KR101792426B1 - System and apparatur for mornitoring degradation factor generating corrosion of steel embedded in concrete, and methof for mornitoring the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예들은 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자를 모니터링하여 외부로 무선 전송하는 열화 인자 모니터링 시스템 및 장치, 그리고 그의 열화 인자 모니터링 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a deterioration factor monitoring system and apparatus for monitoring deterioration factors that corrode reinforced concrete and wirelessly transmit the deterioration factors to the outside, and a deterioration factor monitoring method thereof.
일반적으로 철근 콘크리트는 압축에 잘 견디는 콘크리트와 인장에 잘 견디는 철근으로 구성되어 대형 건축물이나 토목 구조물 등에 널리 이용되고 있다.Generally, reinforced concrete is composed of concrete that can withstand compression and reinforcing steel that is resistant to tension, and is widely used in large buildings and civil engineering structures.
철근 콘크리트 내부에 사용되는 철근은 정상적인 경우에는 콘크리트의 강알칼리 환경에서 부동태 보호 피막을 형성하므로 잘 부식되지 않는다. 그러나 철근 콘크리트 내의 균열 또는 미세 공극을 통해 염화 이온(Cl-), 이산화탄소(CO2), 황산이온(SO4 2-) 등의 열화 인자가 침투할 경우, 철근이 부식될 수 있다.Reinforcing bars used in reinforced concrete are normally not corroded because they form a passive protective coating in the concrete's strong alkaline environment. However, when the degradation factors such as chloride ion (Cl - ), carbon dioxide (CO 2 ), sulfate ion (SO 4 2- ) penetrate through cracks or micro voids in the reinforced concrete, the rebar can be corroded.
열화 인자는 철근 콘크리트 내부에 침투되어 소정 시간의 잠복기를 거친 후 철근을 부식시키게 되는데, 철근이 부식되면 부식으로 인한 생성물의 부피가 불어나면서 내부의 압력이 증가하게 되어 철근을 둘러싸고 있는 콘크리트를 파손시킨다. The deterioration factor permeates the inside of the reinforced concrete, and after a certain time of latency period, the reinforcing steel is corroded. When the reinforcing steel is corroded, the volume of the product due to corrosion is increased, and the pressure inside the reinforcing steel is increased to break the concrete surrounding the reinforcing steel .
콘크리트가 파손되면 열화 인자들이 철근에 더 쉽게 도달할 수 있으므로 철근의 부식은 더욱 가속화된다. 따라서, 콘크리트 표면에서 균열이나 녹이 발견되었다면, 내부에서 철근의 부식이 상당히 진전되었음을 의미한다. 따라서, 철근 콘크리트 내 열화 인자를 모니터링하여 철근 콘크리트의 부식을 예측하고 조기 발견할 필요가 있다. 특히, 철근 콘크리트의 부식 예측 및 조기 발견은 건물의 보수 및 보강계획 수립하여 건물의 붕괴를 미연에 방지할 수 있다는 점에서 중요하다 할 수 있다.Corrosion of reinforcing bars is accelerated because deterioration factors can reach the reinforcing bars more easily if concrete is broken. Thus, if cracks or rust were found on the surface of the concrete, it means that the corrosion of the reinforcing bars inside has progressed considerably. Therefore, it is necessary to predict and early detect corrosion of reinforced concrete by monitoring degradation factors in reinforced concrete. Particularly, prediction and early detection of corrosion of reinforced concrete can be important in that it can prevent the collapse of the building by establishing a repair and reinforcement plan of the building.
이런 이유로, 철근 콘크리트 내의 열화 인자를 모니터링하기 위한 연구가 계속되고 있으며, 특히, 철근 콘크리트에 영향을 끼치지 않는 비파괴 방식으로 모니터링하기 위한 연구가 진행되고 있다.For this reason, studies are continuing to monitor degradation factors in reinforced concrete, and in particular, research is underway to monitor non-destructive methods that do not affect reinforced concrete.
또한, 철근 콘크리트 내의 열화 인자를 모니터링할 경우, 모니터링 데이터를 외부 관리 장치로 전송하여 해당 건물에 대한 부식 및 내구성 등을 관리할 필요가 있다.In addition, when monitoring deterioration factors in reinforced concrete, it is necessary to transmit monitoring data to an external management apparatus to manage corrosion and durability of the building.
본 발명의 실시예들의 목적은 바디의 외부면을 둘러싸도록 배치된 복수의 다채널 센서를 이용하여 철근 콘크리트 내에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 시스템 및 장치, 그리고 그의 열화 인자 모니터링 방법을 제공하기 위한 것이다.It is an object of embodiments of the present invention to provide a system and an apparatus for monitoring a penetration state of a degradation factor in a reinforced concrete using a plurality of multi-channel sensors arranged to surround an outer surface of a body, .
