임피던스 변환기를 이용한 전력선 모뎀용 라인 커플러의 실현

백원현 강원대학교 산업대학원 2007 국내석사

In the narrow band power line communication (PLC), the line coupler which, has high frequency selectivity of used bands is required strongly. Moreover, the line coupler for PLC should have a simple structure and a small size. Hence, a lot of researchers recommends parallel resonant circuit. Practical reactance components such as inductor have parasitic components, which is copper loss, iron loss, and stray capacitance between each turn and the turn next to it. Parasitic components could change the intended center frequency and frequency selectivity of the resonant circuit in the line coupler. Thus, it is more convenient to realize the intended center frequency of resonant circuit exactly using the generalize impedance converter(GIC) instead of the wire-wound magnetic component such as the inductor. Because the GIC, which composed by resistor, capacitor and operational amplifier has not parasitic components. In the other word, the realization of the pure inductor is possible using by the GIC. This paper presents the methodology of the realization of the line coupler by using the GIC. It also present four line coupler circuits and analysis the sensitivity of the variation transfer characteristics according to the component for each circuit. The computer simulation analysis and the experience are accomplished to confirm the optimum topology. The proposed line coupler has the gain of 6dB , high input impedance and low output impedance. It also provides a small size, a simple structure and lighter weight.

원터치 커플러의 적용 활성화를 위한 시공사례 및 경제성 분석

김보라 동명대학교 대학원 2023 국내석사

In this journal, a case study and surveys are conducted on domestic construction sites where one-touch couplers are used. Through this effort, the author aims to suggest basic data for promoting the use of one-touch couplers and improving its effective usage rate at construction sites in South Korea, thus successfully providing a basis for domestic standard establishment of one-touch couplers. The study leads to the following final conclusions. (1) In case of one-touch coupler fixed in the field, due to scratches generated while checking the fixing condition and performing cutting works, it is hard to fix the coupler itself. (2) Due to the lateral displacement on the verticality of reinforced steel frame at a high floor height, it is not easy to insert when fastening the one-touch coupler, and in particular, it is difficult to manage the quality of the residual deformation rate. As a result of this study, it was found that it is possible to secure quality as a one-touch coupler for earthquake resistance in the future by using grouting fillers. (3) According to the results of the economic analysis, it was confirmed that the cost of the threaded coupler was about 17.8% and the one-touch coupler was about 10.7% lower than the overlapping joint. (4) As a result of the comprehensive survey on the application of the one-touch coupler to the construction site, 62% of the respondents were satisfied, and the satisfaction of construction officials in terms of construction condition, quality, economy, and minimum cost expediting was more than 60% on average. (5) As a result of the survey on the application of the one-touch coupler to the construction