KR20120097269A - 복합재 변형 감지장치 - Google Patents

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KR20120097269A
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Abstract

본 발명은 복합재 변형 감지장치에 관한 것으로, 본 발명은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 제1 복합재층; 및 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열되며, 상기 제1 복합채층의 강화 섬유들 배열과 엇갈리게 상기 제1 복합재층에 적층되는 제2 복합재층을 포함하는 복합재에 있어서, 상기 제1 복합재층 또는 제2 복합재층의 강화 섬유들과 동일 방향으로 상기 제1,2 복합재층 사이에 위치하는 광섬유센서; 및 상기 광섬유센서와 엇갈리는 강화 섬유들을 포함하는 복합재층과 상기 광섬유센서 사이에 위치하며, 상기 광섬유센서를 커버하는 센서 커버층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 광섬유센서의 단면 형상 변형을 최소화하여 복합재의 변형을 정확하게 측정하게 된다.

Description

복합재 변형 감지장치{APPARATUS FOR SENSING DEFORMATION OF COMPOSITE}
본 발명은 복합재 변형 감지장치에 관한 것이다.
복합재는 기지(matrix)와 강화재를 포함한다. 복합재는 기지와 강화재에 따라 다양한 종류로 분류된다. 일예로, 기지가 수지이고 강화재가 탄소 섬유인 경우 탄소 섬유 복합재라 한다.
복합재는 무게가 가볍고 기계적 성질이 우수하다. 이로 인하여, 복합재는 풍력 발전기의 블레이드, 비행기의 날개, 자동차의 프레임, 선박의 프로펠러 등의 소재로 사용된다.
도 1은 풍력 발전기를 구성하는 블레이드를 도시한 측면도이다. 도 2는 상기 블레이드 몸체의 일부분을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 상기 블레이드(100)의 몸체는 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20)이 교변되게 복수 개 적층된다. 상기 제1,2 복합재층(10)(20)은 각각 다수 개의 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층(11)(21)과 그 강화 섬유 배열층(11)(21)에 침투된 수지(12)(22)를 포함한다. 상기 제1 복합재층(10)의 강화 섬유들과 상기 제2 복합재층(20)의 강화 섬유들이 서로 엇갈린다. 상기 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20)은 제1 복합재층(10)의 수지(12)와 제2 복합재층(20)의 수지(22)가 경화되어 서로 접합된다.
상기 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20)은 여러 방향으로 힘을 받도록 하기 위하여 상기 제1 복합재층(10)의 강화 섬유들의 방향과 상기 제2 복합재층(20)의 강화 섬유들의 방향이 서로 엇갈리도록 상기 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20)을 적층한다.
그리고 상기 블레이드(100)의 몸체 내부에 블레이드(100)의 변형을 감지하는 광섬유센서(S)가 구비된다. 상기 광섬유센서(S)는 크기가 작고 내구성이 우수하며 복합재와 일체화가 쉽다.
상기 광섬유센서(S)는 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20) 사이에 위치하며, 상기 광섬유센서(S)의 길이 방향이 제1 복합재층(10)의 강화 섬유들의 길이 방향과 같게 위치한다.
상기 풍력 발전기의 블레이드가 연결되는 유선형 동체(200)에 제어 유닛(300)이 장착되며, 상기 광섬유센서(S)는 상기 제어 유닛(300)에 연결된다.
상기 풍력 발전기의 블레이드(100)가 회전하는 중에 블레이드(100)에 외력이 가해지면(예를 들면, 새가 블레이드에 부딪히거나 물체가 블레이드에 부딪히게 되는 것) 블레이드(100)가 휘어지게 된다. 상기 블레이드(100)가 휘어지게 되면 블레이드(100)에 장착된 광섬유센서(S)가 블레이드의 휘어짐과 함께 변형되며 그 광섬유센서(S)의 변형에 의해 광원으로부터 입사된 빛의 반사 파장이 변하게 된다. 상기 반사 파장을 기초로 하여 블레이드의 휘어짐, 즉 변형을 측정하게 된다.