본 발명의 실시예들의 목적은 강유전체 매질로 이루어진 바디 상에 통신 모듈을 배치시켜 열화 인자의 침투 상태에 따른 모니터링 데이터를 외부로 무선 전송함으로써, 무선 신호의 세기 저하 및 주파수 대역 쉬프트를 감소시킬 수 있는 열화 인자 모니터링 시스템 및 장치, 그리고 그의 열화 인자 모니터링 방법을 제공하기 위한 것이다. It is an object of embodiments of the present invention to provide a wireless communication system and a wireless communication method capable of reducing the intensity of a radio signal and reducing a frequency band shift by wirelessly transmitting monitoring data according to a penetration state of a deterioration factor by disposing a communication module on a body made of a ferroelectric medium A deterioration factor monitoring system and apparatus, and a deterioration factor monitoring method thereof.
또한, 본 발명의 실시예들의 목적은 복수의 다채널 센서 장치로부터 수집된 모니터링 데이터를 이용하여 건축물의 부식을 관리하고 건물의 내구성을 분석할 수 있는 열화 인자 모니터링 시스템을 제공하기 위한 것이다.It is also an object of embodiments of the present invention to provide a deterioration factor monitoring system that can manage corrosion of a building and analyze the durability of the building using monitoring data collected from a plurality of multi-channel sensor devices.
실시예에 따른 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자를 모니터링하는 다채널 센서 장치는 상기 철근 콘크리트 내에 일 방향으로 매립되고, 강유전체 매질로 이루어진 바디, 상기 바디의 외부면에 배치되어 저항값을 측정하는 복수의 다채널 센서, 상기 바디의 외부면에 배치되고, 상기 복수의 다채널 센서로부터 측정된 상기 저항값을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 모니터링 모듈 및 상기 바디의 외부면에 배치되고, 상기 모니터링 모듈에서 생성된 모니터링 데이터를 부식 관리 장치로 무선 전송하는 통신 모듈을 포함한다. A multi-channel sensor device for monitoring deterioration factors for corrosion of reinforcing concrete according to an embodiment includes a body made of a ferroelectric medium embedded in the reinforcing concrete in one direction, a plurality of A multi-channel sensor, a monitoring module disposed on an outer surface of the body, for monitoring a penetration state of the degradation factor using the resistance value measured from the plurality of multi-channel sensors, And a communication module for wirelessly transmitting the monitoring data generated by the monitoring module to the corrosion management device.
실시예에 따르면, 상기 열화 인자는 염화 이온(Cl-), 이산화탄소(CO2) 및 황산이온(SO4 2-) 중 적어도 하나일 수 있다.According to an embodiment, the deterioration factor may be at least one of chloride ion (Cl - ), carbon dioxide (CO 2 ) and sulfate ion (SO 4 2- ).
실시예에 따르면, 상기 모니터링 모듈은 상기 저항값을 이용하여 상기 철근 콘크리트 내에 상기 열화 인자의 침투 여부를 판단하고, 상기 열화 인자가 철근 콘크리트 내에 침투한 경우, 상기 열화 인자의 침투 위치 및 침투 속도를 측정하여 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링할 수 있다. According to the embodiment, the monitoring module determines whether the deterioration factor is permeated into the reinforcing concrete using the resistance value, and when the deterioration factor penetrates into the reinforcing concrete, the penetration position and the penetration speed of the deterioration factor The penetration state of the degradation factor can be monitored.
실시예에 따르면, 상기 강유전체 매질은 석영 물질일 수 있다. According to an embodiment, the ferroelectric medium may be a quartz material.
실시예에 따르면, 상기 바디는 기둥 형상을 가지며, 상기 철근 콘크리트 벽면에서 2㎝ 내의 거리에 매립될 수 있다. According to the embodiment, the body has a columnar shape and can be buried at a distance of 2 cm from the reinforced concrete wall surface.
실시예에 따르면, 상기 복수의 다채널 센서는 상기 바디 상에 일정 간격으로 이격된 복수의 영역에 배치되고, 각 영역에서 상기 바디의 외부면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 열화 인자를 모니터링하기 위한 저항값을 측정하는 단자를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the plurality of multi-channel sensors are disposed in a plurality of regions spaced apart from each other at a predetermined interval on the body, and are disposed to surround the outer surface of the body in each region, And a terminal for measuring a value.
실시예에 따르면, 상기 복수의 영역 중 동일 영역에 배치된 적어도 하나의 다채널 센서는 해당 영역에서 상기 열화 인자를 모니터링하기 위한 저항값을 측정하는 하나의 센서 그룹인 감지하는 하나의 센서 그룹일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, at least one multi-channel sensor disposed in the same area among the plurality of areas may be one sensor group that detects one sensor group that measures a resistance value for monitoring the degradation factor in the corresponding area have.
실시예에 따르면, 상기 모니터링 모듈은 각 센서 그룹 별로 평균 저항값을 산출하고, 상기 평균 저항값을 기 저장된 초기 평균 저항값과 비교하여 상기 열화 인자의 침투 여부를 모니터링할 수 있다.According to the embodiment, the monitoring module may calculate an average resistance value for each sensor group, and compare the average resistance value with a previously stored initial average resistance value to monitor whether or not the degradation factor is infiltrated.
