V-힌지 FBG 자기장 센서

자원 탐사, 국방 안보, 재난 모니터링 등 다양한 분야에서 자기장 측정은 필수적입니다. 기존 광섬유 자기장 센서의 낮은 민감도 문제를 해결하기 위해 V-힌지 구조 기반의 FBG(Fiber Bragg Grating) 자기장 센서가 제안되었습니다. 이 센서는 대칭형 박판과 구동판을 통합한 V-힌지 구조를 통해 Terfenol-D 로드의 미세 변형을 증폭시켜 센서의 민감도를 크게 향상시킵니다. 연구팀은 먼저 센서 모델을 수립하고 이론적 분석을 수행했습니다. 이어서 COMSOL 시뮬레이션을 통해 센서 모델을 분석했으며, 최종적으로 실제 센서를 개발하여 무자기장 공간에서 성능을 테스트했습니다. 실험 결과, 바이어스 자기장이 35mT일 때 센서의 최고 민감도는 164.46 pm/mT에 달했으며, 자기장 분해능은 6.08 µT로 나타났습니다. 또한, 센서의 지향성은 코사인 제곱 법칙에 대체로 부합함을 확인했습니다. 본 연구 결과는 고감도 광섬유 자기장 센서 개발에 중요한 참고 자료를 제공하며, 관련 분야의 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.