그러나 상기한 바와 같은 구조는 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20)이 경화되어 접합되면서 제1 복합재층(10)과 제2 복합재층(20)에 위치하는 광섬유센서(S)가, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 복합재층(20)의 강화 섬유들에 의해 가압되어 단면 형상이 변형된다. 상기 광섬유센서(S)의 단면 형상이 변형되므로 광원에서 발생된 빛이 복굴절되어, 도 4에 도시한 바와 같이, 스펙트럼의 피크(peak)가 깨지면서 이중 피크(dual-peak)가 형성된다. 이로 인하여, 광섬유센서(S)는 블레이드(100)의 변형을 정확하게 측정하지 못하게 된다.
본 발명의 목적은 복합재로 제작된 물체의 변형을 정확하게 측정하는 복합재 변형 감지장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 제1 복합재층; 및 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열되며, 상기 제1 복합채층의 강화 섬유들 배열과 엇갈리게 상기 제1 복합재층에 적층되는 제2 복합재층을 포함하는 복합재에 있어서, 상기 제1 복합재층 또는 제2 복합재층의 강화 섬유들과 동일 방향으로 상기 제1,2 복합재층 사이에 위치하는 광섬유센서; 및 상기 광섬유센서와 엇갈리는 강화 섬유들을 포함하는 복합재층과 상기 광섬유센서 사이에 위치하며, 상기 광섬유센서를 커버하는 센서 커버층을 포함하는 복합재 변형 감지장치가 제공된다.
상기 광섬유센서는 상기 제1 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향이며, 상기 센서 커버층은 상기 광섬유센서와 상기 제2 복합재층 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 센서 커버층은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층을 포함하며, 상기 센서 커버층의 강화 섬유들은 제1 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향인 것이 바람직하다.
상기 광섬유센서는 상기 제2 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향이며, 상기 센서 커버층은 상기 광섬유센서와 상기 제1 복합재층 사이에 위치할 수 있다. 상기 센서 커버층은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층을 포함하며, 상기 센서 커버층의 강화 섬유들은 제2 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향인 것이 바람직하다.
상기 센서 커버층은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층과, 상기 강화 섬유 배열층에 침투된 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광섬유센서는 에프비지 센서(FBG: Fiber optic Bragg Grating sensor) 인 것이 바람직하다.
상기 강화 섬유들은 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 상기 강화 섬유들은 유리 섬유가 될 수도 있다.
본 발명은 블레이드 몸체를 구성하는 제1 복합재층과 제2 복합재층 사이에 광섬유센서가 위치하고, 상기 광섬유센서와 제2 복합재층 사이에 센서 커버층이 구비되므로 광섬유센서에 가해지는 불균일한 힘이 최소화하게 되어 광섬유센서 단면 형상의 변형을 최소화한다.
또한, 본 발명은 센서 커버층이 강화 섬유들을 포함하고, 그 센서 커버층의 강화 섬유들이 광섬유센서와 나란하게 될 뿐만 아니라 제1 복합재층의 강화 섬유들과 나란하게 되므로 광섬유센서에 작용하는 힘을 보다 균일하게 분산시킨다.
또한, 상기 센서 커버층이 복합재로 이루어지므로 센서 커버층이 제1,2 복합재층 및 광섬유센서와 일체화가 쉽게 된다.
도 1은 풍력 발전기를 구성하는 블레이드를 도시한 측면도,
도 2는 상기 블레이드 몸체의 일부분을 분해하여 도시한 사시도,
도 3은 광섬유센서가 제2 복합재층에 의해 가압된 상태를 도시한 단면도,
도 4는 종래 구조에 의해 발생되는 스펙트럼의 한 파장을 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 일실시예가 구비된 풍력 발전기 블레이드의 일부분을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 일실시예가 구비된 풍력 발전기 블레이드의 일부분을 분해하여 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 의해 발생되는 스펙트럼의 한 파장을 나타낸 그래프.