실시예에 따르면, 상기 모니터링 모듈은 상기 열화 인자의 침투 여부가 감지되면, 상기 바디에서 해당 센서 그룹이 위치하는 영역을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 위치를 측정하고, 상기 열화 인자의 침투 위치 별 상기 열화 인자의 침투 소요 시간을 기반으로 상기 열화 인자의 침투 속도를 측정할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when the penetration of the deterioration factor is detected, the monitoring module measures a penetration position of the deterioration factor using an area where the corresponding sensor group is located in the body, The rate of penetration of the degradation factor can be measured based on the penetration time of the degradation factor.
실시예에 따르면, 상기 복수의 다채널 센서, 상기 모니터링 모듈 및 상기 통신 모듈에 전력을 공급하는 전력 공급 모듈을 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the apparatus may further include a power supply module that supplies power to the plurality of multi-channel sensors, the monitoring module, and the communication module.
실시예에 따르면, 상기 전력 공급 모듈은 외부 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. According to an embodiment, the power supply module may receive power wirelessly from an external power supply.
실시예에 따르면, 상기 전력 공급 모듈은 상기 철근 콘크리트 벽면의 외부로 연장된 전력 공급 커넥터를 통해 전력을 수신할 수 있다. According to an embodiment, the power supply module may receive power through a power supply connector extending outside the reinforced concrete wall.
한편, 실시예에 따른 건물을 구성하는 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자 모니터링 시스템은 상기 철근 콘크리트 내의 여러 지점에 매립되어 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하여 모니터링 데이터를 생성하는 복수의 다채널 센서 장치 및 상기 복수의 다채널 센서 장치로부터 상기 모니터링 데이터를 수집하여 상기 철근 콘크리트의 부식 상태를 관리하고 상기 건물의 내구성을 분석하는 부식 관리 장치를 포함하며, 상기 복수의 다채널 센서 장치는 상기 철근 콘크리트 내에 매립된 강유전체 매질로 이루어진 바디의 외부면에 배치된 통신 모듈을 이용하여 상기 모니터링 데이터를 상기 부식 관리 장치로 무선 전송한다. The deterioration factor monitoring system for corroding the reinforced concrete constituting the building according to the embodiment includes a plurality of multi-channel sensor devices that are embedded in various points in the reinforced concrete and generate monitoring data by monitoring the penetration state of the deterioration factor, And a corrosion management device for collecting the monitoring data from the plurality of multi-channel sensor devices to manage the corrosion state of the reinforced concrete and analyze the durability of the building, wherein the plurality of multi-channel sensor devices are embedded in the reinforced concrete And the monitoring data is wirelessly transmitted to the corrosion management device using a communication module disposed on the outer surface of the body made of ferroelectric medium.
실시예에 따르면, 상기 복수의 다채널 센서 장치는 상기 바디, 상기 바디 상에서 일정 간격으로 이격된 복수의 영역에 배치되고, 각 영역에서 상기 바디의 외부면을 둘러싸도록 배치되어 저항값을 측정하는 복수의 다채널 센서 및 상기 복수의 다채널 센서에서 측정된 상기 저항값을 이용하여 상기 철근 콘크리트 내에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 모니터링 모듈 및 상기 모니터링 모듈에서 생성된 모니터링 데이터를 상기 부식 관리 장치로 무선 전송하는 상기 통신 모듈을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the plurality of multi-channel sensor devices are disposed in a plurality of regions spaced apart from each other at a predetermined interval on the body and the body, and arranged to surround the outer surface of the body in each region, A monitoring module for monitoring a penetration state of a deterioration factor in the reinforced concrete using a multi-channel sensor of the plurality of multi-channel sensors and the resistance value measured by the plurality of multi-channel sensors, and a monitoring module for monitoring data generated by the monitoring module, And the communication module for wireless transmission.
한편, 실시예에 따른 건물을 구성하는 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자 모니터링 방법은 강유전체 매질로 이루어진 바디의 외부면에 배치된 복수의 다채널 센서를 이용하여 저항값을 측정하는 단계, 상기 측정된 저항값을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하여 모니터링 데이터를 생성하는 단계 및 상기 모니터링 데이터를 부식 관리 장치로 무선 전송하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the deterioration factor monitoring method for corroding the reinforced concrete constituting the building according to the embodiment includes the steps of measuring a resistance value using a plurality of multi-channel sensors disposed on an outer surface of a body made of a ferroelectric medium, Monitoring data of the deterioration factor by monitoring the penetration state of the degradation factor, and wirelessly transmitting the monitoring data to the corrosion management device.
