• 비파괴검사학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.356-361
• /
• 2005

본 연구에서 개발한 온도 보상형 double FBG 센서는 서로 다른 브래그 파장을 갖는 두개의 FBG 센서를 직렬로 연결하여 다양한 열적 조건하에서 구조물의 기계적 변형률만을 실시간으로 측정하기 위한 센서이다. 이 센서를 알루미늄 보에 접착하여 다양한 온도 조건에서 변형률 측정 실험을 수행하고, 결과 값을 전기 저항식 변형률 게이지의 결과 값과 비교하였다. 본 연구에서 제작한 온도보상형 double FBG 센서는 온도의 변화에 영향을 받지 않고 기계 변형률 측정을 잘 수행하였다.

• Current Optics and Photonics
• /
• 제4권6호
• /
• pp.477-482
• /
• 2020

Recently, one of the authors has been reported an optically tunable fiber Bragg grating (FBG) with a photomechanical polymer. It was based on a typical FBG with a downsized diameter of 60 ㎛, coated with azobenzene-containing polymer material. Azobenzene is a well-known reversibly photomechanical stretchable material under ultraviolet (UV) light. The small part of the functional-coating region on the FBG absorbed UV light, which pulled the UV-exposed part of the grating. It was selectable as tunable FBG or tunable chirped FBG, by adjusting the position of UV exposure on the grating. As proof of concept for the tunable FBG device, the characteristics just including UV-induced center-wavelength shift and spectral-width changes of the device were reported. In this paper, we report for the first time that the microactuator makes it possible to control the spectral shape of the FBG reflection, according to the specifications (shape and intensity) of the UV beam that reaches the FBG coated with the azobenzene polymer. In addition, we provide the group-delay profiles for the chirped FBG, so that the sign of its dispersion (normal or anomalous) can be tailored by simply selecting the moving direction of the UV light's displacement in the experiment.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.316-322
• /
• 2009

본 연구는 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG)센서를 이용하여 캔틸레버의 수직 처짐을 산정하고 이를 통하여 횡방향 하중을 받는 말뚝기초 거동 분석을 위한 사전연구를 수행하는데 목적이 있다. 말뚝기초를 모형화한 길이 1.7 m의 정방 중공 형강 내민보를 실험실에 설치하고 실험체 측면의 상하부 표면에 4개의 센서로 다중화 된 2쌍의 FBG 센서를 설치하였다. 결과 비교를 위해 FBG 센서가 설치된 동일 위치에 전기식 게이지를 설치하였다. 하중은 고정 단에서 1.47m 지점에 엑츄에이터를 통한 변위 제어 방법으로 재하 하였다. 실험을 통해 측정된 FBG 센서의 파장변화로부터 변형률과 곡률을 산정하였고 기하학적 처짐-곡률관계와 회귀분석을 통하여 처짐을 유추하였다. FBG 센서를 통해 산정된 변형률과 처짐을 각각 전기식 게이지의 변형률 측정값, 이론 처짐값과 비교분석 하였다. 측정된 FBG 센서와 전기식 게이지의 변형률은 근사한 결과를 나타내었으며, 이론적으로 산출한 처짐과 FBG 센서로부터 도출한 처짐도 우수한 상관관계를 보였다. 실험결과를 통하여 FBG 센서를 도입한 말뚝 기초 거동분석을 성공적으로 이루어내기 위해서는 FBG 센서로 측정 가능한 한계 변위의 산정 및 증대 방안이 필요하며, 센서 오작동시 대처 방법에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제20권2호
• /
• pp.163-173
• /
• 2017

Structural health monitoring (SHM) of civil infrastructure using fiber Bragg grating sensor networks (FBGSNs) has received significant public attention in recent years. However, there is currently little research on the health-monitoring technology of high-piled wharfs in coastal ports using the fiber Bragg grating (FBG) sensor technique. The benefits of FBG sensors are their small size, light weight, lack of conductivity, resistance corrosion, multiplexing ability and immunity to electromagnetic interference. Based on the properties of high-piled wharfs in coastal ports and servicing seawater environment and the benefits of FBG sensors, the SHM system for a high-piled wharf in the Tianjin Port of China is devised and deployed partly using the FBG sensor technique. In addition, the health-monitoring parameters are proposed. The system can monitor the structural mechanical properties and durability, which provides a state-of-the-art mean to monitor the health conditions of the wharf and display the monitored data with the BIM technique. In total, 289 FBG stain sensors, 87 FBG temperature sensors, 20 FBG obliquity sensors, 16 FBG pressure sensors, 8 FBG acceleration sensors and 4 anode ladders are installed in the components of the back platform and front platform. After the installation of some components in the wharf construction site, the good signal that each sensor measures demonstrates the suitability of the sensor setup methods, and it is proper for the full-scale, continuous, autonomous SHM deployment for the high-piled wharf in the costal port. The South 27# Wharf SHM system constitutes the largest deployment of FBG sensors for wharf structures in costal ports to date. This deployment demonstrates the strong potential of FBGSNs to monitor the health of large-scale coastal wharf structures. This study can provide a reference to the long-term health-monitoring system deployment for high-piled wharf structures in coastal ports.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.225-230
• /
• 2016