이하, 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 일실시예가 구비된 풍력 발전기 블레이드의 일부분을 도시한 단면도이다. 도 6은 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 일실시예가 구비된 풍력 발전기 블레이드의 일부분을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 5, 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 일실시예는 제1 복합재층(30)과 제2 복합재층(40)을 포함하는 복합재에 광섬유센서(S)와 센서 커버층(50)를 포함한다.
상기 제1 복합재층(30)과 제2 복합재층(40)은 상기 풍력 발전기의 블레이드의 몸체를 구성한다. 즉, 상기 블레이드의 몸체는 다수 개의 제1 복합재층(30)들과 다수 개의 제2 복합재층(40)들을 포함한다.
상기 제1 복합재층(30)은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층(31)과, 상기 강화 섬유 배열층(31)에 침투된 수지(32)를 포함한다. 상기 강화 섬유 배열층(31)은 한 개의 층인 것이 바람직하다. 즉, 상기 강화 섬유 배열층(31)은 일정 길이를 갖는 강화 섬유들이 서로 나란하게 일렬로 배열된 것이다. 그리고 상기 강화 섬유 배열층(31)의 강화 섬유들사이에 수지(32)가 채워져 강화섬유들이 수지(32)에 의해 서로 연결(달라붙음)된 것이다. 상기 강화 섬유는 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 상기 강화 섬유는 유리 섬유일 수 있다.
상기 제2 복합재층(40)은, 상기 제1 복합재층(30)과 같이, 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층(41)과, 상기 강화 섬유 배열층(41)에 침투된 수지(42)를 포함한다. 상기 강화 섬유 배열층(41)은 한 개의 층인 것이 바람직하다. 즉, 상기 강화 섬유 배열층(41)은 일정 길이를 갖는 강화 섬유들이 서로 나란하게 일렬로 배열된 것이다. 그리고 상기 강화 섬유 배열층(41)의 강화 섬유들사이에 수지(32)가 채워져 강화 섬유들이 수지(42)에 의해 서로 연결된 것이다. 상기 강화 섬유는 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 상기 강화 섬유는 유리 섬유일 수 있다.
상기 제1 복합재층(30)의 한쪽면에 상기 광섬유센서(S)가 놓여지고, 상기 센서 커버층(50)이 상기 광섬유센서(S)를 커버한다. 상기 제2 복합재층(40)이 상기 센서 커버층(50)을 커버하도록 상기 제1 복합재층(30)에 적층되되, 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들의 방향과 상기 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 방향이 서로 엇갈리도록 적층된다.
상기 광섬유센서(S)는 에프비지 센서(FBG: Fiber optic Bragg Grating sensor) 인 것이 바람직하다.
상기 에프비지 센서는 한 가닥의 광케이블에 여러 개의 센싱부가 구비된다. 광원을 상기 광케이블에 입사시킬 경우 센싱부의 조건에 맞는 파장 성분은 센싱부에서 반사되고 나머지 파장 성분은 센싱부를 그대로 통과한다. 상기 센싱부에 온도나 변형률 등의 외부 물리량을 가할 경우 이들 값이 변하여 센싱부에서 반사되는 파장이 달라진다. 상기 센싱부에서 반사되는 파장의 변화를 정밀하게 측정하면 센싱부에 가해진 미지의 물리량을 계산할 수 있다.
상기 광섬유센서(S)의 길이 방향이 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들의 길이 방향과 같은 방향인 것이 바람직하다. 즉, 상기 광섬유센서(S)가 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 나란하게 놓이는 것이 바람직하다.