site, it was found that about 9% of all respondents were not satisfied with the quality, and in particular, the reliability of the quality verification was low. From these results, it was confirmed that regulations related to one-touch couplers need to be prepared as soon as possible to improve the understanding and awareness of field officials about recruitment at construction sites. In order to improve the effective usage rate and competitiveness of one-touch couplers in the construction sites of the future, the most urgent tasks are to check the quality after fixing and improve the issues above. 철근콘크리트 (Reinforced Concrete, 이하 RC)공사는 철근 및 거푸집, 콘 크리트 공사로 구성되는 것으로 특히, 철근콘크리트 공사는 전체 공정에서 많 은 공사비용이 투입되는 관계로 공사계획 및 공사비 산정에 있어 주의가 요 구된다. 특히, 최근 물가상승에 기인하는 건축 원자재비와 인건비 등이 동시 다 발적으로 상승하면서 원청과 전문건설업체 간의 갈등으로 건설현장이“셧다 운(Shutdown, 공사중단)”될 수 있는 위기에 직면하고 있는 실정이다. 전국“철근·콘크리트공사협회(2022)”에 따르면, 전국 100대 건설사와 일부 중견 건설사를 대상으로 계약단가 인상을 요구하고 있으며 계약단가 조정 불응 시 단체행동을 취하겠다는 내용의 공문을 발송하였다. 특히, 최근 폭등한 건설자재의 비용이 건설업계에 많은 부담으로 영향을 미치고 있는데 주요 내용을 살펴보면, 먼저 철물과 각재, 합판 등의 가격이 지난해 상반기 대비 50% 정 도 상승하였고 또한, 인건비는 형틀(재래식)이 15%, 알폼(Aluminium Form) 시공은 30%, 그리고 철근 시공은 10% 정도 상승한 것으로 나타나 인상률 이 대폭 상승한 것으로 나타났다. RC조 공사에 있어 철근공사는 철근을 가공 및 조립, 배근하는 공사 일체를 말 하는 것으로 도면에 상세히 표기되지 않은 철근의 가공 및 조립, 이음 등은 시 방서 규정에 따르도록 명시하고 있다. 특히, 최근 건설현장의 대형화 및 현장의 협소에 따른 작업공간 등의 부족으로 단위 부재별로 공장에서 선조립하여 현장 에서 조립하는 형태의 시공방식이 많이 채택되고 있다. 하지만 철근 공사의 경우 공장에서 현장까지 , 운반하면, 조립의 과정을 거치기 때문에 인력에 의한 가공 및 절단, 이음, 정착작업이 동반되게 된다. 즉, 인력에 의한 현장에서의 철근 관련 작업은 결국 인건비 및 원자재의 비용 상승으로 이어 질 수 있다. 특히, 철근의 이음 작업은 철근의 직경(直徑, Diameter)이 작은 경우 겹침으로 처리가 가능하나(D10 ~ D35까지), D35 초과의 경우는 반드시 용접 및 기계적 이음을 채택하도록 “건축공사 표준시방서”에서는 이를 규정하고 있다. 현재까지 국내 건설현장에서 철근의 이음에 적용되는 것은 나사식 커플러이다. 나사식 커플러는 공장에서의 대량생산을 통한 경제성과 국내 KS 규격 등을 기반 으로 국내 건설현장에서 많이 채용되고 있으나, 숙련공이 필요하고 또한, 제조과 정이 복잡함은 물론 무엇보다 작업속도가 느려 공기 단축 측면에서는 대단히 불 리한 이음 방식이다. 하지만, 원터치 커플러는 현재 건설현장에서의 유효 점유율이 낮은 관계로 나사식 대비 신뢰도는 저조하지만, 공장에서의 대량 및 소량생산이 가능하고 또한, 제조과정이 간단하다. 특히, 숙련공이 불필요하고 체결이 단시간에 이루어져 작업속도의 향상을 통한 공기 단축이 가능하다. 하지만, 원터치 커플러는 현재 국내 KS 관련 규격이 없고 또한, 경제성과 품질상 신뢰도가 낮은 관계로 국내 건설현장에서의 유효 점유율 향상과 활성화에 커다란 장애가 되고 있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 향후, 건설현장에서의 원터치 커플러의 유효 점유율 향상 및 활 성화를 위한 방안을 제안하고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 국내에서 제조 및 생산한 원터치 커플러를 건설현장에서 직접 채용하여 시공하고 있는 국내 건 설현장 3곳의 공사관계자들을 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 이를 통해 원터치 커플러의 현황 및 문제점을 분석함은 물론 시공상태 및 품질, 검증, 경제성, 공기 단축 측면에서의 만족도 등을 종합적으로 조사 및 분석하는 방법으로 향후, 건 설현장에서의 유효 점유율 향상을 위한 기초적인 자료를 제안함으로써 원터치 커플러의 국내 규격 설정을 위한 자료로 활용하고자 하였다. 본 연구를 통해 얻은 최종적인 결론은 다음과 같다. (1) 원터치 커플러의 현장시공사례 조사결과 체결 여부의 확인이 어렵고 절단 시 생기는 흠집 발생으로 체결 곤란하는 문제점이 도출되었다. (2) 높은 층고에서 철근 수직도 상의 횡변위로 인하여 원터치 커플러의 체결 시 삽 입이 쉽지 않고 특히, 잔류변형률의 품질관리가 어려운 것으로 나타났다. 또한, 그라우팅 충전재를 활용하면 내진용 원터치 커플러로의 품질 확보가 가능할 것으로 파악되어 이에 대한 관련 규정화가 필요한 것으로 판단된다. (3) 경제성 분석결과, 겹침 이음 대비 나사식 커플러는 17.8%, 원터치 커플러는 10.7% 정도의 비용 절감이 가능한 것으로 확인되었다. (4) 원터치 커플러의 건설현장 적용에 대한 종합 설문 결과 전체 응답자 중 62%가 만족하였고 특히, 시공상태 및 품질, 경제성, 공기단축 측면에서의 공사관계자의 만족도는 평균 60% 이상으로 확인되었다. (5) 원터치 커플러의 건설현장 적용에 대한 설문조사 결과 전체 응답자 중 9% 정도는 품질에 만족하지 못하는 것으로 파악되었고 특히, 품질검증에 대한 신뢰도가 저조한 것으로 확인되었다. 이러한 결과로부터 원터치 커플러 관련 규정화가 조속히 마련되어 건설현장에의 채용에 대한 현장관계자들의 이해 및 인식을 향상시킬 필요가 있을 것으로 확인되었다. 이상과 같이 향후 건설현장에서의 원터치 커플러에 대한 유효 점유률 및 경 쟁력 향상을 위해서는 커플러 체결 후 품질확인 및 개선을 통한 문제가 해결 되어야 할 것으로 사료된다.

