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광섬유를 이용한 방재센서 기술

전문가 제언: ○ 오늘날 자연재해가 많이 발생하고 있다. 이와 같은 자연재해 발생을 예방하기 위한 방재센서 기술이 중요하며 광섬유를 이용한 센서에 대한 관심이 높아가고 있다. 광섬유를 이용한 센서기술은 1980년대부터 연구되기 시작하였다.

○ 광섬유는 뇌방전(雷放電)에 내성이 강하므로 악천후 속에서 동작하는 방재센서로서의 특성을 갖고 있다. 특히 광섬유 브래그 회절격자는 터널, 교량, 빌딩 등의 변형 및 이상 진동을 높은 감도로 직접 감지하는 센서로 이용되고 있다. 또한 수압을 감지하여 동작하는 수위계(水位計) 등 다양한 센서 디바이스가 실용화되고 있다.

○ 광섬유 내에서 발생하는 산란현상을 이용한 계측기술도 발전하여 Rayleigh 산란현상을 이용한 OTDR 기술, Brillouin 산란현상을 이용한 BOTDR 기술이 실용화되고 있다. 본고에서는 방재센서를 필요로 하는 사례, 광섬유형 방재시스템, 광섬유센서의 실용화 사례, 광방재 센싱의 표준화 등을 중심으로 광섬유를 이용한 방재센서 기술을 고찰하였다.

○ 광섬유는 광통신 시스템의 전송매체로 많이 사용되고 있으나, 의료용 영상전송매체, 자연재해를 예방하는 방재센서 등에 실용화되고 있다. 방재센서의 정보는 일반시민의 안전을 지키는 정보 콘텐츠로 중요한 역할을 하고 있다.

○ 기존의 방재센서 분야에서는 전기적인 원리로 동작하는 센서를 사용했으나 전기적 센서는 방재의 경우 발생하는 뇌방전, 전차의 방전 등으로부터 전자파의 영향을 받기 쉽고 오동작 현상이 발생하였다. 이 문제를 해결하는 수단으로 광섬유를 이용한 방재센서를 개발하게 되었다. 앞으로 방재센서의 고기능화, 고성능화 등을 위한 기술개발이 계속되기를 기대한다.

저자: Yukihiro MIZUMA, Issei SASAKI
자료유형: 학술정보