상기 센서 커버층(50)은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층(51)과, 상기 강화 섬유들에 침투된(강화 섬유들사이에 채워진) 수지(52)를 포함한다. 상기 강화 섬유는 탄소 섬유인 것이 바람직하다. 한편, 상기 강화 섬유는 유리 섬유일 수 있다. 상기 센서 커버층(50)은 일정 길이와 폭을 갖는다. 상기 센서 커버층(50)의 길이는 센서 커버층(50)을 구성하는 강화 섬유들의 길이 방향이고, 상기 센서 커버층(50)의 폭은 센서 커버층(50)을 구성하는 강화 섬유들의 반경 방향이다. 상기 센서 커버층(50)의 폭은 3 ~ 5mm 정도인 것이 바람직하다. 상기 센서 커버층(50)의 강화 섬유들의 길이 방향과 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들의 길이 방향과 같도록 상기 센서 커버층(50)이 상기 광섬유센서(S)를 커버한다. 따라서, 상기 광섬유센서(S)의 길이 방향과 상기 센서 커버층(50)의 강화 섬유들의 길이 방향이 서로 같게 된다.
상기 센서 커버층(50)의 한쪽면이 상기 광섬유센서(S)와 제1 복합재층(30)에 접촉되고, 상기 센서 커버층(50)의 다른 한쪽면이 상기 제2 복합재층(40)에 접촉된다.
상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 상기 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 사이각은 45도인 것이 바람직하다. 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 상기 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 사이각은 45도임에 따라 상기 센서 커버층(50)의 강화 섬유들과 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 사이각이 45도가 된다.
상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 상기 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 사이각은 90도 또는 30도일 수 있다.
상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 상기 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 사이각은 다양하게 할 수 있다.
상기 제1 복합재층(30)의 다른 한쪽면, 즉 광섬유센서(S)가 부착된 반대편면에 상기 제2 복합재층(40)이 적층됨이 바람직하다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 상기 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 방향이 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들의 방향과 엇갈리게 적층된다. 상기 한 쌍을 이루는 제1 복합재층(30)과 제2 복합재층(40)은 상기 제1 복합재층(30)의 다른 한쪽면에 적층된 제2 복합재층(40)에 설정된 수만큼 적층됨이 바람직하다.
상기 제2 복합재층(40)의 다른 한쪽면, 즉 센서 커버층(50)이 부착된 반대편면에 상기 제1 복합재층(30)이 적층됨이 바람직하다. 이때, 위에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들의 방향이 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들의 방향과 엇갈리게 적층된다. 한 쌍을 이루는 제1 복합재층(30)과 제2 복합재층(40)은 상기 제2 복합재층(40)의 다른 한쪽면에 적층된 제1 복합재층(30)에 설정된 수만큼 적층됨이 바람직하다.
한편, 상기 제1 복합재층(30)을 제2 복합재층(40)이라 하고, 상기 제2 복합재층(40)을 제1 복합재층(30)이라 할 수 있다.
상기 제1 복합재층(30), 광섬유센서(S), 센서 커버층(50), 제2 복합재층(40)이 적층되어 서로 결합되는 과정에 대한 일예를 설명하면 다음과 같다.
상기 제1 복합재층(30)이 만들어지기 전 단계로, 강화 섬유들의 다발을 수지에 함침시킨 다음 그 수지가 뭍은 강화 섬유 다발을 맨드렐(mandral)에 가압하여 판 형상으로 형성한다. 그리고 수지가 침투된(뭍은) 판 형상의 강화 섬유 배열층을 반경화시킨다. 상기 수지가 침투된 판 형상의 반경화된 강화 섬유 배열층을 제1 프리 프레그(prepreg)라 한다. 상기 제1 프리 프레그는 강화 섬유들이 한 방향으로 배열된 것이다.
상기 제1 프리 프레그에, 상기 광섬유센서(S)의 길이 방향과 제1 프리 프레그의 강화 섬유들의 길이 방향이 같도록 상기 광섬유센서(S)를 올려 놓는다.
