered optical fiber to efficiently generate orbital angular momentum states of light. In our scheme an acoustic wave is deployed to the waist of tapered optical fiber where two degenerate $HE_{21}$ modes leading to +1 and -1 orbital angular momentum eigen-modes are resonantly excited. The excitation of $TM_{01}$ and $TE_{01}$ modes is suppressed by enlarging the intermodal index difference between near-degenerate spatial modes. Numerical calculation for optimization of the taper diameter is provided. The experimental characterization of generated states is performed by analyzing the output far-field pattern and the spatial interference fringes with a uniform reference beam.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권2호
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• pp.100-109
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• 1999

본 연구에서는 산란 초음파의 주파수 특성을 이용하여 단일 섬유 복합재료내 인터페이즈의 물리적 성질을 측정하는 방법을 제안하고, 그 가능성을 이론적으로 고찰하였다. 그 결과 주파수 영역에서 나타나는 산과 골의 위치 및 크기가 인터페이즈의 성질에 의해 상당한 영향을 받음을 보임으로써 이 방법의 타당성을 확인하였다. 산란 초음파의 주파수 거동은 산란체의 공명과 관련되어 있지만 공명 피크가 음향파의 경우만큼 두드러지지 않아 기존의 음향 공명산란이론을 바로 적용할 수 없었다. 산란초음파의 주파수특성으로부터 인터페이즈의 성질을 구하는 역문제의 해법으로서 신경회로망을 구성하였으며, 이를 사용하면 대부분의 경우 인터페이즈의 성질을 상당히 정확하게 추정할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.61-67
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• 2004

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 단일 basalt 섬유 강화 에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능을 평가하였다. 음향방출 센서로는 PZT 및 고분자 PVDF와 P(VDF-TrFE)를 사용하였고 단섬유 강화 시험법에서 각 센서 종류에 따른 손상감지능을 상호 비교하였다. 고분자 센서는 시편 표면에 부착시키거나 내부에 함침시켜 사용하였지만 PZT 센서는 표면에 부착하여 사용하였다. 고분자 센서를 시편 표면에 부착시킨 경우와 함침시킨 경우 감지능은 비슷하였지만 부착의 경우 debonding 신호가 많아 함침 시키는 방법이 손상감지에 더 효과적이었다. 손상 감지능은 PZT센서가 가장 높았고, 함침 및 부착 모두에서 PVDF와 P(VDF-TrFE) 센서의 손상감지능은 거의 비슷하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.156-163
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• 2015

국내에서 개발된 단일모드 균일한 단주기형 광섬유 격자소자(FBG: Fiber Bragg Grating)를 이용하여, 수중에서 음파를 검출할 수 있는 FBG 일체형 Transducer를 설계 및 제작하였다. 이를 통하여 신호검출 시스템구성 시, 최근 제작된 Hopper WDM(특허번호 제10-1502954)을 이용하여 수중에서 다중점신호검출과 지향성 연구를 한 결과, 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 모두 지니고 있을 뿐만 아니라, Sensor Arm 구성이 간단하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 FBG 일체형 트랜스듀서는 30 Hz~2.5KHz 범위에서 주파수 검출이 가능하고, 최적의 공진조건 주파수는 1.2KHz로 나타났다. 또한, 이를 이용한 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 Passive band-pass filter system을 이용하여 FBG Hydrophone Arrays System을 구축하고, 2개의 FBG 일체형 Transducers에서 주파수 200Hz~1.3 KHz대까지 다중점 수중 음파 신호 검출을 성공 하였다. 아울러, 음원의 방향과 각도에 따라 검출된 신호의 세기가 변화되므로 음원의 물체에 대한 방향성 검출이 가능함으로서, 향후 FBG Hydrophone의 실용화 연구에 새로운 기틀을 마련하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권3호
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• pp.291-304
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• 2008

Piezoelectric materials have been widely used in ultrasonic nondestructive testing (NDT). PZT ceramics can be used to receive and generate surface acoustic waves. It is a common application to attach PZT transducers to the surface of structures for detecting cracks in nondestructive testing. However, not until recently have piezoelectric polymers attracted more and more attention to be the material for interdigitated (IDT) surface and guided-wave transducers. In this paper, an interdigitated gold-on-polyvinylidene fluoride (PVDF) transducer for actuating and sensing Lamb waves has been introduced. A specific etching technology is employed for making the surface electrodes into a certain finger pattern, the spacings of which yield different single mode responses of Lamb waves. Experiments have been performed on steel and carbon fiber composite plates. Results from PVDF IDT sensors have been compared with those from PZT transducers for verification.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.425-433
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• 2001

복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복 하중을 받을 때 발생하는 피로 손상도를 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법과 음향방출(acoustic emission; AE)법을 이용하여 평가하였다. 피로시험에는 단일겹치기(single-lap) 시험편을 사용하였으며, AU법을 통해 취득한 신호로부터 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters; AUP)와 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻고, AE법에서는 누적 AE events를 통한 피로손상과의 상관관계 곡선을 얻어, AU법과 AE법의 결과를 비교하였다. 이 곡선들은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성 저하$(E/E_0)$를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로 손상도의 예측과 잔여 수명의 예측이 가능하다. 또한 피로 하중의 초기 단계와 피로손상의 누적에 의해 급격한 변화가 나타나는 단계의 파형 주파수 성분을 비교하여, 피로 파괴의 마지막 단계에서 나타나는 신호 중에는 본격적인 피로손상에 의해 발생하는 AE 신호 성분이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.316-324
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• 2024

본 논문에서는 음향 방출 신호를 이용한 다방향 유리/에폭시 복합재 적층판의 가교된 섬유 수 추정에 관한 연구를 수행하였다. 다방향 복합재 파괴 거동 분석을 위하여 DCB 시험을 수행하였고, 시편의 파단 시 발생하는 탄성파를 측정하기 위하여 음향 방출 센서를 활용하였다. 일방향 복합재 적층판의 초기 가교된 섬유 수를 참고 문헌 및 섬유 체적 비를 통하여 추정하였다. 다방향 복합재 적층판의 초기 가교된 섬유 수 추정을 위하여 음향 방출 에너지의 상대적 비를 이용하였다. 추정한 초기 가교된 섬유들의 수를 유한요소모델에 적용하였으며, 유한 요소해석 결과와 시험 결과 사이에 유사한 경향을 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.254-257
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• 2004

An electromagnetic acoustic transducers (EMAT) can usually generate or detect an ultrasonic wave into specimens across a small gap. Especially stiffness of composites depends on layup sequence of CFRP(carbon fiber reinforced plastics) laminates because the layup of composite laminates influences there properties. It is very important to evaluate the layup errors in prepreg laminates. A nondestructive technique can therefore serve as a useful measurement for detecting layup errors. It was shown experimentally that this shear waves for detecting the presence of the errors is very sensitive. It is found that high probability shows between tests and the model developed in characterizing cured layups of the laminates. Also a C-scan method was used for detecting layup of the laminates because of extracting fiber orientation information from the ultrasonic reflection caused by structural imperfections in the laminates. Therefore, it was found that interface C-scan images show the fiber orientation information by using two-dimensional fast Fourier transform(2-D FFT).