광섬유에 의한 등방성 균질재료 내의 미세균열 탐지기술

전문가 제언

○ 광섬유는 전자파에 대한 내성과 부식에 대한 저항성 등 환경 내구성이 뛰어나서 오래전부터 각종 센서의 재료로 사용되고 있다. 특히 광섬유의 100%에 가까운 신호전달 특성은 분포형 array센서 개발에 유리하다. 또한 높은 신축성은 인장력에 의한 섬유의 늘림을 가능하게 하여 다양한 나노스케일의 광섬유 센서가 시도되고 있다.

 

○ 현재 광섬유를 이용한 센서 개발에는 크게 두 흐름이 있다. 하나는 위에서 언급한 나노스케일 센서로서 의료용으로 쓰이는 나노바이오센서가 대표적인 예이다. 또 하나는 광섬유의 높은 신축성을 이용하는 결함 탐지기술로서 구조물 내부에 존재하는 균열 등 결함에 의한 국부적인 변형을 감시하는 것이다. 이 중 이 논문이 제안하는 기술은 두 번째인 구조물 결함 탐지기술을 대상으로 하고 있다.

 

○ 국내에서도 오래전부터 광섬유 센서를 다양한 용도에 적용하는 연구개발 노력이 많은 대학과 연구기관에서 이어지고 있다. 구조물의 결함 감시와 안전관리가 광섬유 센서 활용의 주축을 이루고 있으나 무인 울타리 감시 같은 보안 목적에도 쓰인다. 터널굴착 같은 대규모 토목사업에서 구조물의 변위측정과 안전관리를 위한 적용사례도 있다. 외국에서는 자동차나 대형항공기 동체의 균열 발생 감시에도 쓰인다.

 

○ 한국표준과학연구원은 구조물 결함 탐지기술 개발과 활용에서 국내 기술개발 노력을 선도하고 있다. 연구소의 안전측정센터는 1980년대부터 대형 공공시설물과 산업설비 등의 안전관리를 위한 기술개발을 이어오고 있다. 몇 년 전에는 시멘트 성형과 동시에 내부에 광섬유 센서를 심어서 자동감시가 가능한 일체형 시스템도 개발하였다. 사회적 안전이 중요한 이슈가 되고 있는 현 상황에서 대형구조물의 안전관리는 끊임없는 관심이 요구되는 문제이다. 그 한 예로 이 논문에서 제안하는 기술을 이용한 미세균열 탐지능력은 우리에게 중요한 자산이 될 수 있다. 이 논문의 아이디어를 확대 가공하여 국내에 적용시키는 노력이 필요할 것 같다.

 

저자

Jinlei Zhao, Tengfei Bao, Umar Amjad

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2015

권(호)

225()

잡지명

Sensors and Actuators, A: Physical

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

133~138

분석자

은*준

분석물

• 광섬유에 의한 등방성 균질재료 내의 미세균열 탐지기술.pdf [515,473 byte]

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