스트레인게이지

1. 스트레인게이지의 개념

스트레인게이지는 물체의 변형이나 응력을 측정하는 센서로서, 크기와 모양이 매우 작으며 주로 금속, 세라믹, 폴리머 등 다양한 재료에 부착하여 사용한다. 구조상 저항 변화에 민감하게 반응하는 저항형 스트레인게이지가 가장 흔히 사용되며, 이는 재질 내부에 박막 형태로 제작되어 있다. 스트레인게이지는 보통 스트레인(변형률)을 전기 저항의 변화를 통해 간접적으로 측정하는 방식으로 작동한다. 일반적으로 변형률은 10^-6 수준까지 감지 가능하며, 그 민감도는 스트레인게이지의 게이지 계수(gauge factor)에 따라 달라진다. 게이지 계수는 저항 변화율과 물체의 변형률의 비를 의미하는데, 표준 금속 스트레인게이지의 게이지 계수는 대략 2 정도이다. 예를 들어, 1도(1%의 변형률) 변형이 발생하면 저항은 약 2배 증가한다는 의미다. 스트레인게이지의 또 다른 중요한 특징은 높은 정밀도와 신뢰성을 유지한다는 것이다. 다양한 산업 분야에서 널리 활용되며, 특히 구조물 안전 평가, 항공우주, 자동차 산업 등에서 중요한 역할을 담당한다. 미국의 경우, 건축 구조물의 안전성을 위해 설치된 스트레인게이지 데이터를 통해 70% 이상…