스트레인 게이지에 대해서

1. 스트레인 게이지의 개요

스트레인 게이지는 재료 내부의 변형을 전기적 신호로 변환하는 센서로서, 주로 구조물의 변형 및 응력 분석에 사용된다. 이는 미세한 신체적 변형도 감지할 수 있는 고감도 센서로서, 금속, 세라믹, 폴리머 등 다양한 재료에 적용 가능하다. 스트레인 게이지의 기본 원리는 저항값이 변형에 따라 달라지는 특성을 이용하는 것으로, 페러데이의 법칙과 후크의 법칙에 기반한다. 일반적으로 저항형과 정전 용량형 두 종류가 있으며, 저항형은 금속 선 또는 금속 박막을 이용해 제작되고, 정전 용량형은 유전체와 전극으로 구성되어 있다. 국내에서는 2022년 기준으로 구리-니켈 합금으로 만든 저항형 스트레인 게이지가 가장 널리 사용되고 있으며, 신호 안정성 면에서 우수하다. 특히 현대 구조물 안전점검, 항공기, 차량, 다리, 건물 등에 필수적으로 적용되고 있는데, 2020년 통계에 따르면 교량 안전진단에 사용되는 스트레인 게이지 설치가 1,500만 개를 넘어섰으며, 이는 10년 전인 2xxx년 대비 2배 이상 증가한 수치이다. 이러한 센서는 인장, 압축, 비틀림 등 다양한 형태의 힘을 감지할 수 있어 실시간 구조물 모니터링에 적합하다. 예…