내부 분리형 테이퍼 상세를 갖는 체결식 철근 커플러의 이음성능

정현석 한양대학교 2023 국내박사

나사철근 압연공정 및 기계식 이음 커플러의 설계변수에 관한 연구

김정민 부산대학교 대학원 2020 국내박사

본 연구 목표는 나사철근 상용화를 위한 나사철근 압연공정과 기계식 이음 커플러의 설계변수를 활용하여 설계기준 도출하는 것이고 나사철근이 상용화 하기 위해서는 다음과 같이 3단계 과정이 진행되어야 한다. 1단계 연구 내용은 나사철근 제품 개발이다. 나사철근 제품을 생산하기 위해서는 나사철근 압연공정이 설계되어야 하고 압연공정은 Pass schedule 과 압연 공형으로 구성되어 있다. KS D 3504에서 제시하는 나사철근 Size, 단중 (kg/m), 공칭단면적 (mm2), 마디높이 (mm), 마디간격 (C,mm) 등을 선정하고 나사철근 압연공정에 적용할 Box, Oval, Round 공형과 Pass schedule 을 제시한다. 나사철근 압연공정에서 중요한 공형인 Peanut 공형설계를 수행하기 위해 유한요소해석, 분산 분석 (Analysis of variance, ANOVA), 인공신경망 (Artificial Neural Network, ANN) 분석을 이용하여 Peanut 공형 Parameter 조합 최적화를 도출한다. 제시된 공형과 Pass schedule 설계를 이용하여 나사철근 압연공정을 설계하고 설계된 나사철근 압연공정을 이용하여 나사철근 제품을 생산한다. 2단계 연구 목표는 기계식 이음을 위한 커플러 설계이다. 커플러 설계 시, 기계식 이음성능에 영향을 미치는 주요 설계변수를 선정하고 선정된 설계 변수를 이용하여 나사철근 커플러를 설계한다. 설계된 커플러의 이음성능을 평가하기 위해 KS D 0249 규격에서 제시하는 이음성능시험 중의 하나인 인장시험해석을 수행하고 해석결과를 통해 선정된 커플러 설계변수에 따른 나사철근의 기계식 이음성능을 분석한다. 마지막 3단계에서는 1, 2단계에서 설계된 SD600 급 고강도 나사철근과 커플러를 이용하여 KS D 0249 규격에서 제시하는 인장시험을 수행하고 인장시험결과를 통해 나사철근 커플러 설계기준을 제시한다.

