본 연구는 혹독한 환경에서 기계적 진동과 열 부하를 포함하여 실시간 가스 진단을 위한 소형화, 설치 용이성, 견고성을 고려한 조절식 다이오드 레이저 흡수 분광 센서의 설계 개념 및 성능 검증을 제시한다. 광학 부품은 진동 및 온도 상승에 대해 센서를 소형화하고 신뢰성을 확보하도록 설계되었다. 신호 증폭 및 진동 견고성을 위해 센서 내부에 삼각형-나선 형태의 레이저 빔 경로를 구성하였다. 신호 후처리는 측정 정확도를 향상시키는 것뿐 아니라 진동에서도 센서 출력 신호를 안정적으로 만들도록 설계되었다. 센서의 복잡도를 줄이기 위해 가스 진단에는 단일 흡수선(single absorption line)을 활용하고, 단일 흡수선을 분석하여 가스 특성을 실시간으로 측정하는 절차를 적용하였다. 센서의 성능은 세 가지 시험을 통해 검증하였다: 진동 시험, 가스 특성 측정 시험, 실시간 가스 분석 시험. 진동 시험은 혹독한 환경에서 센서의 견고성을 검증하기 위해 수행하였다. 가스 특성 측정 시험은 각각 압력 범위 10–110 kPa와 온도 범위 300–500 K에 해당하는 공기 조건을 생성하는 가스 챔버를 사용하여 수행하였다. 실시간 가스 분석 시험은 유동 통로에서의 센서 사용성을 검증하기 위해 수행하였다.

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