상기 센서 커버층(50)이 만들어지기 전 단계로, 강화 섬유들의 다발을 수지에 함침시킨 다음 그 수지가 뭍은 강화 섬유 다발을 맨드렐에 가압하여 판 형상으로 형성한다. 그리고 수지가 뭍은 판 형상의 강화 섬유 배열층을 반경화시킨다. 상기 수지가 뭍은 판 형상의 반경화된 강화 섬유 배열층을 제2 프리 프레그라 한다. 상기 제2 프리 프레그는 강화 섬유들이 한 방향으로 배열된 것이다. 상기 제2 프리 프레그의 폭은 3 ~ 5mm인 것이 바람직하다.
상기 제1 프리 프레그의 강화 섬유들의 길이 방향과 상기 제2 프리 프레그의 강화 섬유들의 길이 방향이 서로 같도록 상기 제2 프리 프레그로 상기 광섬유센서(S)를 덮는다.
상기 제2 복합재층(40)이 만들어지기 전 단계로, 강화 섬유들의 다발을 수지에 함침시킨 다음 그 수지가 뭍은 강화 섬유 다발을 맨드렐에 가압하여 판 형상으로 형성한다. 그리고 수지가 뭍은 판 형상의 강화 섬유 배열층을 반경화시킨다. 상기 수지가 뭍은(침투된) 판 형상의 반경화된 강화 섬유 배열층을 제3 프리 프레그라 한다. 상기 제3 프리 프레그는 강화 섬유들이 한 방향으로 배열된 것이다.
상기 제1 프리 프레그의 강화 섬유들과 제3 프리 프레그의 강화 섬유들이 서로 엇갈리도록 상기 제3 프리 프레그를 제1 프리 프레그에 적층하되, 상기 광섬유센서(S)와 센서 커버층(50)을 복개하도록 적층한다. 즉, 상기 제1,2 프리 프레그 사이에 상기 광섬유센서(S)와 센서 커버층(50)이 위치한다.
상기 제1 프리 프레그, 광섬유센서(S), 제2 프리 프레그, 제3 프리 프레그를 고온에서 가압하여 경화시킨다. 상기 경화 온도는 보통 120℃ 내외이다. 제1 프리 프레그가 경화된 것이 제1 복합재층(30)이고, 제2 프리 프레그가 경화된 것이 센서 커버층(50)이고, 제3 프리 프레그가 경화된 것이 제2 복합재층(40)이다.
한편, 상기 제1 복합재층(30)과 제2 복합재층(40)에 각각 한 쌍을 이루는 제1,2 복합재층(30)(40)을 설정된 수(층)만큼 더 적층할 경우 제1 프리 프레그에 한 쌍을 이루는 제1,2 프리 프레그를 설정된 수만큼 더 적층시키고, 상기 제2 프리 프레그에 한 쌍을 이루는 제1,2 프리 프레그를 설정된 수만큼 더 적층시킨 다음 경화시킨다. 한 쌍을 이루는 제1,2 프리 프레그에서, 제1 프리 프레그의 강화 섬유들과 제2 프리 프레그의 강화 섬유들은 서로 엇갈린다.
상기 광섬유센서(S)는 풍력 발전기의 유선형 동체에 장착된 제어 유닛에 연결된다.
이하, 본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 풍력 발전기의 블레이드가 회전하는 중에 블레이드에 외력이 가해지면(예를 들면, 새가 블레이드에 부딪히거나 물체가 블레이드에 부딪히게 되는 것) 블레이드가 휘어지게 된다. 상기 블레이드가 휘어지게 되면 블레이드에 장착된 광섬유센서가 변형되며 그 광섬유센서의 변형에 의해 광원으로부터 입사된 빛의 반사 파장이 변하게 된다. 상기 반사 파장을 기초로 하여 블레이드의 변형을 측정하게 된다.