커플러를 활용한 억지 끼움 방식의 마이크로파일에 관한 실험 및 해석적 연구

정행운 동신대학교 일반대학원 2024 국내석사

커플러를 활용한 억지 끼움 방식의 마이크로파일에 관한 실험 및 해석적 연구 정 행 운 동신대학교 대학원 토목공학과 (지도교수 강대흥) 마이크로파일은 강재로 보강된 직경 300mm 이하의 소구경 말뚝으로, 기존 말뚝 공법이 어려운 현장에서 효과적으로 적용되는데, 이는 국내 구조물 기초, 기초보강, 리모델링 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 기술은 이탈리아에서 1950년대에 개발된 것이 시작으로, 유럽 전역에서 적용되었으며, 뒤이어 미국에서도 성공적으로 도입되었다. 국내에서는 기존 구조물의 보수나 어려운 조건에서 활용되 고 있다. 마이크로파일의 적용분야는 대형 기초 굴착장비의 진입이 어려운 지역의 신설기 초, 기존 구조물 언더피닝, 타워와 굴뚝의 기초, PHC 파일 보강 등이 있다. 마이크 로파일의 성능은 지반 공학적인 측면보다는 구조적인 측면에 의해 결정되며, 시공 기술에 따라서도 지지력이 달라진다. 특히 마이크로파일의 용접 이음은 설치 심도를 높이기 위해 필수적이지만, 용접 작업 중 발생하는 문제점으로는 높은 열로 인한 소성변형으로 인한 강도 감소와 같 은 취약부 발생이 있다. 뿐만 아니라 강관의 용접 이음에서 발생하는 파손과 손상 문제도 존재한다. 본 연구에서는 이러한 용접 이음의 문제를 극복하고자 억지 끼워맞춤 방식의 무 용접 커플러 이음을 제안하였다. 이를 위해 커플러-강관 삽입 실험을 통해 삽입하 중과 마찰계수를 확인하고, 4점 재하 휨 실험을 통해 무용접 이음의 휨 성능을 분 석하였다. 결과적으로 삽입하중은 평균 220.07kN이며 마찰계수는 0.58로 확인되었 다. 4점 재하 휨 실험 결과, 무용접 이음 방식은 설계기준 강도를 초과하여 안정적 으로 거동하는 것을 확인하였다. 구조해석에서 해석 모형의 신뢰도를 확인하기 위해 실험 결과와 해석 결과를 그래 프로 비교하여 나타내었다. 실험 결과와 비교하여 마찰계수가 0.58보다 높은 마찰계 수에서 삽입 하중이 더 낮게 나타났다. 이는 해석상에서 커플러와 강관은 완벽한 원형에 가까우나 실제 강관은 이심률이 0이 아니기 때문에 발생하는 오차라고 판 단하여 구조해석에서 마찰계수는 0.6으로 사용하였다. 재료 모델에 대한 신뢰도를 확인하기 위해 이음부가 없는 강관의 실험 결과와 해석결과를 비교하였다. 그 결과 오차율 1% 이내로 신뢰도를 확인하였다. 또한 해석 결과에서 일정하중에 도달하기 전까지 변위가 아주 낮게 발생하였다. 실 제로는 커플러가 조금씩 풀리면서 거동하는 반면 해석에서는 결합력 하중이하에 서 분리가 시작되지 않는다. 또한 이 하중 값과 결합력이 선형관계인 것을 확인하 였다. 따라서 이 하중을 분리가 시작되는 하중이라 판단하여 공차 최적화를 위한 지표 로 선정하였다. 무용접 이음 방식의 커플러 휨 성능을 향상하기 위해 해석모형을 활용하여 커플 러와 강관의 최적 공차를 도출한 결과, 4.5mm 강관의 최적 공차는 12mm, 8.2mm 강관의 최적 공차는 1.25mm로 확인되었으며, 이러한 결과를 통해 무용접 커플러 이음 방식은 마이크로파일의 설치 심도를 높이는 데 필수적인 이음에 대한 효과적 이며 안정적인 성능을 제공할 것으로 판단된다.

