KR100373861B1 - 시설물의 변형감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시설물의 변경감지장치에 관한 것으로, 시설물(30)의 소정부위에 소정의 코팅제를 도포하여 형성된 제 1 코팅층(42)과, 상기 제 1 코팅층(42)의 위에 다시 소정의 절연체를 도포하여 형성된 절연층(44), 상기 절연층(44)의 위에 소정의 전도성물질로 도포하여 형성된 도전체층(46) 및, 상기 도전체층(46)의 위에 소정의 코팅제를 도포하여 제 2 코팅층(49)으로 피막모양을 포함하므로써, 상기 도전체층의 좌우 양단부간의 저항을 측정하여 시설물의 이상유무를 감지하는 것이다.

Description

시설물의 변형감지 장치{Device for detecting an abnormal transformation of facilities}

본 발명은 시설물의 변형감지 장치에 관한 것으로, 특히 교량, 댐, 건물과같은 시설물들의 소정부위에 이상변형이 생긴 것을 즉각적으로 감지하여 이에 대한 즉각적인 안전조치를 취할 수 있도록 하므로써 대형사고를 미연에 방지해줄 수 있는 시설물의 변형감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 교량, 댐, 건물등의 대형구조물은 장기간에 걸쳐 하중을 견디도록 설계되어 있으나, 오랜기간의 경과중에 지속적으로 가해지는 하중과 기후의 변화에 따른 팽창 및 수축의 반복에 의해 표면으로 부터 미세크랙이 발생되면서, 이들 크랙이 진행되어져, 구조물이 붕괴될 수 있기때문에, 이러한 시설물의 안전을 위해 주기적인 점검과 함께 이들 변형을 즉각적으로 발견할 수 있는 감지수단이 요구되고 있었다.

종래의 이러한 시설물의 안전 감지 방법으로는 1995년 1월 10일자 특허출원 제 95-000328호 "광섬유 스트레인 센서를 이용한 교량안전 점검방법"에서 개시된 바와 같이, 교량(10)의 교각(14)사이에 위치하는 거더(16)에 광섬유센서(12)를 매설하거나 광섬유센서(12)를 교량의 횡방향으로 교각(14)사이에 있는 적어도 2개 이상의 거더(16)에 1개 이상 매설부착하면, 도면상의 화살표방향의 하중변화에 따라 상기 광섬유센서(12)로 부터 발생되는 신호데이타를 관찰하여 교량의 이상 또는 스트레인레벨을 측정하도록 하고 있었다.

또한, 1995년 10월 9일자로 특허출원된 특허 95-34460호 "광섬유 이용한 시설물 안전감시 씨스템"에 광섬유를 이용하여 시설물을 감지하는 방법이 제시되어 있다.

이 방법에 따르면 교량, 터널, 댐, 건물 등과 같은 감시대상의 시설물외주면에 광섬유케이블을 접착제로 직접 접착하거나, 또는 시설물의 벽체내에 직접 매립하거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이 스크류(24)에 의해 상하조임쇠(25, 26)의 내부에 광섬유케이블이 수용되어 시설물의 외부에 용접접착되는 방식으로 고정설치된다.

이렇게 시설물의 중요부위 또는 취약부위에 광섬유케이블이 설치되면, 변형을 탐지하기 위해 광섬유케이블에 펄스광을 입사시켜 후방산란광으로 부터 광손실증가지점과 증가량을, 반사광으로 부터 절단지점을 측정하고 시설물상 광케이블 설치형태와 부착조건을 연산하여 변형발생 현장지점 또는 절단현장지점으로 환산하고, 변형량을 산출하여 시설물의 이상변형이나 이상진동을 탐지할 수 있게 해주는 것이다.

그러나 종래와 같이 광섬유를 이용하게 되는 경우, 이들 광섬유를 시설물의 해당위치에 설치하기 위해 별도의 장치를 이용하거나, 매설하여야 하는 등 설치하기가 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 교량, 댐, 건물과 같은 시설물들의 소정부위에 설치하기 쉬울 뿐만 아니라 시설물의 이상변형이 생긴 것을 즉각적으로 감지하여 이에 대한 즉각적인 안전조치를 취할 수 있도록 하므로써 대형사고를 미연에 방지해줄 수 있는 시설물의 변형감지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시설물의 변형감지 장치는, 시설물의 소정부위에 소정의 코팅제를 도포하여 형성된 제 1 코팅층과, 상기 제 1 코팅층의 위에 다시 소정의 절연체를 도포하여 형성된 절연층, 상기 절연층의 위에 소정의 전도성물질로 도포하여 형성된 도전체층 및, 상기 도전체층의 위에 마지막으로 소정의 코팅제를 도포하여 제 2 코팅층을 형성하여서 된 것을 특징으로 한다.

