구조물의 동특성 추정을 위한 광섬유 브래그 격자 센서의 성능 평가

Abstract

구조물의 동특성 추정을 위한 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서의 성능 평가를 수행하였다. 먼저, FBG 센서의 성능 평가를 위한 실내 실험을 실시하였다. 정정보에서 FBG 변형률 센서와 일반 변형률 게이지의 성능을 비교하는 실험을 수행하였다. 2층 프레임 구조물에서 FBG 가속도 센서와 압전형 가속도계, MEMS 가속도계를 비교하는 실험을 수행하였다. 또한, FBG 변형률 센서의 현장 적용성 평가를 위해 삼승교에서 현장 실험을 실시하였다. FBG 변형률 센서와 일반 변형률 게이지를 삼승교에 설치하고, 상시 교통하중에서의 동적 변형률을 측정하였다. 다른 실험을 위해 FBG 변형률 센서와 일반 변형률 게이지, 변위계를 삼승교에 설치하였다. 세 가지 센서로부터 측정하여 구한 충격계수를 트럭 하중과 속도에 따라 비교하였다. 마지막으로, 3층 프레임 구조물에서 FBG 가속도 센서와 압전형 가속도계, MEMS 가속도계로부터 구한 가속도를 비교하였다. 모드 형상을 추정하고 측정한 고유주파수로부터 모델 개선을 수행하였다. FBG 센서의 성능이 실내 실험과 현장 실험에 적합함을 검증하였다.