강관비계용 이음용 클램프 표준화 연구

윤예빈 동명대학교 대학원 2019 국내석사

산업현장에서 흔히 볼 수 있는 강관 비계나 가설울타리 등의 가설구 조물은 주 부재인 비계용 강관의 이음과 결속을 통해 설치되는데 이때 비계용 강관의 길이 연장(맞댐 이음)에 사용되는 이음 부재를 강관조인트라고 한다. 강관조인트는 비계용 강관의 안쪽에 삽입되어 비계용 강관의 양 끝에 위치한 조립용 핀을 강관조인트의 이탈방지용 홈에 결속(Lock)시켜 두개의 강관을 이어주는 역할을 한다. 하지만 이러한 이음 방법은 비계용 강관의 조립용 핀이 유실된 경우 이탈방지가 불가능하며, 비계용 강관의 내경 크기에 따라 유격으로 인한 흔들림 등으로 이음부의 구조적 불안정을 초래한다. 특히, 근로자의 근골격계 질환 예방 등의 이유로 새로 개발된 경량 소재 비계용 강관은 두께가 얇아진 만큼 내경이 커져 기존 강관조인트로 연결 시 유격 발생이 더욱 심각하다. 이러한 문제에도 불구하고 현행 법 규정상 비계용 강관의 이음(맞댄이음) 부재로 오직 강관조인트만을 사용토록 하고 있어 국내 사용자들은 불안함을 느끼면서도 마땅한 대안이 없어 강관조인트를 이용한 불안정한이음을 계속하고 있다. 반면에 유럽과 미국 등에서 사용하는 슬리브 커플러라는 이음 부재는 강관조인트와 달리 비계용 강관의 바깥면에 체결하는 이음 방식은 마찰력만으로 맞댐 이음이 가능하여 비계용 강관의 내경 크기 및 조립용 핀의 유무에 관계없이 결속 강도를 확보할 수 있다. 이에 본 연구에서는 비계용 강관의 맞댐 이음부의 구조적 불안정을 해결하기 위한 슬리브 커플러의 이음 방식에 대한 안전성을 검토하여, 이를 국내 이음 부재인 강관조인트의 대안으로 제시함으로써 슬리브 커플러의 표준을 마련하는데 기초자료로 활용하고자 한다. The temporary structure such as a steel pipe scaffold or a temporary enclosure which is commonly found in an industrial field is installed through jointing and clamping of a steel pipe as a main component. At this time, a joint component used for extending a length of the steel pipe It is called a steel pipe joint. The steel pipe joint is inserted into the steel pipe and serves to connect the two steel pipes by locking the assembly pin located at both ends of the steel pipe into the separate preventing groove of the steel pipe joint. However, such a joining method is not capable of preventing separation when the assembly pin of the steel pipe are removed, and causes a structural instability due to the shaking due to the clearance depending on the inner diameter of the steel pipe. Especially, because of the reasons such as workers' musculoskeletal disorders prevention, the newly developed lightweight steel pipe has a wider internal diameter as the thickness becomes thinner, and the occurrence of the gap is more serious when connected with the existing steel pipe joint. In spite of these problems, the existing law stipulates that only the steel pipe joint is used as a joint of the steel pipe. Therefore, the domestic users feel uneasy and the unstable joint using the steel pipe joint is continuing because there is no proper alternative. On the other hand, the sleeve coupler, which is used in Europe and the United States, is a joint type that is fastened to the outer surface of a steel pipe unlike steel pipe joints. It can be fitted with friction force only. The binding strength can be ensured regardless of this. In this study, to solve the structural instability of splice joints, we investigated the safety of splice couplings and proposed this as an alternative to the joints of domestic steel pipe joints. I would like to use it as a basic data for preparing standards.

