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열처리법으로 제작된 알루미늄산 스트론튬 박막의 특성

전문가 제언: ○ 이 자료는 알루미늄 산 스트론튬 형광체(SrAl2O4: Eu Dy)의 응력발광 특성에 착안하여 박막 압력센서에 응용할 수 있는지를 검토하고 있다. 응력발광체는 변형 에너지에 의해 반복적으로 발광하는 기능성 재료이다. 1990년대 후반에 일본의 산업기술종합연구소에서 발명하였으며, 구조물의 표면에 역학적 자극에 의해 발광하는 응력발광 센서를 설치하여 콘크리트의 열화 상태에 대한 정보를 제공받는데 이용하고 있다.

○ 응력발광 센서를 구조물 표면에 설치하면 교량이나 건물의 콘크리트에서 발생하는 균열의 모습을 관찰할 수 있으며, 응력에 따른 이상 상태를 진단하여 균열의 발생이나 진행 상태를 관찰 및 예측할 수 있다. 또한 각종 구조물에 대한 보수 및 유지관리를 모니터링 할 수도 있다.

○ 응력발광체는 분말상의 세라믹 미립자이며, 각 미립자는 역학적 신호를 광신호로 직접 변환하는 센서의 역할을 한다. 이러한 미립자를 함유하고 있는 도료를 대상물에 도포하면 응력의 집중에 의해 개개의 미립자가 발광하기 때문에 일종의 화상정보를 얻을 수 있다. 그러므로 응력발광체를 도포한 구조물의 표면에서 전해지는 국부적인 응력 이상이나 균열 및 분포 상태를 포착할 수 있다.

○ 기체, 액체, 고체 등의 모든 물질 사이에 작용하는 역학적 에너지를 검출하기 위한 센서가 압력센서이다. 압력센서는 대기압 이상을 측정하는 압력계와 대기압보다 낮은 압력을 측정하는 진공계가 있다. 압력센서로서 검출 가능한 물리량은 압력, 중량, 토크 등이지만 이들은 역학적으로 차이가 있으므로 각 물리량에 따라 압력센서를 적절하게 구별하여 사용해야 한다. 반도체식 압력센서는 반도체에 압력이 가해지면 압력 저항효과에 의해 저항수치가 변하는 원리를 이용한 센서방식이다.

○ 최근에 우리나라의 새로운 압력센서 개발품으로는 혈액량에 따라 투과율의 변화를 광센서로 측정하여 맥박신호를 분석하는 것과 압전센서를 이용하여 손목 동맥의 압력을 측정하여 맥박을 측정하는 휴대용 맥박측정시스템이 개발되어 있다.

저자: H.Shimizu
자료유형: 학술정보