• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.509-514
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• 2001

The Fibre-optic Bragg grating (FBG) sensor is broadly accepted as a structural health monitoring device for Fibre reinforced plastic (FRP) materials by either embedding into or bonding onto the structures. The accuracy of the strain measured by using the FBG sensor is highly dependent on the bonding characteristics among the bare optical fibre, protective coating, adhesive layer and host material. In general, the signal extracted from the embedded FBG sensor should reflect the straining condition of the host structure. This paper presents a theoretical model to evaluate the differential strains between the bare fibre and host material with different adhesive thickness and modulus of the protective coating of the embedded FBG sensor.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.320-325
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• 2009

In this study, a method to estimate the suspension bridge deflection is developed using mode decomposition technique. In order to examine the suspension bridge stability against these dynamic loadings, the prediction of displacement response is very important to evaluate bridge stability. However, it is recognized that any measurement of movement for suspension bridges may be difficult for the absence of proper methods to measure the displacement response on site. This study aims at suggesting a method to estimate the displacement response from the measured strain signals in an indirect way to predict the displacement response, not a direct way to measure the displacement response. Additionally, by applying the FBG sensors with multi-point measurements not influenced by electric noise, it can be expected that the technique would be applicable to infrastructures.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1062-1067
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• 2007

This study presents an experimental technique to monitor the dynamic behavior of the railway bridge system simultaneously using multiplexed fiber Bragg grating (FBG) sensors. The measuring quantities include stains, curvatures, vertical deflections, and vertical accelerations. The strains are directly measured from multiplexed FBG sensors at various locations of the test bridge followed by curvature calculations based on the plane section assumption. Vertical deflections are then estimated using the Bernoulli beam theory and regression analysis. Finally, vertical accelerations are obtained from the numerical differentiation in time domain. In order to verify the proposed method, several conventional electric strain gauges, displacement transducers, and accelerometers are installed at the mid-span of the bridge for comparisons. A test train is passed over the bridge to monitor the dynamic response of the bridge. The monitoring results show that the multiplexed FBG sensing system is able to capture the essential behavior of the test bridge while resolving wiring problem in practice.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.90.2-90.2
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• 2010

흙막이 굴착 및 절취사면의 보강공법으로 많이 적용되고 있는 앵커의 장력을 측정하는 전기저항식 로드셀과 스트레인게이지, 바이브레이팅 와이어 (vibrating wire) 타입의 모니터링 방법은 안전관리를 위한 장기적인 모니터링에 한계를 가지고 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 스마트 텐던이 개발되었다(김재민 등, 2007). 앵커를 구성하는 7연 강연선(텐던)의 중앙케이블에 삽입된 광섬유브래그격자(Fiber Bragg Grating ; FBG)센서는 기존 스트레인게이지 타입에 비해 크기가 작고 내구성이 우수하며 전자기파에 의한 노이즈 발생이 없고 하나의 리드선으로 다중점 측정(multiplexing)이 가능하여 장기모니터링에 효과적인 장점이 있다. 본 연구에서는 FBG센서를 내장한 스마트 텐던을 실대형(Prototype) 앵커(L=11.5m)에 적용하여 현장 인발실험에 의해 시공중 장력 모니터링을 수행하고 로드셀 측정결과와 비교하였고 정착부에 설치된 FBG 센서로부터 앵커의 하중전이 계측을 수행하였다.

• Advanced Composite Materials
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• 제16권2호
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• pp.115-134
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• 2007

This study proposes two new approaches for identifying damage patterns in a holed CFRP cross-ply laminate using an embedded fiber Bragg grating (FBG) sensor. It was experimentally confirmed that the reflection spectrum from the embedded FBG sensor was significantly deformed as the damage near the hole (i.e. splits, transverse cracks and delamination) extended. The damage patterns were predicted using forward analysis (a damage analysis and an optical analysis) with strain estimation and the proposed damage-identification method as well as the forward analysis only. Forward analysis with strain estimation provided the most accurate damage-pattern estimation and the highest computational efficiency. Furthermore, the proposed damage identification significantly reduced computation time with the equivalent accuracy compared to the conventional identification procedure, by using damage analysis as the initial estimation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1390-1395
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• 2006