이때 상기 도전체층은 실버페이스트로 된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 광섬유센서를 이용한 교량안전장치의 설치단면도,

도 2 는 종래의 광섬유케이블을 설치하기 위해 사용된 장치의 분리사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 시설물의 변형감지장치의 개략단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

30 : 시설물 40 : 변형감지장치

42 : 제1 코팅층 44 : 절연층

46 : 도전층 48 : 제 2 코팅층

50a, 50b : 단자 60 : 중앙제어부

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 시설물의 변형감지장치에 관한 것으로, 도로 나 댐, 건물 등과 같은 시설물(30)의 표면에 소정의 코팅제를 도포하여 제 1 코팅층(42)을 형성되어 있다.

이때 상기 제 1 코팅층(42)은 외부 즉, 시설물의 표면에 있는 이물질이나 수분등이 침투하지 않도록 도포되는 것으로 특별한 효과는 필요없고 방수효과가 있으면 충분한 것이다.

그리고 외부로 부터 전기에 영향을 받지 않도록 절연성분으로 이루어진 도포액으로 상기 제 1 코팅층(42)위에 다시 절연층(44)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 절연층(44)의 위에 소정의 전도성물질로 도포하여 형성된 도전체층(46)이 되어 있어, 이 도전체층(46)의 단락유무에 따라 시설물의 변형을 감지할 수 있게 된다.

이때 상기 도전체층(46)은 실버페이스트로 도포되는 것이 바람직하며, 실버페이스트 이외에도 다양한 도전성 도포액을 사용할 수 있다.

이어서, 상기 도전체층(46)의 위에 다시 상기 제 1 코팅층(42)과 동일한 성분의 코팅제로 도포된 제 2 코팅층(48)이 형성되어 있다.

상기한 구성에서 상기 제1, 2 코팅층(42,48)은 각각 외부로 부터 상기 도전체층(46)으로 수분이 침투하는 것을 방지하도록 방수효과를 부여하는 것으로, 시설물의 변형에 의해 상기 도전체층(46)이 단락이 되더라도 외부로 부터 수분이 침투하면 전기적으로 전류가 도통하여 단락이 발생되지 않아 오류가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고 상기 절연층(44)은 시설물고 도전체층(46)사이에 전류누설이 발생하지 않도록 하기 위함이다.

이렇게 형성된 도포층(40)은 외부의 제어부(60)와 전기적으로 연결될 수 있도록 양단부에 각각 연결단자(50a, 50b)가 형성되어져, 상기 제어부(60)로 부터 이들 연결단자(50a, 50b)로 통전시키는 약한 전류의 흐름을 전기적으로 측정하여 상기 도전체층(46)의 단락을 감지할 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 변형감지장치가 설치된 시설물에 균열, 파손등이 생기면 같이 부착된 도포층(40)도 파괴됨과 아울러 내부에 포함된 도전체층(46)이 함께 단락이 발생되어 상기 양단부(50a, 50b)사이에 저항이 커지게 되므로써 도전체층(46)이 설치된 시설물의 변형을 감지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 시설물의 취약부위 또는 중요부위에 제1코팅층, 절연층, 도전체층, 제 2코팅층순으로 도포하고, 이들 도포층의 양단부에 연결단자를 형성하므로써 간단히 작업할 수 있기 때문에 종래의 광섬유보다 용이하게 설치할 수 있게 된다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 따르면, 시설물의 중요부위나 취약부위에 연속적으로 도포하는 것만으로도 쉽게 작업할 수 있을 뿐만 아니라, 이들 도포되어 형성된 장치의 양단부를 소정의 제어부에 연결하므로써 도전층의 양단간의 저항을 측정하여 시설물의 변형을 감지할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 시설물(30)의 소정부위에 소정의 코팅제를 도포하여 형성된 제 1 코팅층(42)과, 상기 제 1 코팅층(42)의 위에 다시 소정의 절연체를 도포하여 형성된 절연층(44), 상기 절연층(44)의 위에 소정의 전도성물질로 도포하여 형성된 도전체층(46) 및, 상기 도전체층(46)의 위에 소정의 코팅제를 도포하여 제 2 코팅층(49)으로 피막모양을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 시설물의 변형감지장치.
2. (삭제)