• 대한기계학회논문집A
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• 제22권3호
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• pp.579-587
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• 1998

In this study, fatigue behavior of the optical fiber sensor embedded in composite laminate was investigated. Static tensile and fatigue tests were performed for three types of laminated composite specimens with embedded optical fiber sensor in the neutral plane ; [0/sub 6//OF/0/sub 6/]/sub T/, [0/sub 2//90/sub 4//OF/90/sub 4//0/sub 2/]/sub T/ and [0/sub 3//90/sub 3//OF/90/sub 3//0/sub 3/]/sub T/. The fracture of the embedded optical fiber sensor was detected by the intensity drop off of laser signal transmitted through the optical fiber sensors embedded within laminated composite specimen. The maximum fatigue stress applied to laminated specimen was compared with the average tensile stress at which the fracture of the embedded optical fiber within the laminate occurred under static tensile loading. From the experiments, firstly it is observed that the decrease in the life of optical fiber sensors embedded within unidirectional-ply laminate by the fatigue loading is relatively small compared to that of cross-ply laminate. Secondly, the optical fiber embedded in unidirectional-ply laminate is fractured by the fatigue damage due to the growth of internal defects of optical fiber, however the optical fiber embedded in cross-ply laminate is fractured by the growth of transverse matrix crack.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.199-202
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• 2002

Interfacial properties and electrical sensing for fiber fracture in carbon and SiC fibers/epoxy composites were investigated by the electrical resistance measurement and fragmentation test. As fiber-embedded angle increased, interfacial shear strength (IFSS) of two-type fiber composites decreased, and the elapsed time was long to the infinity in electrical resistivity. The initial slope of electrical resistivity increased rapidly to the infinity at higher angle, whereas electrical resistivity increased gradually at small angle. Furthermore, both fiber composites with small embedded angle showed a fully-developed stress whitening pattern, whereas both composites with higher embedded angle exhibited a less developed stress whitening pattern. As embedded angle decreased, the gap between the fragments increased and the debonded length was wider for both fiber composites. Electro-micromechanical technique can be a feasible nondestructive evaluation to measure interfacial sensing properties depending on the fiber-embedded angle in conductive fiber reinforced composites.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.3039-3045
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• 2023

Fiber-reinforced polymer (FRP) composites are considered suitable candidates for structural materials of spacecrafts due to their excellent properties of high strength, light weight, and corrosion resistance. An online health monitoring method for FRP composites must be applied to space structures. However, the application of existing health monitoring methods to space structures is limited due to the harsh space environment. Here, carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) composites embedded with fiber Bragg grating (FBG) sensors were prepared to explore the feasibility of strain monitoring using embedded FBG sensors in γ-radiation environment. The analysis of the influence of radiation on the strain monitoring demonstrated that the embedded FBG can be successfully applied to the health monitoring of FRP composites in radiation environment.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.295-299
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• 1996

Intrinsic Fabry-Perot Optical fiber sensors were embedded to tensile side of the 20cm$\times$20cm$\times$150cm cement concrete structures. The sensors were attached to the reinforcing steels and then, the cement concretes were applied. It took 30 days for curing the specimens. After that, the specimens were tested with 4-point bending method by universal testing machine. Strains were measured and recorded by the strain gauges embedded near optical fiber sensors. Output data of fiber sensor showed good linearity to the strain data from the strain gauges up 2000microstrain. The optical fiber sensors showed good response after yielding of structure while embedded metal film strain gauges did not show any response. We also specimens were broken down. In conclusion, the optical fiber sensors can be used as elements of health monitoring systems for cement concrete infra-structures.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.213-219
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• 2017

최근, 인터넷 프로토콜 텔레비전 (IPTV) 서비스가 일반화되어 TV시청 뿐만 아니라 다양한 인터넷기반 서비스가 가능하다. 이러한 IPTV 시스템에서 STB(Set-Top Box)는 실시간 멀티미디어 콘텐츠를 송수신 할 수 있도록 지원하는 네트워크 단말 장치로써 작동한다. 이러한 IPTV 네트워크는 일반적으로 FTTH(Fiber-To-The-Home)와 같은 광섬유(Optical Fiber) 기반의 광대역기반 네트워크에 의해 제공되지만 현재 대부분의 IPTV STB는 대역폭(Bandwidth)을 공유하는 이더넷(Ethernet)과 같은 로컬 영역 네트워크(LAN)에 연결된 장치 중 하나로 연결된다. 따라서 HD급 고화질 콘텐츠 및 다양한 서비스 지원을 위한 IPTV STB을 위하서는 1Gbps와 같은 충분한 광섬유 기반의 네트워크 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 광섬유 네트워크에 바로 장착할 수 있는 새로운 FC(Fiber Channel) 내장형 IPTV STB를 제안한다. 그 후 해당 제안된 FC 내장형 IPTV STB의 우수성을 확인하기 위하여 해당 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 FC-AL(Fiber Channel-Arbitration Loop) 네트워크를 구성하여 해당 아키텍처의 성능을 검증한다. 우수한 IPTV 아키텍처의 성능을 확인하기 위하여 철저한 시뮬레이션을 통하여 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 동시 사용자수(Number of Concurrent Users)를 측정한다. 놀랍게도, 제안된 FC 내장형 IPTV STB가 장착된 IPTV 네트워크 아키텍처는 10 msec 미만의 우수한 평균 시작지연(Average Start-up Delay) 시간, 3 % 미만의 수용가능한(Acceptable) 평균 거부비율(Average Reject Ratio) 및 아키텍처를 확장 할 때 동시 사용자수의 선형증가(Linear Increase)를 보여준다. 이는 제안된 FC 내장형 STB가 광섬유 기반의 광대역 대역폭을 효과적으로 사용하여 전체 IPTV 네트워크 성능에 우수한 영향을 미치고 있음을 보여준다.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.68-73
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• 2003