열광학가변 융착광섬유커플러

조규정 호남대학교 대학원 2011 국내석사

We report the fused fiber coupler whose transmission spectrum is widely tunable with temperature. With a proper choice of the external medium applied on the fused region of the coupler the tuning range could be expanded up to the free spectral range of the coupler itself. A polymer with a matched refractive index and high thermo-optic coefficient was used as the external medium, and a micro coil heater was installed to tune or switch the coupler. As the elongation length of the coupler increased, in the fabrication process, the tuning range increased also. With the polymer having a thermo-optic coefficient of and a 1.440 room temperature refractive index, as wide as 210 nm of wavelength tuning was experimentally obtained. The fabrication process of the tunable fused coupler and the temperature dependent spectral properties of the implemented couplers are presented in terms of the elongation length and the polymer index in detail. The feasibility as a tunable filter, optical switch and variable optical attenuator are presented also. 본 논문에서는 외부물질의 굴절률 변화에 따라 파장 가변이 가능한 융착광섬유 커플러를 제작하였다. 그리고 광섬유 커플러의 결합영역의 길이가 길어지게 되면 가변 할 수 있는 범위 역시 늘어났다. 열광학효과를 가진 외부 물질의 굴절률을 변화하기 위해 코일히터를 사용하였다. 반면 코일히터를 사용했을 때 반응속도를 느리다는 점을 개선하기위해 대체 방법으로 코일대신 마이크로스트립을 이용하는 방법을 제안하였다. 제작한 융착광섬유 커플러의 가변 범위는 210nm까지 가변이 가능하였다.

산업용 유압 퀵 커플러의 누유저감을 위한 설계

이욱진 경북대학교 대학원 2016 국내석사

Hydraulic power lines of agricultural and industrial machinery are frequently connected and disconnected to change their attachments and equipments using various types of quick couplers. Spillage occurs during the disconnection and connection of a conventional poppet type of quick coupler, resulting in possible pollution of fields. Therefore, the hydraulic couplers need to have the function to prevent the spillage when disconnecting hydraulic lines. The objective of this study was to develop an improved hydraulic quick coupler of flush face type for reduced leakage during disconnection by comparing with the spillage of a conventional poppet type of quick coupler. According to the ISO standards (7241-2 and 16028), the spillage test, the pressure drop test, the air inclusion test, the impulse test and the burst test were conducted to compare the performance of for the conventional poppet coupler and the designed flush face coupler. The spillage of the designed flush face coupler decreased up to 1/10 comparing with the conventional poppet coupler. The pressure drop due to the internal resistance of the flush face coupler was 30% less than that of the conventional poppet type coupler. The air inclusion of the designed flush face coupler was also reduced to 1/10 comparing with the conventional poppet coupler, similar to the results of spillage. In the impulse and burst tests, the both types of couplers satisfied the basic creteria. Therefore, this study proved that the flush face type of hydraulic quick coupler was improved in the spillage and pressure drop, comparing with the conventional quick coupler of poppet type. 농업기계 및 산업기계 작업에서 그 작업종류에 따라 유압으로 구동되는 작업 기계를 탈·부착하여 작업을 수행하므로 유압 호스관의 연결과 분리가 빈번하게 된다. 따라서 유압커플러는 유압라인을 쉽게 연결·분리시킬 수 있어야 한다. 또한 라인의 분리 시에는 유압유의 누설을 차단시키는 기능을 가질 필요가 있다. 유압커플러의 시장규모는 국내 연간 트랙터 내수 및 수출 생산 대 수는 약 41,000 대 이므로 트랙터에 사용되는 커플러의 비용은 33 억 원에 달하며(41,000 대×10 개/대 × 8,000 원) 기타 액세서리의 비용으로는 60 억 원 정도이므로. 국내시장규모는 약 93 억 원으로 추산된다. 국외의 경우 중국이 2010년에 360억 원(트랙터 150 만 대×3 개 / 대×8,000 원)으로, 세계시장의 규모는 30개국에서 1 조 800억 원 정도로 추산 된다. 유압 시스템은 소형 장비로서 대출력 작업의 장점을 가지므로 농업기계, 건설 중장비, 산업기계, 공작기계 등 적용 분야가 지속적으로 확산되고 있다. 현재 우리나라 농촌에서도 트랙터, 콤바인과 같은 대형 농기계가 급속하게 보급되고 있다. 유압 커플러는 쉬운 연결·분리 구조여야 하므로 퀵 커플러 형태의 설계를 요구한다. 이러한 유압시스템과 함께 사용되는 유압 퀵 커플러는 누설을 저감하여 누유에 의한 환경오염을 방지 해야만 한다. 따라서 분리된 경우에도 높은 기밀성이 요구되므로 이에 적합한 내부 구조를 가져야 하고, 동시에 내부의 요소들이 유동을 방해하지 않아 압력강하가 최소화 되어야 한다.

