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교량 안전 진단 계측에서의 광섬유 격자센서와 전기식 센서 비교 실험 연구
김종관 ( Kim Jongkwan ),이상민 ( Lee Sangmin ),이정석 ( Lee Jungsuk ),이봉완 ( Lee Bong Wan ) 한국구조물진단유지관리공학회 2006 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.10 No.1
In this study we report the development of a new type of optical Fiber Bragg Grating(FBG) sensor system for the purpose of structural health monitoring. We have compared the results obtained by using three kinds of FBG sensors with conventional electric sensors in bridge health monitoring. Strain, displacement and acceleration measurements were conducted to determine the health or condition of the bridge. These results show good agreements between FBG and electric sensors. A higher level of signal sensitivity was obtained in case of FBG as compared to the electric sensors. This study thus proves that FBG sensors are a promising alternative in structural health monitoring systems as they overcome the electrical noise drawback.
다면체 거울 스캐닝 파장 필터를 이용한 파장 훑음 레이저의 출력 특성
고명옥,김남제,한상필,박경현,이봉완,전민용,Ko, Myeong Ock,Kim, Namje,Han, Sang-Pil,Park, Kyung Hyun,Lee, Bong Wan,Jeon, Min Yong 한국광학회 2014 한국광학회지 Vol.25 No.2
본 논문에서는 두 개의 반도체 광 증폭기 (SOA)와 다면체 거울 스캐닝 파장 필터를 이용한 파장 훑음 레이저의 특성을 보고한다. 파장 훑음 레이저의 출력 세기 및 파장 훑음 범위는 레이저 공진기에서 두 개의 SOA와 출력 광 커플러의 위치 및 커플링 비율에 의존한다. 본 연구에서는 크게 두 가지 광 배열에 대해 출력 광 커플러의 커플링 비율을 10%, 30%, 50%, 70%, 90%로 바꾸어 가면서 파장 훑음 속도에 따른 파장 훑음 범위와 광 출력을 비교 분석하였다. 두 SOA 사이에 광 커플러를 둔 최적화된 배열에서 비교적 높은 출력과 넓은 파장 훑음 범위를 얻을 수 있었다. 이 배열에서는 출력 광 커플러의 커플링 비율이 증가함에 따라 광 출력도 증가하는 것을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 다면체 거울 스캐닝 필터를 이용하여 파장 훑음 레이저를 제작할 때 최적의 레이저 공진기 구성에 많은 도움이 될 것으로 기대한다. We report the characterization of a wavelength-swept laser (WSL) using a polygon-based wavelength scanning filter and two semiconductor optical amplifiers (SOAs). The output intensity and scanning bandwidth of the WSL depend on the position of the two SOAs in the laser cavity and the coupling ratio of the output fiber coupler. The outputs of the WSL are characterized for coupling ratios of 10%, 30%, 50%, 70%, and 90% for the output fiber coupler. In the setup in which the output fiber coupler is located between the two SOAs, high output power and wide scanning bandwidth can be achieved with an optimized configuration. Using the optimized configuration of the WSL, the intensity increases with the coupling ratio. These results can be used to construct an optimized WSL using the polygon-based wavelength scanning filter.
광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 충격 모니터링 기법 연구
장병욱 ( Byeong Wook Jang ),박상오 ( Sang Oh Park ),이연관 ( Yeon Gwan Lee ),김천곤 ( Chun Gon Kim ),박찬익 ( Chan Yik Park ),이봉완 ( Bong Wan Lee ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.1
복합재 구조물에서 발생하는 저속 충격에 의한 손상은 대부분 복합재의 내부나 충격을 받은 면의 반대 면에서 발생하기 때문에 검출이 쉽지 않아 시간이 지날수록 구조물이 위험에 처할 확률이 높아진다. 하지만 기존의 비파괴검사 방법은 일정한 주기에 따라 수행되기 때문에 즉각적으로 충격 손상을 감지할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 최근에는 이러한 단점을 극복하고자 비파괴검사 장비를 구조물 내에 탑재하여 실시간으로 구조물의 건전성을 확인하는 개념인 구조 건전성 모니터링에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중의 하나인 충격 모니터링 시스템은 운용 중에 발생한 충격 이벤트를 감지하고 그 위치 및 손상 정도에 대한 정보를 제공해 주어야 한다. 이를 위한 첫 번째 단계로 본 연구에서는 복합재 평판 및 복잡한 복합재 시편 구조물에 FBG센서를 부착하여 충격 위치 검출 시험을 수행하였고, 이와 같은 복합재 시편에 대해 충격 파손 시험을 수행하여 손상 발생 유무를 예측하는 시험을 수행하였다. 저속 충격에 의해 발생하는 음향 파는 ㈜파이버프로에서 개발한 고속 FBG interrogator를 사용하여 4개의 다중화된 FBG 센서로부터 동시에 취득하였고, 신경회로망을 이용한 학습을 거쳐 충격 발생 위치를 검출하였다. 또한 충격 파손 시험으로부터 취득한 음향 파의 웨이블릿 변환을 통해 충격 손상의 발생 유무 예측 가능성을 확인하였다. Low-velocity impact can cause various damages which are mostly hidden inside the laminates or occur in the opposite side. Thus, these damages cannot be easily detected by visual inspection or conventional NDT systems. And if they occurred between the scheduled NDT periods, the possibilities of extensive damages or structural failure can be higher. Due to these reasons, the built-in NDT systems such as real-time impact monitoring system are required in the near future. In this paper, we studied the impact monitoring system consist of impact location detection and damage assessment techniques for composite flat and stiffened panel. In order to acquire the impact-induced acoustic signals, four multiplexed FBG sensors and high-speed FBG interrogator were used. And for development of the impact and damage occurrence detections, the neural networks and wavelet transforms were adopted. Finally, these algorithms were embodied using MATLAB and LabVIEW software for the user-friendly interface.