Fragmentation 시험법과 전기저항 측정을 통하여 탄소 및 SiC 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면물성과 섬유파단에 대한 전기적 감지능을 연구하였다. 섬유 함침 각이 증가함에 따라서 계면전단강도는 감소하였고, 섬유파단에 의한 전기저항도 값이 무한대로 증가하는 시간은 길어졌다. 높은 함침 각에서 전기저항도의 초기 기울기는 급격히 증가한 반면. 낮은 각에서는 점차적으로 증가하였다. 또한 낮은 함침각의 두 섬유 모두에서 stress whitening pattern을 뚜렷하게 관찰할 수 있었지만, 높은 함침 각에서는 그렇지 못했다. 섬유 함침 각이 감소함에 따라서 섬유 파단 간격과 debonding된 길이는 두 섬유 모두에서 증가하였다. 본 연구에서 사용한 electro-micromechanical 시험법은 전도성 섬유강화 복합재료의 섬유 함침 각에 따른 계면 감지능 측정을 위해서 비파괴적 평가방법으로 실행 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제8권6호
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• pp.440-447
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• 1999

지능형 복합재료 구조물(Smart Composite Structures) 사용 시 부하되는 인장하중과 복합재료의 경화 시 발생하는 열하중은 복합재료 내에 삽입된 광섬유 센서의 기계적 거동에 직접적인 영향을 미친다. 게다가 복합재료의 적층 순서 및 코팅층의 유무에 따라 광섬유 센서 내의 웅력 분포는 달라지게 된다. 또한, 복합재료 적층판 내에서 발생된 균열은 적층판 전체의 파괴뿐만 아니라 광섬유 센서의 파괴에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로, 본 연구에서는 인장하중 및 열하중이 가해지는 복합재료 적층판 내에 삽입된 광섬유 센서의 응력분포를 유한요소해석을 통해 알아보고, 복합재료 적층판의 적층 순서에 따른 영향과 광섬유 센서에 코팅을 하였을 경우 광섬유 센서 내의 응력분포에 미치는 영향을 알아보았다. 또, 인장실험을 통하여 적층판 내에서 발생한 균열이 광섬유 센서의 파괴에 미치는 영향을 알아보았다.

• Computers and Concrete
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• 제9권3호
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• pp.171-178
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• 2012

This paper presents numerical studies of stiff fiber pullout behaviors of fiber reinforced cementitious composites based on a progressive damage model. The ongoing debonding process is simulated. Interfacial stress distribution for different load levels is analyzed. A parametric study, including bond strength and the homogeneity index on the pullout behaviors is carried out. The numerical results indicate that the bond stress decreases gradually from loaded end to embedded end along fiber-cement interface. The debonding initially starts from loaded end and propagates to embedded end as load increasing. The embedded length and bond strength affect the load-loaded end displacement curves significantly. The numerical results have a general agreement with the experimental investigation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.617-619
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• 2022

3D 프린팅 기술을 이용하여 광섬유가 내장된 임베디드 센서 구조물을 제조하였으며, 광주파수 반사 산란광 측정법 기반의 분포 센서 기술을 이용하여 대상 구조물에 인가된 스트레인 분포를 측정하였다. 측정된 분포 데이터는 대상 구조물 형상에 실시간 대입하여 3차원 시각화 표현하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권12호
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• pp.1518-1525
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• 2006

Finite element analyses of structures made of the fiber reinforced composites require an adequate method to characterize the high anisotropic behavior induced by one or several layers of fiber cords with different spatial orientation embedded in a rubber matrix. This paper newly proposes a continuum based rebar element considering change of the orientation of the fiber during deformation of the composite. The mechanical behavior of the embedded fiber is modeled using two-node bar elements in order to consider the relative deformation and spatial orientation of the embedded fiber. For improvement of the analysis accuracy, the load-displacement curve of fiber is applied to the stiffness matrix of fiber. A finite element program is constructed based on the total Lagrangian formulation considering both geometric and material nonlinearity. Finite element analyses of the tensile test are carried out in order to evaluate the validity of the proposed method. Analysis results obtained with the proposed method provides realistic representation of the fiber reinforced rubber composite compared to results of other two models by the Halpin-Tsai equation and a rebar element in ABAQUS/Standard.