PUKYONG

탄소 나노 지능형 복합 소재 기반 임팩트 센서 개발 연구

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Alternative Title
Study on the development of novel impact sensor based on carbon nano smart material
Abstract
This study presents a novel impact sensor which can be fabricated with smart paint made of graphene and mwcnt. This smart nano paint can be easily installed on structures using a spray-on technique and that can make the sensor low cost and practical. The impact sensor is fabricated with the smart nano paint having very sensitive piezoresistivity. The nano smart-paint can detect sufficient impact to cover the damaged energy range of the composite around 1~3J. The voltage outputs from the sprayed paints show fairly linear responses after signal processing. The impact makes deformation of the structure and it brings change of piezoresistivity of the paint and those converts into voltage output consequently by means of simple signal processing system. The nano smart paint is lightweight and easily applied to the structural surface, and there is no stress concentration. The nano smart paint is expected to be a cost effective and sensitive multi-functional sensor for composites and other damage monitoring applications in the field of structural health monitoring.
Author(s)
김성용
Issued Date
2014
Awarded Date
2014. 2
Type
Dissertation
Publisher
부경대학교
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/1661
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001967070
Alternative Author(s)
Kim, Sung Yong
Affiliation
대학원
Department
대학원 메카트로닉스공학과
Advisor
강인필
Table Of Contents
Abstract ---------------------------------ⅱ
Ⅰ. 서 론 ---------------------------------1
1.1. 선행연구 및 연구 동기 ----------------------1
1.1.1. 충격 센서의 필요성 ---------------------1
1.1.2. 선행 연구 조사 ------------------------3
1.2. 탄소 나노 소재의 특성 ----------------------6
1.2.1. 탄소 나노 튜브 ------------------------6
1.2.2. 그래핀 ----------------------------11
1.2.3. 탄소 나노 지능형 복합소재의 전왜성 ------------13
Ⅱ. 충격 센서 공정 연구 -------------------------15
2.1. 탄소 나노 소재의 분산 ----------------------15
2.2. 센서 전극 제작 --------------------------18
2.2.1. MWCNT/Epoxy ----------------------19
2.2.2. Graphene/Polystyrene --------------------21
2.2.3. MWCNT/Graphene/Polystyrene --------------23
2.3. 탄소 나노 소재 전극의 모폴로지 ----------------25
Ⅲ. 센싱 특성 실험 ----------------------------27
3.1. 스트레인 감지 실험 ----------------------27
3.1.1. 센싱 시스템 구성 및 실험 방법 --------------27
3.1.2. 실험 결과 --------------------------29
3.2. 충격 감지 실험 --------------------------31
3.2.1. 센싱 시스템 구성 및 실험 방법 --------------31
3.2.2. 실험 결과 --------------------------33
3.3. 균열 검출 실험 ---------------------------37
3.3.1. 센싱 시스템 구성 및 실험 방법 --------------37
3.3.2. 실험 결과 --------------------------38
Ⅳ. Artificial Neuron system (ANS)를 이용한 충격 위치 탐색 --39
4.1. 3 x 3 Artificial Neuron Network (ANS) 구성 ---------39
4.2. 에너지 레벨에 따른 ANS의 응답 특성 -------------41
4.3. 거리에 따른 ANS의 응답 특성 ----------------43
4.4. 충격량 발생 위치 및 크기 추정 실험 --------------46
Ⅴ. 결론 ----------------------------------58
Ⅵ. 참고 문헌 -------------------------------60
Degree
Master
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대학원 > 메카트로닉스공학과
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