• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.23-31
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• 2014

본 연구에서는 레이저 거리측정기를 이용하여 사면의 지표변위를 효과적으로 측정하는 방법을 제안하였다. 기존 사면의 지표변위 혹은 지중변위를 측정하기 위한 복잡하고 고가의 장비 대신에 제안된 방법을 적용할 경우 보다 간편하고 쉽게 지표변위를 측정할 수 있다. 레이저 거리측정기는 적색 레이저를 측정을 원하는 피사체에 시준하면 반사되는 레이저를 이용해 거리를 측정하는 기기로 작동방법이 용이하고 측정정밀도도 아주 높으며, 가격이 저렴한 장점이 있다. 제안된 방법의 활용가능성을 검토하기 위하여 실제 지표변위가 지속적으로 발생되는 현장에 적용하였다. 대상지역은 석탄폐석 적치장의 영향으로 하부에 위치하는 절취사면 및 자연사면의 여러 위치에서 지표변위가 발생된 현장이다. 대상지역에 지표변위를 직접적으로 측정하기 위하여 6개의 측정구간과 26개의 측정지점을 선정하였다. 일정한 기간 동안 제안된 방법을 이용하여 측정한 결과 누적 지표변위량 뿐만 아니라 지표변위속도까지 측정이 가능하였다. 그리고 이들 결과를 종합적으로 분석하여 지표변위 발생방향을 확인 및 예측할 수 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.64-72
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• 2022

흙막이 공사는 지하굴착을 수행하는 건설공사에서 필수적으로 적용되는 공사 기법으로, 공사 규모와 관계없이 흙막이의 계측관리는 필수적이다. 그러나 굴착깊이 10m 미만에 해당되는 소규모 건축현장(총 공사비 20억 내외)의 경우에는 1) 시공업체의 영세성, 2) 현장관리자의 역량 부족, 3) 계측기기 설치·해체 및 변위분석의 복잡성 등의 문제점으로 인해 흙막이의 계측 관리가 제대로 수행되고 있지 않는 실정이다. 상기 문제점을 해결하는 선행연구 분석 결과, 대부분의 선행연구에서는 값비싼 3D 스캐너를 활용하거나 다수의 계측기기를 설치해야 되는 문제점이 있어 소규모 건설현장에 이를 적용하는 것은 어려운 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 목적은 하나의 계측기기를 활용하여 흙막이 구조체의 변위를 파악할 수 있는 레이저 센서 기반 흙막이 구조체 변위 계측 시스템의 개념 디자인을 제안하고 개념 디자인에 적용된 요소기술의 변위 인식 성능을 검증하는 것이다. 요소기술은 2D 레이저 스캐너가 선정되었으며, 선정된 2D 레이저 스캐너를 활용하여 개념디자인이 제안되었다. 2D 레이저 스캐너의 변위 인식 검증 결과, 15mm의 변위는 충분히 파악 가능한 것으로 분석되었다. 추후, 제안된 개념디자인이 개발되고 현장에 적용될 경우 소규모 건설현장의 안전사고 저감에 기여할 것으로 분석된다.

• 전기학회논문지
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• 제56권12호
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• pp.2214-2216
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• 2007

Based on a semiconductor optical amplifier and sampled fiber Bragg gratings, polarization-controlled waveband switching in multiwavelength fiber laser is successfully demonstrated at room temperature by using high polarization selectivity of a polarization beam splitter. A multiwavelength-switching operation between eight and six laser lines with signal to noise ratio over 35 dB and wavelength spacing of ${\sim}0.8nm$ has been successfully demonstrated. The switching displacement of the proposed laser was ${\sim}7.1nm$. The intensity unevenness between different laser lines was measured to be less than 6.5 dB. The switching displacement between wavebands (groups of contiguous wavelengths), wavelength channels, and their spacings can be flexibly designed by the selected comb filters.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8C호
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• pp.1104-1112
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• 2004

본 논문에서는 레이저와 고속 CCD 카메라를 이용하여 대형 구조물의 3차원 거동 계측을 위해 진동 주파수 계측 방식을 확립하였다. 구조물에 부착한 대상판에 변동(fluctuation)이 작은 다이오드 레이저를 투사하고, 고속 CCD 카메라로 촬영한 영상에 고정도 상대측정 알고리즘을 적용하여 구조물의 변위를 측정하였다. 초당 120 프레임의 고속 카메라를 이용하고 변위에 FFT를 취해 진동주파수를 구한 경우, 0에서 40Hz까지 $\pm$0.5% 이내의 진동주파수의 정확도를 얻을 수 있다. 이를 이용하면 대형 구조물에 대해 보다 저렴하고 간단하게 고유진동수의 측정이 가능하다. 또한 GPS를 이용한 상대측위 기법과의 비교를 통해 레이저를 이용한 변위측정의 정확도를 입증함으로써, 제안한 진동주파수 측정 방법의 신뢰도와 경제성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.729-733
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• 1997