본 발명의 실시예들에 따르면, 바디의 외부면을 둘러싸도록 배치된 복수의 다채널 센서를 이용하여 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자의 침투 여부, 침투 위치 및 침투 속도 등을 정확하게 모니터링하여 철근 콘크리트의 부식을 예측 및 조기 발견할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a plurality of multi-channel sensors arranged to surround an outer surface of a body are used to precisely monitor penetration of a deterioration factor, penetration position, and penetration rate, which corrodes the reinforced concrete, Corrosion can be predicted and detected early.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 강유전체 매질로 이루어진 바디 상에 통신 모듈을 배치시켜 모니터링 데이터를 무선 전송함으로써, 무선 신호의 세기 저하 및 주파수 대역 쉬프트를 감소시킬 수 있다. In addition, according to embodiments of the present invention, by disposing a communication module on a body made of a ferroelectric medium and wirelessly transmitting the monitoring data, the intensity of the radio signal and frequency band shift can be reduced.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 다채널 센서 장치로부터 수집된 모니터링 데이터를 이용하여 부식 상태를 관리하고 건물의 내구성을 분석할 수 있다.Also, according to embodiments of the present invention, the corrosion state can be managed using the monitoring data collected from a plurality of multi-channel sensor devices, and the durability of the building can be analyzed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 인자 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 다채널 센서 장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2b는 다채널 센서의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 센서 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 센서 장치의 매립 형태 및 열화 인자 모니터링 동작 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 센서 장치가 철근 콘크리트에 매립된 형태를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 인자 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 센서 장치를 이용하여 측정된 저항값을 나타내는 그래프이다.
도 9는 [Cl-]/[OH-] 비율에 따른 철근 콘크리트 부식도를 나타내는 그래프이다.
도 10는 철근 콘크리트 내 위치에 따른 염화 이온 농도를 나타내는 그래프이다.
도 11은 철근 콘크리트 내 위치에 따른 열화 인자 침투 시간을 나타내는 그래프이다.1 is a diagram illustrating a deterioration factor monitoring system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a view showing a structure of the multi-channel sensor device shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing the configuration of a multi-channel sensor.
3 is a view showing a multi-channel sensor device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an embedding mode and a degradation factor monitoring operation structure of a multi-channel sensor device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a concrete form of a multi-channel sensor device according to an embodiment of the present invention embedded in reinforced concrete.
6 is a view for explaining a deterioration factor monitoring method according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are graphs showing resistance values measured using a multi-channel sensor device according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing the corrosion resistance of reinforced concrete according to the ratio of [Cl -] / [OH-].
10 is a graph showing chloride ion concentrations according to locations in reinforced concrete.
11 is a graph showing penetration time of a deterioration factor according to the position in the reinforced concrete.
이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 권리범위가 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the rights is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the following description are chosen to be generic and universal in the art to which they are related, but other terms may exist depending on the development and / or change in technology, customs, preferences of the technician, and the like. Accordingly, the terminology used in the following description should not be construed as limiting the technical thought, but should be understood in the exemplary language used to describe the embodiments.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다. Also, in certain cases, there may be a term chosen arbitrarily by the applicant, in which case the detailed description of the meaning will be given in the corresponding description section. Therefore, the term used in the following description should be understood based on the meaning of the term, not the name of a simple term, and the contents throughout the specification.
한편, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되지 않는다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. On the other hand, the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
또한, 막, 층, 영역, 구성 요청 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 층, 양역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. It is also to be understood that when a section such as a film, a layer, an area, a configuration request, etc. is referred to as being "on" or "on" another part, And the like are included.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 인자 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 열화 인자 모니터링 시스템은 건물을 구성하는 철근 콘크리트에 매립되어 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자를 모니터링하고, 모니터링 데이터에 기반하여 철근 콘크리트의 부식 상태를 관리하고 건물의 내구성을 분석한다. 1 is a diagram illustrating a deterioration factor monitoring system according to an embodiment of the present invention. The deterioration factor monitoring system shown in FIG. 1 monitors deterioration factors which are embedded in reinforced concrete constituting a building to corrode the reinforced concrete, manages the corrosion state of the reinforced concrete based on the monitoring data, and analyzes the durability of the building.
일반적으로 철근 콘크리트 부식은 콘크리트 자체의 물리적 특성이 퇴화되는 것을 말하는 것이 아니라, 콘크리트 내부에 보강재로 삽입된 철근 등의 부식을 의미한다. In general, the corrosion of reinforced concrete does not mean that the physical properties of the concrete deteriorate, but rather the corrosion of reinforcing bars inserted into the concrete.
실제 철근 콘크리트가 설치된 후, 일정 시간이 경과되면 노후화되어 파손이 일어나는데, 이러한 원인의 대부분은 콘크리트 내부의 철근 등의 부식으로 인한 것임은 자명한 사항이다. 따라서, 콘크리트의 부식도를 측정하는 것은 그 내부에 삽입된 보강 철근 등의 부식도를 측정하는 것을 의미한다. It is obvious that most of these causes are due to the corrosion of reinforcing bars in concrete, after the actual reinforced concrete is installed, it ages and breaks after a certain period of time. Therefore, measuring the corrosion degree of concrete means measuring the corrosion degree of the reinforcing bars inserted in the inside thereof.