광섬유 브래그 격자센서(FBG)는 다중화가 용이하고 절대측정이 가능한 고유의 장점으로 다양한 구조물의 구조건전성 모니터링(SHM)에 활용도를 넓혀가고 있다. 하지만, 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서를 온도 변화 환경에서 장기간 사용할 경우 FBG 센서는 계절적 요인에 의한 큰 폭의 주기적 온도 변화 환경에 노출되므로 센서의 신뢰성 확보를 위해 신호 특성에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 패키징된 FBG 센서의 제작에 많이 활용되는 각각 2가지의 모재 및 접착제를 대상으로 시편을 제작한 후 항온항습기 내에서 -$20^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$의 온도 조건에서 300사이클의 반복 열하중시험을 수행하였다. 시험 결과, FBG 센서에 주기적인 반복 열하중이 가해질 경우 일정량의 압축변형이 작용하며 이는 센서로 사용 시 측정 오차로 작용하므로 장기 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서의 사용 전 안정화 과정을 통한 사전보정이 필요함을 확인하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.33-36
• /
• 2005

In this research, for the smart health monitoring of the hydrogen storage high pressure composite vessel, the feasibility study of an embedded fiber Bragg grating(FBG) sensor is carried out. To verify strain measurement in various temperature environment which is needed for the hydrogen pressure vessel, tensile test of a composite specimen with both an embedded FBG sensor and a strain gauge is made in low temperature. Before we try a real-size hydrogen storage pressure vessel, a small & cheap composite pressure vessel having the same structure is fabricated with embedded FBG sensors and tested. In the case of an aluminum liner inside the vessel, survivability of FBG sensors at the interface is lower than the other areas.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.218-221
• /
• 2009

This paper reports on measurement method for the fiber optic strain monitoring of overhead contact line systems of trains, We used FBG (Fiber Bragg Grating) sensors to measure the strain variation of overhead contact line. FBG sensors can sensitively measure the variation of strain and! or temperature by the shift wavelength of reflected wave according to the lattice variation during the measurement. FBG sensor were attached on the contact line and connected to the monitoring system with optical fibers. The monitering system with FBG sensors showed very good sensitivity to measuring strain variation and this system could be applied to the overhead contact line of KTX (Korea Train eXpress).

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.221-222
• /
• 2009

이 논문에서는 기존의 FBG 광센서와는 달리 이중파장 구조를 갖는 FBG 센서를 제안하여 기 존의 FBG 센서가 측정할 수 있는 범위를 획기적 으로 증대시킴을 보이고자 한다. 고해상도의 광범 위한 지역 측정은 두 가지의 광대역 광원을 이용 하는 매트릭스 구조의 FBG를 이용해 구성하였으며, 두 광원을 사용하는 통합시스템은 도파로 열격자(AWG)로 구성되어 있다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
• /
• pp.407-410
• /
• 2000

국내에서 개발된 광섬유 격자(FBG)를 사용하여 국내 최초로 3종의 FBG 음향 트랜스듀서를 설계 및 제작하였다. 제작된 FBG 트랜스듀서들에 대하여 특성을 분석하고, 수중에서 각각의 주파수 특성실험을 하였다. 그리고 수중에서 임의의 음파에 대한 다중점 신호 검출과 지향성 실험을 행하였다. 실험결과 주파수 특성은 최대 18 KHz까지 음파 검출이 가능하였고, 시스템 에레이 가능성을 확인할 수 있어, 향후 실용화 연구가능성을 마련하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
• /
• pp.17-20
• /
• 2005

In-situ structural health monitoring of filament wound pressure tanks were conducted during water-pressurizing test using embedded fiber Bragg grating (FBG) sensors. We need to monitor inner strains during working in order to verify the health condition of pressure tanks more accurately because finite element analyses on filament wound pressure tanks usually show large differences between inner and outer strains. Fiber optic sensors, especially FBG sensors can be easily embedded into the composite structures contrary to conventional electric strain gages (ESGs). In addition, many FBG sensors can be multiplexed in single optical fiber using wavelength division multiplexing (WDM) techniques. We fabricated a standard testing and evaluation bottle (STEB) with embedded FBG sensors and performed a water-pressurizing test. In order to increase the survivability of embedded FBG sensors, we suggested a revised fabrication process for embedding FBG sensors into a filament wound pressure tank, which includes a new protecting technique of sensor heads, the grating parts. From the experimental results, it was demonstrated that FBG sensors can be successfully adapted to filament wound pressure tanks for their structural health monitoring by embedding.