• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제3권2호
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• pp.69-73
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• 1999

This paper demonstrated the performance of a palladium wire hydrogen sensor based on a fiber Bragg grating as a means of developing a quasi-distributed hydrogen sensor network capable of operating at cryogenic temperatures. The new approach employing a fiber Bragg grating based palladium hydrogen sensor described in this study is advantageous over other traditional hydrogen sensors because of the multiplexing capability of fiber Bragg gratings. The sensitivity of the hydrogen sensor at room temperature is approximately 2.5 times that of the hydrogen sensor at cryogenic temperatures.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권2호
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• pp.199-205
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• 2014

This research focuses on the development of an interrogator that operates and measures fiber Bragg grating(FBG) multiplexing sensor probes for accurate-measurement of the blade deflection in a wind power generator. We designed and fabricated an optical source and spectrum module for the interrogator. Additionally, we verified the wavelength repeatability within 0.001 nm and the wavelength stability within 1 pm of the optical source, and we experimentally determined that the wavelength scanning range was about 44.4 nm. The FBG sensor with 2 nm resolution can be extended to a performance-efficient system that measures more than 20 sensors. The implemented interrogator has 0.141 nm wavelength variations corresponding to an ambient temperature range of $0^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$. The measurement error can be easily reduced by employing a temperature compensation algorithm. In this study, we quantitatively confirmed the accuracy and operating stability of the interrogator.

• Composites Research
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• 제18권5호
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• pp.1-8
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• 2005

여러 복합재료 제작기법 중에서 필라멘트 와인딩 제작 기법은 압력탱크, 파이프 등과 같은 실린더 형태의 축대칭 구조물의 제작에 가장 효율적인 방법이다. 또한, 필라멘트 와인딩으로 제작된 복합재료 압력탱크는 운용 중 큰 내압을 받게 되며 복잡한 손상 메커니즘과 파손 모드를 가지고 있다. 그러므로, 필라멘트 와인딩으로 제작된 복합재료 압력탱크는 탱크의 제작 과정과 제작 후 전 과정 동안의 탱크에 대한 건전성 모니터링이 필요하며 이를 위해 탱크의 제작 시부터 탱크 내부의 여러 지점에 센서가 삽입 적용되어야 한다. 여러 센서 중에서 광섬유 센서는 복합재료 내부에 삽입이용이한 센서이며 특히, 광섬유 브래그 격자 센서(fiber Bragg grating Sensors, FBG센서)는 다중화(multiplexing)가 용이한 것을 큰 장점으로 가장 많이 채택되고 있다. 하지만, FBG 센서를 필라멘트 와인딩된 복합재료 압력탱크에 성공적으로 삽입 적용하기 위해서는 극심한 탱크의 삽입 환경에 대한 센서의 삽입 기법의 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 필라멘트 와인딩된 복합재료 압력탱크의 제작 시 FBG 센서를 탱크 내부에 다중화하여 삽입적용하기 위한 기법에 대하여 연구하였다.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.32-39
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• 2004

여러 광섬유 센서 중에서, FBG 센서는 다중화의 큰 장점으로 인해 다른 광섬유 센서에 비해 더 활발히 연구가 진행되고 있다. 최근, FBG 센서의 적용 연구는 부착보다는 복합재료 내부에 삽입 적용되는 경우가 많아지고 있다. 하지만, FBG 센서의 삽입 시 복합재료의 강화섬유와 평행하지 않게 삽입할 경우 발생하는 센서의 복굴절 현상으로 인해 삽입에 많은 제한이 있었다. 본 연구에서는 제작이 간편하고 다중화에 영향을 받지 않으며 복합재료 내부에 삽입 시 복굴절의 영향으로부터 보다 안정한 다양한 격자 길이의 FBG 센서 제작 기법에 대해 연구하였다. 그리고, 2 가지 종류의 복합재료에 대한 성형 모니터링을 통해 제작된 센서의 신호 특성에 대해 고찰하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.350-356
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• 2012

가우스 광분포를 가지는 KrF 엑시머 레이저 빔과 위상마스크를 이용하여 광섬유 브래그 격자를 제작하고 제작된 격자의 장력에 대한 특성 변화가 측정되었다. 3 nm 범위 내에서 브래그 파장은 1.24 nm/10kpsi 로 선형적으로 변화하였다. 외부 장력 인가 장치와 광섬유 제작 장치를 결합하여 하나의 위상 마스크로 4 개의 중심 파장이 다른 광섬유 격자를 제작한 뒤 이들을 이용하여 기존의 단일 광섬유 브래그 격자로 얻을 수 있는 파장 선폭보다 2배 증가된 1.5 nm 인 3 dB 대역폭을 갖는 광섬유 브래그 격자를 얻었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.237-240
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• 2001