일반적으로 정상적인 조건에서 콘크리트 내 철근의 부식은 잘 일어나지 않는다. 콘크리트를 구성하는 시멘트에서는 가수분해가 일어나며, 사용된 시멘트의 약 30%가 Ca(OH)2로 변하여 오염되지 않은 시멘트에 의해 완전히 둘러 쌓인 철근은 pH 12 이상의 강한 알칼리성 분위기에 존재하게 된다. 이 경우. 콘크리트 내의 철근 표면에는 철산화물 피막이 매우 얇게 형성되는데, 비록 얇은 피막이라 하더라도 철근 표면의 전극전위를 크게 바꾸어 양극이 되는 것을 저지하여 부식을 방지할 수 있다. Generally, under normal conditions, corrosion of reinforcing bars in concrete does not occur well. Hydrolysis occurs in the cement constituting the concrete, and about 30% of the used cement is converted to Ca (OH) 2, and the reinforcing bar completely surrounded by the uncontaminated cement is present in a strong alkaline atmosphere of
그러나, 내재염분 및 외래염분으로 인하여 콘크리트 내에 염화 이온(Cl-) 또는 황산 이온(SO4 2-)이 존재하게 되거나, 콘크리트 미세 공극 내의 수산화칼슘과 공기중의 이산화탄소(CO2)가 반응하여 콘크리트내의 알칼리도를 떨어뜨리게 될 경우, 중성화 또는 탄산화가 발생하여 위와 같은 철 +3가의 부동태 피막이 파괴되면서 철근이 부식된다. 이 같이, 염화 이온(Cl-), 이산화탄소(CO2), 황산이온(SO4 2-) 등의 열화 인자는 철근 콘크리트에 침투하여 부동태 피막을 파괴할 때까지 잠복기를 거치게 된다. 따라서, 철근 콘크리트의 부식이 상당히 진행되기 전에 부식을 예측하고 조기 발견하기 위하여 열화 인자를 모니터링하는 것이 중요하다. However, chloride (Cl - ) or sulfate (SO 4 2- ) exists in the concrete due to the inherent salt and foreign salt, or the calcium hydroxide in the concrete micropores reacts with the carbon dioxide (CO 2 ) When the alkalinity is lowered, neutralization or carbonation occurs, and the passive film of the above-mentioned iron +3 is destroyed and the steel bar is corroded. Thus, deterioration factors such as chloride ion (Cl - ), carbon dioxide (CO 2 ), sulfate ion (SO 4 2- ) penetrate the reinforced concrete and pass through the latent period until the passive film is destroyed. Therefore, it is important to monitor deterioration factors to predict and early detect corrosion before the corrosion of reinforced concrete proceeds considerably.
본 실시예에서는 다채널 센서 장치(100)를 이용하여 철근 콘크리트 내의 열화 인자를 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 다채널 센서 장치(100)는 열화 인자가 철근 콘크리트 내에 침투되었는지 여부와, 열화 인자가 어디까지 침투되었는지, 어느 정도의 속도로 침투되었는지 등을 포함하는 열화 인자의 침투 상태를 모니터링할 수 있다. In this embodiment, the deterioration factor in the reinforced concrete can be monitored by using the
또한, 부식 상태에 따른 보수 및 보강 작업의 필요성을 판단하기 위하여 열화 인자의 침투 상태에 대한 모니터링 데이터를 철근 콘크리트 외부 또는 건물 외부에 존재하는 부식 관리 장치로 전송하는 것이 필수적이다. It is also necessary to transmit monitoring data on the penetration state of the deterioration factor to the corrosion management apparatus existing outside the reinforced concrete or outside the building in order to judge the necessity of repair and reinforcement work according to the corrosion state.
기존의 모니터링 데이터 전송 기술들은 센서 장치에 구비된 별도의 안테나 또는 AP(Access Point)를 이용하여 모니터링 데이터를 전송하였다. 그러나, 별도의 안테나는 무선 신호 전송을 위하여 철근 콘크리트 벽면을 통해 노출되어야 하고, 철근 콘크리트에 의한 신호 세기 저하 및 주파수 대역 쉬프트가 발생하며, AP는 내벽 배선을 필요로 한다. Conventional monitoring data transmission technologies transmit monitoring data using a separate antenna or AP (Access Point) provided in the sensor device. However, the separate antenna must be exposed through the reinforced concrete wall for wireless signal transmission, the signal strength degradation and frequency band shift due to the reinforced concrete occur, and the AP requires inner wall wiring.
따라서, 철근 콘크리트 내 열화 인자의 침투 상태를 정확히 파악하고, 모니터링 데이터의 무선 전송이 용이한 형태의 열화 인자 모니터링 기술이 필요하다.Therefore, it is necessary to accurately grasp the penetration state of deterioration factor in reinforced concrete, and to monitor the deterioration factor in a form that facilitates wireless transmission of monitoring data.