본 논문에서는 FBG 필터로 구성된 DWDM용 OADM을 제안하고 그 온도 특성에 대해 연구하였다. 제안된 OADM의 온도 특성을 분석하기 위해서, OADM의 온도 응답을 구하고 수치 해석하였으며, OADM을 제작하여 그 출력 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과로 부터 $-30^{\circ}C{\sim}90^{\circ}C$ 범위 내에서 제안된 OADM의 출력 스펙트럼 중심 파장이 약 0.01230$nm/^{\circ}C$로 변화함을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제43권2호
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• pp.99-104
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• 2011

A Structure Health Monitoring (SHM) system needs a real-time remote data acquisition system to monitor the status of a structure from anywhere via Internet access. In this paper, we present a data acquisition system that monitors up to 40 Fiber Bragg Grating Sensors remotely in real-time. Using a TCP/IP protocol, users can access information gathered by the sensors from anywhere. An experiment in laboratory conditions has been done to prove the feasibility of our proposed system, which is built in special-purpose monitoring system.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권10호
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• pp.45-50
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• 1999

본 논문에서는 열팽창 계수가 큰 땜납을 광섬유 격자 (FBG)에 용융 부착시킨 온도센서에 관한 연구 결과를 발표하고자 한다. $110^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 브래그 파장의 변이가 0.04 $nm/^{\circ}C$로써, 땜납이 부착되지 않은 FBG보다 약 4배의 감도가 향상되었다. 그러나 $110^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 파장 변이가 0.01 $nm/^{\circ}C$로써 땜납이 부착되자 않은 FBG와 동일한 감도가 측정되었다. 땜납을 고온에서 용융 부착하기 때문에 $110^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 브래그 파장이 단파장 쪽으로 이동되어 나타났다. 또한, 땡납 부착 후, 땡납과 FBG의 계면에서 발생된 스트레스를 열처리 과정을 통해 이완시켜 안정된 동작을 얻을 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1393-1410
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• 2015

An original sensor system based on Fiber Bragg Gratings (FBG) for the strain monitoring of an adaptive wing element is presented in this paper. One of the main aims of the SARISTU project is in fact to measure the shape of a deformable wing for performance optimization. In detail, an Adaptive Trailing Edge (ATE) is monitored chord- and span-wise in order to estimate the deviation between the actual and the desired shape and, then, to allow attaining a prediction of the real aerodynamic behavior with respect to the expected one. The integration of a sensor system is not trivial: it has to fit inside the available room and to comply with the primary issue of the FBG protection. Moreover, dealing with morphing structures, large deformations are expected and a certain modulation is necessary to keep the measured strain inside the permissible measure range. In what follows, the mathematical model of an original FBG-based structural sensor system is presented, designed to evaluate the chord-wise strain of an Adaptive Trailing Edge device. Numerical and experimental results are compared, using a proof-of-concept setup. Further investigations aimed at improving the sensor capabilities, were finally addressed. The elasticity of the sensor structure was exploited to enlarge both the measurement and the linearity range. An optimisation process was then implemented to find out an optimal thickness distribution of the sensor system in order to alleviate the strain level within the referred component.

• 한국광학회지
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• 제21권5호
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• pp.181-184
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• 2010

본 논문에서는 파장 가변과 동시에 스위칭이 가능한 쌍파장 어븀 첨가 광섬유 레이저를 실험적으로 구현하였다. 희토류 첨가 광섬유를 이득 매질로 사용하고 두 개의 선형 공진기를 중첩하여 파장 스위칭 효과를 구현하였다. 음향광학 변조기로 두 레이저 발진 파장들 사이에 선택적으로 스위칭하는 기능을 가지면서 동시에 광섬유 격자에 인장력 및 수축력을 인가하여 발진 파장을 가변할 수 있는 기능성 쌍파장 광섬유 레이저를 구현하였다. 제안된 파장 가변형 쌍파장 스위칭 레이저는 높은 소광비와 가변성, 넓은 가변 대역폭, 그리고 빠른 안정응답시간 등 이전의 기술에 비해 더 좋은 장점들을 가지고 있다. 파장 스위치를 하는 모든 경우에 대해 40 dB이상의 높은 소광비를 가지는 고성능의 광섬유 레이저를 구현하였다. 제안된 쌍파장 광섬유 레이저의 출력은 안정적이고 출력 변동은 0.6 dB 이하로 측정되었다. 발진 파장의 가변성 변화는 ~7.2 nm/$m^{-1}$로 측정되었다.