고정밀 수위 실시간 모니터링 기술 요구에 대응하여, 본 연구는 푸시-풀 방식을 기반으로 한 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating, FBG) 구조를 이용한 수압 센싱 방법을 혁신적으로 제안하였다. 원형 탄성 막, 전달봉, 슬라이더 및 이중 FBG를 사용하여 복합 센싱 유닛을 구성함으로써 압력-광 신호의 효율적인 변환을 실현하였다. 먼저 탄성 역학 이론 모델링과 유한 요소 해석을 기반으로 이중 FBG 푸시-풀 센싱 시스템의 파장 변위와 압력 간 선형 응답 모델을 구축하였다. 이후 시스템 실험을 통해 본 센서는 0~2 MPa 범위 내에서 1820.05 pm/MPa의 압력 감도를 보였으며, 선형성 및 반복성은 각각 0.69%, 0.557%, 응답 속도는 0.55초로 높은 압력 감도, 우수한 안정성, 빠른 응답 속도 및 매우 낮은 크리프 특성을 갖추었다. 특히 온도 교차 감도가 0.0006 pm/℃에 불과하여 온도 자체 보상 기능을 성공적으로 구현하였다. 연구 결과 본 설계는 푸시-풀 구조를 통해 주변 온도 간섭을 효과적으로 억제하며, 센서의 감도와 측정 범위 간 기존 성능 절충을 극복하였고, 완전한 광섬유 수동 특성과 분산형 네트워킹 능력을 동시에 갖추었다. 연구 결과는 해양 환경 모니터링 장비에 새로운 해결책을 제공하며, 우수한 항섭동 특성과 공학적 실용성을 갖춰 심해 수압 실시간 모니터링 분야에서 중요한 응용 전망을 나타낸다.

수압 센서;광섬유 브래그 격자;푸시-풀;압력 응답 특성;온도 비감응성