Electrical Resistance–Based Electromechanical Self-Sensing for Structural Health Monitoring
연구 내용
탄소섬유 복합재의 전기저항 및 전기회로 등가모델을 이용해 수지 경화, 섬유 정렬, 변형과 손상을 전기적으로 관측하고 자기치유 기능까지 연계하는 구조건전성 모니터링 연구
탄소섬유강화플라스틱에서 전기저항의 변화가 섬유 네트워크의 접촉상태와 매트릭스 경화로부터 발생한다는 물리적 관점에 기반하여, 복합재의 전기기계적 응답을 등가전기회로로 해석합니다. 전극 배치와 전기적 경로 설계를 통해 손상 위치 및 균열 진전 정보를 추정하고, 수지 전면 및 경화 정도를 전기신호로 상관하여 in-situ 감지 성능을 확보합니다. 또한 저항발열 기반 자기치유 감시 개념을 도입하여 모니터링의 연속성을 유지하는 방향으로 연구를 수행합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
4편
관련 특허
6건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기에는 CFRP의 전기기계적 거동을 전기회로로 대응시키고, 저항 변화를 이용한 구조 자기진단의 해석 틀을 정립하는 데 집중했습니다. 이후 2022~2023년에는 몰드 내 전극을 활용해 섬유 정렬을 전기저항으로 추정하고, 진공 인퓨전 공정에서 전기적 변화로 수지 전면과 경화를 실시간 추적하는 방식으로 확장했습니다. 2024~2025년에는 복합재 튜브 형태의 구조건전성 모니터링과 다수준 메커니즘 기반 자기감지 모델을 강화하였고, 2019년 특허 기반 자기치유 감시 장치 개념을 통해 감지-수복 연계를 구현하는 연구 흐름을 형성했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Smart carbon fiber reinforced plastic tubes with electromechanical structural health self-monitoring system
In-situ monitoring of carbon fiber-reinforced plastic manufacturing using electrical resistance during infusion
Electromechanical self-sensing characteristics of carbon fiber composites: Multi-level mechanisms and equivalent electrical circuit model based analysis
Smart fiber orientation monitoring system in a mold via electrical route modeling
관련 특허
구분
제목
자기 치유되는 구조 건전성 감시장치 및 이를 이용한 감시방법
탄소섬유강화플라스틱 구조물의 응력 진단 시스템 및 방법
탄소섬유강화플라스틱 구조물의 균열 진전을 감지하는 센서 및 방법
스마트 몰드를 이용하여 섬유의 정렬을 모니터링하는 방법 및 장치
전도성 복합소재의 정전용량 변화를 이용한 자체 센싱이 가능한 장치
탄소섬유 그리드를 이용한 구조 건전성 감시장치