도 1을 참조하면, 열화 인자 모니터링 시스템은 복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103), 제1 부식 관리 장치(210) 및 제2 부식 관리 장치(220)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the deterioration factor monitoring system includes a plurality of
복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103)는 동일한 건물 내에서 서로 다른 지점(10, 20, 30)에 매립되어 각 지점(10, 20, 30)에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링할 수 있다. The plurality of
복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103)는 철근 콘크리트 내에 매립된 강유전체 매질로 이루어진 바디를 이용하여 모니터링 데이터를 제1 부식 관리 장치(210) 또는 제2 부식 관리 장치(220)로 무선 전송할 수 있다. The plurality of
이때, 모니터링 데이터를 안정적으로 송수신하기 위하여 복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103)는 철근 콘크리트 벽면에서 2㎝ 내의 거리에 매립될 수 있다. 이 같은 구조에 따라 복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103)는 철근 콘크리트 벽면으로 장치를 노출시킬 필요가 없으며, 강유전체 매질로 이루어진 바디를 이용하여 별도의 안테나를 없이 무선 통신할 수 있다. 이와 관련된 복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103)의 구성 및 동작은 도 2 및 도 3을 이용하여 구체적으로 설명한다.At this time, in order to stably transmit and receive the monitoring data, the plurality of
제1 부식 관리 장치(210) 및 제2 부식 관리 장치(220)는 복수의 다채널 센서 장치(101, 102, 103)로부터 모니터링 데이터를 수집하여 건물의 각 지점(10, 20, 30)에서 열화 인자의 침투 상태를 관리하고, 열화 인자의 침투 상태로부터 부식 상태 및 건물의 내구성을 분석할 수 있다. The first
여기서, 제1 부식 관리 장치(210)는 모바일 장치로, 개인이 소지한 스마트폰이나 부식 상태 검침용 장치가 될 수 있다. 또한, 제2 부식 관리 장치(220)는 서버로, 건물의 관리 사무소 또는 부식 상태를 집중 관리하는 사설 기관이나 국가 기관에서 운영하는 서버가 될 수 있다. Here, the first
제1 부식 관리 장치(210)는 열화 인자의 침투 상태를 포함하는 모니터링 데이터가 수신되면, 모니터링 데이터를 직접 이용할 수도 있으나, 제2 부식 관리 장치(220)로 전송할 수도 있다. The first
제1 부식 관리 장치(210) 또는 제2 부식 관리 장치(220)는 모니터링 데이터가 수집되면, 모니터링 데이터를 기반으로 철근 콘크리트에 대한 부식 상태를 분석하고 건물의 내구성을 분석할 수 있다. 모니터링 데이터는 철근 콘크리트 내 열화 인자의 침투 위치 및 열화 인자의 침투 속도를 포함하는 것으로, 침투 위치 및 침투 속도를 이용하여 철근 콘크리트의 부식 상태에 대한 단계를 산출할 수 있다. The first
예를 들어, 제1 부식 관리 장치(210) 또는 제2 부식 관리 장치(220)는 "상, 중, 하" 또는 "높음, 낮은" 또는 "5, 4, 3, 2, 1" 등으로 철근 콘크리트의 부식 상태를 분석하여 건물주 또는 관리자에게 통지할 수 있으며, 보수 및 보강에 대한 필요 여부를 안내할 수 있다. For example, the first
제1 부식 관리 장치(210)는 건물의 건축 연도 또는 경과 년 수에 따른 부식 상태를 고려하여 건물의 내구성 등급을 평가할 수 있다. 건물의 내구성은 건축법에 따른 평가 방식을 이용하거나, 시설 안전 관리 기관에서 정한 평가 방식을 따르는 것이 바람직하다. The first
또한, 제1 부식 관리 장치(210) 또는 제2 부식 관리 장치(220)는 분석된 부식 상태 및 건물의 내구성에 기반하여 건물의 수명을 평가할 수 있어 재건축 시기를 제공하거나, 건물 붕괴와 같은 사고를 사전에 대처할 수 있도록 유도할 수 있다.In addition, the first
도 2a는 도 1에 도시된 다채널 센서 장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2b는 다채널 센서의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2a에 도시된 다채널 센서 장치(100)는 바디(body)(110), 복수의 다채널 센서(120) 및 측정 모듈(130), 전력 공급 모듈(140) 및 통신 모듈(150)을 포함한다. FIG. 2A is a view showing a structure of the multi-channel sensor device shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram showing the configuration of a multi-channel sensor. The
바디(110)는 철근 콘크리트 내에 매립되며, 강유전체 매질로 이루어진다. 강유전체 매질은 석영 물질이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The