본 발명은 블레이드의 몸체를 구성하는 제1 복합재층(30)과 제2 복합재층(40) 사이에 광섬유센서(S)가 위치하고, 상기 광섬유센서(S)와 제2 복합재층(40) 사이에 센서 커버층(50)이 구비되므로 광섬유센서(S)에 가해지는 불균일한 힘이 최소화하게 되어 광섬유센서(S) 단면 형상의 변형을 최소화한다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 나란하게 놓인 광섬유센서(S)를 센서 커버층(50)이 덮은 상태에서 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들이 광섬유센서(S)와 엇갈리게 놓이게 되므로 경화 과정에서 제2 복합재층(40)의 강화 섬유들이 직접적으로 센서 커버층(50)을 가압하게 되어 광섬유센서(S)에 간접적이고 균일한 힘이 작용하게 된다. 따라서, 상기 광섬유센서(S) 단면 형상의 변형이 최소화된다. 상기 광섬유센서(S) 단면 형상의 변형이 최소화되므로 광원의 빛이 복굴절되는 것을 방지하여, 도 7에 도시한 바와 같이, 스펙트럼의 피크(peak)가 깨지지 않게 된다. 상기 스펙트럼의 피크가 깨지지 않게 되므로 블레이드의 변형을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 상기 센서 커버층(50)이 강화 섬유들을 포함하고, 그 센서 커버층(50)의 강화 섬유들이 광섬유센서(S)와 나란하게 될 뿐만 아니라 제1 복합재층(30)의 강화 섬유들과 나란하게 되므로 광섬유센서(S)에 작용하는 힘을 보다 균일하게 분산시킨다.
또한, 상기 센서 커버층(50)이 복합재로 이루어지므로 센서 커버층(50)이 제1,2 복합재층 및 광섬유센서(S)와 일체화가 쉽게 된다.
본 발명에 따른 복합재 변형 감지장치는 위에서 설명한 바와 같이 풍력 발전기의 블레이드에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 선박의 프로펠러 등에 적용될 수 있다.
S; 센서 30; 제1 복합재층
40; 제2 복합재층 50; 센서 커버층

Claims (11)

  1. 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 제1 복합재층; 및 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열되며, 상기 제1 복합채층의 강화 섬유들 배열과 엇갈리게 상기 제1 복합재층에 적층되는 제2 복합재층을 포함하는 복합재에 있어서,
    상기 제1 복합재층 또는 제2 복합재층의 강화 섬유들과 동일 방향으로 상기 제1,2 복합재층 사이에 위치하는 광섬유센서; 및
    상기 광섬유센서와 엇갈리는 강화 섬유들을 포함하는 복합재층과 상기 광섬유센서 사이에 위치하며, 상기 광섬유센서를 커버하는 센서 커버층을 포함하는 복합재 변형 감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광섬유센서는 상기 제1 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향이며, 상기 센서 커버층은 상기 광섬유센서와 상기 제2 복합재층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서 커버층은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층을 포함하며, 상기 센서 커버층의 강화 섬유들은 제1 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 센서 커버층의 강화 섬유들과 상기 제2 복합재층의 강화 섬유들의 사이각은 45도인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광섬유센서는 상기 제2 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향이며, 상기 센서 커버층은 상기 광섬유센서와 상기 제1 복합재층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 센서 커버층은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층을 포함하며, 상기 센서 커버층의 강화 섬유들은 제2 복합재층의 강화 섬유들과 같은 방향인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 센서 커버층의 강화 섬유들과 상기 제1 복합재층의 강화 섬유들의 사이각은 45도인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 커버층은 강화 섬유들이 한쪽 방향으로 배열된 강화 섬유 배열층과, 상기 강화 섬유 배열층에 침투된 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 커버층의 폭은 3 ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 광섬유센서는 에프비지 센서(FBG: Fiber optic Bragg Grating sensor) 인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 강화 섬유들은 탄소 섬유인 것을 특징으로 하는 복합재 변형 감지장치.
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KR20190131995A (ko) * 2018-05-18 2019-11-27 한국건설기술연구원 광섬유센서 매립형 탄소섬유 플레이트의 제작방법

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