광섬유레이저 속도계측

전문가 제언

○ 광섬유는 압력, 온도, 변형 및 레이저를 이용한 유체속도 측정 등에 응용된다. 이 해설논문은 광섬유레이저 속도계측에 관한 것으로 광섬유의 특성, 레이저 속도계측의 원리, 광섬유의 응용 등에 관하여 기술하였다.

○ 레이저 속도계측의 원리는 이동입자로부터 산란광의 도플러 주파수 이동(Doppler frequency shift)을 측정하거나 두 점 사이의 비행시간(time of flight)을 측정하는 2가지 방법으로 구분할 수 있다. 도플러 주파수 이동 방법에는 레이저도플러 속도계측(LDV), 섬유간섭계측, 파장여과기술을 이용한 평면 도플러 속도계측(PDV) 등이 있다.

○ LDV는 고품질, 고공간분해능으로 유속을 측정할 수 있는 기술로서 두 가지 광학적 배치방법이 있다. 즉, 기준빔 LDV와 도플러 차동(difference) LDV가 있다. 광섬유 기준빔시스템은 in vivo 혈류측정에 사용되었으며, 광섬유다발(optical fiber bundle)은 엔진배기 유동에서 PDV유속을 측정할 때 사용된다. 광섬유다발 PDV는 유럽 천음속 풍동시험(European Transonic Windtunnel)에서 응용되었다.

○ 레이저 속도계측에 광섬유기술을 사용하는 것은 진동, 온도, 압력 등의 가혹한 환경에서 레이저 속도계측을 하는데 중요하다. 광섬유를 사용함으로써 광섬유가 없으면 도달할 수 없는 위치에 도달할 수 있으며, 레이저 속도계측 장치를 소형화 할 수 있는 이점이 있다.

○ DB Engineering Village2에서 1999~2010년 기간의 ‘광섬유레이저 속도계측’연구를 검색해보면 국제학술지 게재논문 수는 영국이 27편으로 제일 많고, 미국 5편, 프랑스 4편, 독일 3편, 호주, 벨지움, 일본 등이 각각 2편이며, 한국은 전무한 상태이다. 국내에서는 창원대학교 등에서 레이저유속계를 사용하여 사각덕트 내의 유속측정 연구를 수행한 바 있으나 선진국에 비하여 기술수준이 미약하다고 판단된다. 앞으로 국내에서도 광섬유레이저를 이용한 유체의 속도계측이 활성화 되어야 할 것이다.

저자

T. O. H. Charrett, S. W. James, R. P. Tatam

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

23

잡지명

Measurement Science and Technology

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

1~32

분석자

이*희

분석물

• 광섬유레이저 속도계측.pdf [270,922 byte]

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