또한, 바디(110)는 사각 기둥 또는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 바디(110)는 다양한 다각 기둥의 형상을 가질 수도 있으나, 철근 콘크리트 내에 매립이 용이하도록 사각 기둥인 것이 바람직하다. In addition, the
복수의 다채널 센서(120)는 철근 콘크리트를 부식시키는 열화 인자를 모니터링하기 위한 저항값을 측정하는 단자를 포함한다. 또한, 복수의 다채널 센서(120)는 바디(110) 상에 일정 간격으로 이격된 복수의 영역에 배치되고, 각 영역에서 바디(110)의 외부면을 둘러싸도록 적어도 하나가 배치된다. The plurality of
도 2a를 참조하면, 바디(110) 상에는 일정 간격으로 이격된 제1 내지 제3 영역(121, 122, 123)이 있다. Referring to FIG. 2A, the first to
제1 내지 제3 영역(121, 122, 123)에서 바디(110)의 외부면을 둘러싸도록 적어도 하나의 다채널 센서가 배치될 수 있다. 도 2에서와 같이 바디(110)가 원기둥인 경우, 바디(110)에서 제1 내지 제3 영역(121, 122, 123) 각각의 외부면을 둘러싸는 2개의 다채널 센서(120)가 배치될 수 있다. At least one multi-channel sensor may be disposed to surround the outer surface of the
또한, 제1 내지 제3 영역(121, 122, 123) 중 동일 영역에 배치된 적어도 하나의 다채널 센서는 해당 영역에서 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 하나의 센서 그룹이 될 수 있다. Also, at least one multi-channel sensor disposed in the same one of the first to
구체적으로, 제1 영역(121)에 배치된 2개의 다채널 센서(120)는 제1 영역(121)에서 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제1 센서 그룹이 될 수 있다. 이와 마찬가치로, 제2 영역(122)에 배치된 2개의 다채널 센서(120)는 제2 영역(122)에서 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제2 센서 그룹이 될 수 있으며, 제3 영역(123)에 배치된 2개의 다채널 센서(120)는 제3 영역에서 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제3 센서 그룹이 될 수 있다. More specifically, the two
이하에서는, 도 2b를 참조하여 다채널 센서(120)의 구조에 대해서 구체적으로 설명한다. 본 발명에 따른 다채널 센서(120)는 복수의 채널(120a)과 이 채널들(120a)의 저항값을 측정할 수 있는 2개의 단자(120b)를 포함한다. Hereinafter, the structure of the
다채널 센서(120)는 PET(polyester) 기판 상에 철(Fe)로 이루어진 금속 박막을 증착시킨 후 패터닝하여 제조된다. 여기서, 금속 박막은 500㎚ 두께로, 보다 작은 양의 염화 이온(Cl-), 이산화탄소(CO2), 황산이온(SO4 2-) 등의 침투로 인한 저항값 변화를 측정할 수 있어 센서 민감도를 향상시킨다. The
다채널 센서(120)는 세로 약 3㎝, 가로 약 3㎝일 수 있디. 그러나, 다채널 센서(120)의 사이즈는 이에 한정되지 않으며 3㎝보다 더 작거나 더 클 수 있다. 다만, 다채널 센서(120)의 세로와 가로의 길이 비율은 100 이하인 것이 바람직하다.The
철근 콘크리트 내에 열화 인자가 침투할 경우, 다채널 센서(120)의 저항값이 변하게 되므로 저항값이 변하게 된다. When the deterioration factor penetrates into the reinforced concrete, the resistance value of the
다채널 센서(120)에서 2개의 단자(120b) 각각에 전선 라인(미도시)이 연결되며, 전선 라인은 2개의 단자(120b)에서 측정된 모니터링 모듈(130)로 저항값을 전달할 수 있다. The
다채널 센서(120)가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 다채널 센서(120)는 음이온 교환막(125) 또는 그 외 다른 보호막으로 씰링될 수 있다. In order to prevent the
모니터링 모듈(130)은 바디(110)의 외부면에 배치되어 복수의 다채널 센서(120)에 포함된 단자(120b)와 연결된 전선(124)을 통해 저항값을 수신한다. 모니터링 모듈(130)은 저항값을 이용하여 철근 콘크리트 내 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하고, 모니터링 데이터를 생성한다. 여기서, 침투 상태란 열화 인자의 침투 여부, 열화 인자의 침투 위치 및 열화 인자의 침투 속도를 포함한다.The
모니터링 모듈(130)은 복수의 다채널 센서들(120)의 각 센서 그룹을 식별하여 각 센서 그룹에 포함된 다채널 센서들(120)의 평균 저항값을 산출할 수 있다. 그리고, 모니터링 모듈(130) 내에 기 저장된 초기 평균 저항값과, 각 센서 그룹 별 평균 저항값을 비교하여 철근 콘크리트 내 열화 인자의 침투 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 초기 평균 저항값은 다채널 센서 장치(100) 제조시, 열화 인자에 의한 영향을 전혀 받지 않은 상태에서 각 센서 그룹에 포함된 다채널 센서들(120)의 평균 저항값을 측정한 값이 될 수 있다.The