Due to the variety of disturbance, it is not ease to accomplish the in-process detection of weld line with non-contact sensor. To get around this difficulties problem develop an automatic seam tracking weld system, the reliable signal processing algorithm has been recommanded. In this research, laser displacement sensor is applied as a seam finder in the automatic tracking system. The sensor is controlled by a dc servo motor which is mounted at X-Y moving table. X-Y moving table manipulated by an ac servo motor controls the position and velocity of the welding torch. First, X-Y table moves to Y-axis to search the welding joint feature before starting the welding, and welding joint is from the scanning data and weighting factor for each other. Second, weld line is determined using proposed signal processing algorithm during welding process. Form the experimental results, we could see the possibility that laser displacement sensor with procesed algorithm can be used as a seam finder in welding process under the severe noise (spatter,arc light etc.) condition

• 한국정밀공학회지
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• 제21권7호
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• pp.145-152
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• 2004

This paper proposed efficient manufacturing system using the OMM (on-machine measurement) system. The OMM system is software based 3D modeler for inspection on machine and it is interfaced tool machine with RS232C. The software is composed of two inspection modules that one is touch probe operating module and the other is laser displacement sensor operating module. The module for touch probe has need of inspection feature that extracted it from CAD data. Touch probe moves to workpiece by three operating modes as follows: manual, general and automatic mode. The operating module of laser displacement sensor is used inspection for profile and very small hole. An Advantage of this inspection method is to be able to execute on-line inspection during machining or after it. The efficiency of proposed system which can predict and definite the machining errors of each process is verified, so the developed system is applied to inspect the mold-base(cavity, core).

• 한국정밀공학회지
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• 제12권1호
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• pp.15-21
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• 1995

Automatic monitoring of cutting process is one of the most important technologies for increasing the stability and the reliability of unmanned manufacturing system. In this study, the methods which use laser displacement signals and banded energy method are proposed to monitor chatter vibration in the turning process. From this method, the monitoring system of the chatter vibration was developed and investigated its practical possibility. As a result, it is shown by experiments that the chatter vibration can be detected accurately, and it can be widely used in most turning processes.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.86-88
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• 2007

In the semiconductor manufacturing industry, the heterodyne laser interferometer plays as an ultra-precise measurement system. However, the heterodyne laser interferometer has some unwanted nonlinearity error which is caused from frequency-mixing. This is an obstacle to improve the measurement accuracy in nanometer scale. In this paper we propose a compensation algorithm based on RLS(recursive least square) method and artificial intelligence method, which reduce the nonlinearity error in the heterodyne laser interferometer. With the capacitance displacement sensor we get a reference signal which can be transformed into the intensity domain. Using the back-propagation Neural Network method, we train the network to track the reference signal. Through some experiments, we demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm in measurement accuracy.

• 한국자기학회지
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• 제18권2호
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• pp.71-74
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• 2008

본 논문에서는 4분할 광 검출기 상에 입사된 광점의 크기에 따른 optical beam deflection방식에서의 변위 측정감도의 변화에 대해 살펴보았다. 3mW의 헬륨-네온 레이저를 사용하여 optical beam deflection방식의 광학적 변위 측정 장치를 제작하였으며 광 검출기에 도달하는 광점의 크기를 변화시켜가며 제작된 변위 측정 장비가 나타내는 변위 측정감도를 관찰하였다. 또한 광 검출기에 도달하는 optical beam power를 원형의 균일한 분포를 지닌 광점으로 설정하여 광점 크기의 변화에 따른 변위 측정감도를 계산하였다. 측정된 결과와 계산을 통하여 검출기 상에 입사하는 광점의 크기가 작을수록 변위 측정감도가 증가함을 알 수 있었으며 이는 나노미터 급의 변위측정 장비 개발에 있어 광 검출기에 도달하는 광점의 크기를 최소화함으로써 변위 측정감도를 최적화 할 수 있음을 나타낸다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권2호
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• pp.70-74
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• 2007

This paper describes the development of a nano-positioning system for nanoscale science and engineering. Conventional positioning systems, which can be expensive and complicated, require the use of laser interferometers or capacitive transducers to measure nanoscale displacements of the stage. In this study, a new self-displacement sensing (SDS) nano-stage was developed using mechanical magnification of its displacement signal. The SDS nano-stage measured the displacement of its movement using a position-sensitive photodiode (PSPD), a laser source, and a hinge-connected rotating mirror plate. A beam from a laser diode was focused onto the middle of the plate with the rotating mirror. The position variation of the reflected beam from the mirror rotation was then monitored by the PSPD. Finally, the PSPD measured the amplified displacement as opposed to the actual movement of the stage via an optical lever mechanism, providing the ability to more precisely control the nanoscale stage. The displacement amplification process was modeled by structural analysis. The simulation results of the amplification ratio showed that the distance variation between the PSPD and the mirror plate as well as the length L of the mirror plate could be used as the basic design parameters for a SDS nano-stage. The PSPD was originally designed for a total travel range of 30 to 60 mm, and the SDS nano-stage amplified that range by a factor of 15 to 25. Based on these results, a SDS nano-stage was fabricated using principle of displacement amplification.