Dense Wavelength division multiplexing(DWDM) lightwave system requires multiplexer, demultiplexer and optical filter. In this paper, thus, we propose the Add-Drop Mux/Demux based on a Mach-Zehnder interferometer(MZI) with fiber Bragg grating(FBG). The Add-Drop Mux/Demux using FBG and MZI is able to minimize system and reduce weight. We also analyze output characteristics of Add-Drop Mux/Demux and present the optimum design data through the computer simulation.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.307-315
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• 2000

FBG (Fiber Bragg Grating) hydrophone sensor의 arrays system을 구축하고, 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 passive band-pass filter system을 이용하여, 설계 및 제작된 2개의 FBG transducers의 수중 음향파 신호 검출을 실행하였다. 실험 결과 수중에서 주파수 1.3 KHz대까지 다중점에 대하여, 주파수 신호가 각각 다른신호의 검출이 가능하였다. 따라서, 제작된 FBG transducers을 이용한 hydrophone sensor arrays의 시스템 설계가 가능함을 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2005

The optical fiber is known for the proper sensor which can accomplish the structural health monitoring, Fiber Bragg Grating sensors are being studied more than any other fiber optic sensors due to good multiplexing capabilities. But because the signal stability of FBG sensors can be influenced by the strain gradient, it needs to analyze signal of FBG sensors. Particularly acoording to strain gradient induced by structural geometry or cracks, the spectrum peak of the FBG sensor signal can be split easily. In this paper, the spectrum analysis of the FBG sensor signal was performed and the region of embedment of FBG sensors was determined in $H_2$ pressure vessel by numerical method.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-151
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• 2001

광섬유 센서는 구조물에 대한 비파괴적인 측정이 가능하고, 전자파에 의한 간섭이 발생하지 않으므로, 전자파 장애의 영향을 무시할 수 있는 장점이 있다. 또한 구조물 건조시 콘크리트 같은 대상체에 광섬유를 내장시킬 경우에는 검사시 대상체를 파괴시키지 않고서도 대상체의 손상여부와 역학적 거동을 측적 및 해석할 수 있는 비파괴 검사기술이다. 특히 광섬유 브래그 격자 센서는 그러한 대상체에 대한 비파괴 검사를 수행하는데 가장 적합한 센서이다. 광섬유 브래그 격자는 특정파장의 빛을 반사 또는 제거시키는 특성을 지니고 있으며, 스트레인 같은 물리량이 광섬유 브래그 격자에 가해지면, 반사되는 빛의 중심파장이 이동하여 이를 통해 물리량을 측정할 수 있다. 정 동적 스트레인을 측정할 수 있는 광섬유 브래그 격자 센서는 건축물이나 토목구조물 등의 안전 진단(health monitoring)을 위해 사용되고 있으며, 최근에는 도로나 교량과 같은 토목 구조물로의 응용에 있어서 필수적인 동적 스트레인의 측정에 대해 그 관심이 집중퇴고 있다. 본 연구에서는 패브리-페로(Fabry-Perot) 필터를 이용하여 다중점에서 동적 스트레인을 측정할 수 있는 센서 시스템을 제작하였으며, 제작된 센서 시스템을 모의 구조물(외팔보)에 적응하여 모의 구조물에 가해지는 정적, 동적 스트레인을 측정하였다. 측정 결과는 기존의 전기적 센서와 유사하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.397-404
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• 1999

It is essential to measure load transfer mechanism of pile to check the appropriateness of assumptions made for design purpose and to continuously monitor the behavior of pile foundation. Through many attempts to monitor the behavior of super-structure in civil engineering area using several optical fiber sensors have been made, application of optical fiber sensor technology on pile foundation has not been tried up to now. Load transfer of model piles during compression loading was measured by optical fiber sensors and compared with the measurement by strain gauges. Fiber Bragg Grating(FBG) sensor system was used since it has many advantages, such as easy multiplexing, high sensitivity, and simple fabrication. Besides the model pile tests, uniaxial tension test of steel bar and compression tests of mortar specimen were carried out to evaluate the performance of FBG sensors in embedded environments. The shift of refilming wavelength due to the strain in FBG sensor is converted to the strain at sensor location and the dependence between them is 1.28 pm/${\mu}$ strain. FBG sensors embedded in model pile showed a better survivability than strain gauges. Measured results of load transfer by both FBG sensors and strain gauges were similar, but FBG sensors showed a smoother trend than those by strain gauge. Based on the results of model pile test, it was concluded that the use of FBG sensor for strain measurement in pile has a great potential for the analysis of pile load transfer.