Carbon fiber reinforced polymers(CFRPs) are vulnerable to impact. Therefore, it is important to apply a structural health monitoring(SHM) system capable of detecting impact damage. In actual operating environments, impacts often occur at oblique angles to the surface, making it necessary to evaluate the damage detection performance of SHM systems under oblique impact conditions. In this study, an oblique impact test fixture was fabricated, and performance evaluation tests were conducted for an SHM system using a flexible grid sensor to detect damage under oblique impacts. The experimental results demonstrated that the area of the elliptical penetration damage increased with increasing impact angle. In addition, the proposed SHM system effectively estimated the penetration damage area with a maximum error of 11.7%.

탄소 섬유 복합재료는 충격에 취약하므로, 충격 손상의 탐지가 가능한 구조 건전성 모니터링(SHM) 시스템의 적용이 중요하다. 실제 운용 환경에서 가해지는 충격 하중은 대부분 표면에 경사진 각도로 작용하기 때문에, 경사 충격 조건에서 SHM 시스템을 검증하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 경사 충격시험 치구를 제작하고, 유연 그리드 센서를 활용한 SHM 시스템의 경사 충격 손상탐지 성능 평가 시험을 수행하였다. 시험 결과, 충돌각도가 커질수록 더 넓은 크기의 타원형 관통 손상이 발생함을 확인할 수 있었다. 또한, 제안한 SHM 시스템을 통해 최대 11.7%의 오차 내에서 관통 손상 면적을 효과적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.

Keywords: 구조 건전성 모니터링(Structural health monitoring), 손상탐지(Damage detection), 유연 센서(Flexible sensor), 경사 충격시험(Oblique impact test)