육상 탄성파탐사를 위한 에어건 설계

이종철 동아대학교 2012 국내석사

육상 탄성파탐사를 위한 에어건 설계 A Design of Airgun for Land Seismic Survey 에너지·자원공학과 이 종 철 지 도 교 수 김 진 후 최근 수십 년간 탄성파 탐사는 지층구조 조사, 지하자원 조사, 지반조사 등에 널리 이용되어 왔으며 에너지 전달 효율을 높이기 위한 음원 개발을 위해 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 소규모 탄성파탐사를 위한 육상용 에어건을 설계하고 이를 폭발식과 충격식 음원으로 제작하여 현장 적용 가능성을 조사하였다. 이를 위하여 우선, 급속배기밸브(quick exhaust valve; QEV)를 이용하여 소규모 육상 탄성파탐사용 에어건을 설계하였으며, 에어건의 폭발 에너지를 탄성 에너지로 변화하기 위하여 다양한 커플러를 고안하였다. 커플러로 PET 병, 고무막, 고무장갑, 우레탄 재질의 고무공, 전색을 한 고무장갑 등을 이용하였으며, 이 때 발생되는 탄성파를 수신하여 에너지 스펙트럼과 파워를 비교 분석하였다. 또한 에어건의 폭발 에너지를 충격 에너지로 변환하기 위하여 낙하 추와 타격판을 이용한 충격식 에어건을 고안하였으며, 이 때 발생되는 탄성파의 에너지 스펙트럼과 파워를 에어건의 압력 변화와 낙하 추의 무게변화에 따라 살펴보았다. 에어건에 의해 발생되는 탄성파의 에너지 스펙트럼과 파워를 소규모 탄성파 탐사에 가장 많이 사용되고 있는 해머(6.2 kg) 타격의 경우와 비교하여 현장 적용 가능성을 살펴보았다. 본 연구 결과 소규모 육상 탄성파탐사용 에어건을 활용했을 경우 주파수 대역은 해머(6.2kg) 타격의 경우에 비해 높게 나타났지만, 신호의 파워는 적게 나타났다. 이는 본 연구에 사용된 에어 컴프레서(air compressor), 급속배기밸브, 기타 부품들의 내압성이 떨어져 높은 압력을 구현하는데 한계가 있고, 커플러 설치에 의해 음원 주위 지반이 교란되는 등 현실적 제한 요소 때문으로 생각된다. 육상용 에어건을 현장에서 활용하기 위해서는 더 높은 압력의 에어건과 폭발 에너지를 탄성에너지로 변환할 수 있는 커플러에 대한 연구가 지속되어야 하겠다. 주요어: 탄성파탐사, 에어건, 음원, 급속배기밸브, 커플러

융착 광섬유 커플러를 이용한 굴절률 및 온도 센서

박규하 호남대학교 대학원 2009 국내석사

This paper reports a fiber-optic temperature sensor using a single mode fused fiber coupler incorporating a thermo-optic external medium. The spectral transmission was altered by changing the refractive index of the external thermo-optic medium. A theoretical and experimental investigation was carried out with the aim of achieving high sensitivity. The measured sensitivity for the environmental temperature was as high as -1.5nm/°C. 융착 광섬유 커플러는 광신호를 모으거나 분리하는 기능을 가지고 있고 결합 길이에 따라 광 파워 분배 , 파장 분할 , 편광 분리 기능을 가진다. 또한, 광섬유 커플러는 온도에 대하여서도 매우 안정적이므로 온도센서로 사용이 가능하다. 본 논문에서는 융착 커플러의 테이퍼링 부분이 외부 물질로 둘러 쌓인 새로운 구조를 이용하여 광섬유 센서로서의 가능성을 연구하였고 외부 물질의 굴절률 변화가 소자의 파장 응답에 미치는 영향을 분석하였으며 온도 센서로서의 가능성을 실험으로 확인하였다.