예를 들어, 제1 센서 그룹에 포함된 2개의 다채널 센서들(120)의 평균 저항값이 초기 평균 저항값보다 클 경우, 모니터링 모듈(130)은 제1 센서 그룹에 열화 인자가 침투한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 초기 평균 저항값과의 차이가 클수록 열화 인자의 침투 (또는 침투 농도)가 심각한 것으로 판단할 수 있다. 참고로, 측정된 평균 저항값과 초기 평균 저항값의 차이에 따라 침투 정도(또는 침투 농도)를 수치화하여 판단할 수 있다.For example, if the average resistance value of the two
한편, 모니터링 모듈(130)은 각 센서 그룹 중 적어도 어느 하나의 센서 그룹에서 열화 인자의 침투 여부가 감지되면, 바디(110)에서 해당 센서 그룹이 위치하는 영역을 이용하여 열화 인자의 침투 위치를 측정할 수 있다. The
예를 들어, 제1 영역(121)에 배치된 제1 센서 그룹의 평균 저항값이 초기 평균 저항값과 다르고, 제2 및 제3 영역(122, 123)에 배치된 제2 및 제3 센서 그룹의 평균 저항값이 초기 평균 저항값과 동일한 경우, 모니터링 모듈(130)은 제1 영역(121)까지 열화 인자가 침투된 것을 감지할 수 있다. 즉, 열화 인자의 침투 위치를 제1 영역(121)으로 측정할 수 있다. For example, the average resistance value of the first sensor group disposed in the
모니터링 모듈(130)은 각 센서 그룹 중 적어도 어느 하나의 센서 그룹에서 열화 인자의 침투 위치가 측정되면, 열화 인자의 침투 위치 별 열화 인자의 침투 소요 시간을 기반으로 열화 인자의 침투 속도를 측정할 수 있다. When the penetration position of the degradation factor is measured in at least one of the sensor groups of the sensor groups, the
예를 들어, 열화 인자의 침투 위치가 제2 영역이고, 열화 인자가 제2 영역까지 침투되는데 소요된 시간(즉, 침투 소요 시간)이 30일인 경우, 제2 영역까지의 길이와, 30일의 시간을 이용하여 열화 인자의 침투 속도를 측정할 수 있다. For example, when the penetration position of the deterioration factor is the second region and the time taken for the deterioration factor to penetrate to the second region (i.e., the time required for penetration) is 30 days, the length to the second region, The penetration rate of the degradation factor can be measured using time.
모니터링 모듈(130)은 상술한 방식으로 열화 인자의 침투 위치 및 침투 속도를 측정하여 모니터링 데이터를 생성할 수 있다. 이 모니터링 데이터는 다채널 센서 장치(100)의 식별 정보, 다채널 센서 장치(100)가 매립된 건물의 식별 정보 및 위치 정보, 열화 인자의 침투 위치 및 침투 속도 등을 포함할 수 있다. The
전력 공급 모듈(140)은 복수의 다채널 센서(120), 모니터링 모듈(130) 및 통신 모듈(140)에 전력을 공급한다. 도면을 통해 도시하지 않았으나, 전력 공급 모듈(140)은 전력 공급 라인을 통해 복수의 다채널 센서(120), 모니터링 모듈(130) 및 통신 모듈(140)과 연결될 수 있다.The
전력 공급 모듈(140)은 철근 콘크리트 벽면의 외부에 위치하여 무선으로 전력을 공급하는 외부 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 또는, 전력 공급 모듈(140)은 철근 콘크리트 벽면의 외부로 연장된 전력 공급 커넥터를 통해 전력을 수신할 수도 있다. The
통신 모듈(150)은 바디(110)의 외부면에 배치되고, 모니터링 모듈(130)에서 생성된 모니터링 데이터를 제1 또는 제2 부식 관리 장치(210, 220)로 무선 전송한다. 통신 모듈(150)은 블루투스, 와이파이 등의 근거리 무선 통신이 가능한 모듈이 될 수 있다. The
통신 모듈(150)에서 출력되는 모니터링 데이터는 무선 신호로 변환되어 출력된다. 본 실시예에서는 바디(110)가 무선 신호를 통과시키는 강유전체 물질로 이루어지고 철근 콘크리트 벽면에서 2㎝ 거리 내에 매립됨에 따라, 강유전체의 바디(110)나 철근 콘크리트 벽 두께에 의한 신호 세기 저하 및 주파수 대역 쉬프트를 최소화할 수 있다. 따라서, 무선 신호 전송을 위해 별도의 안테나 또는 내벽 배선을 필요로 하지 않으며, 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하기 위한 바디(110) 구성과, 통신 모듈(150)을 일체화하여 제공할 수 있다. The monitoring data output from the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다채널 센서 장치를 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 다채널 센서 장치(300)는 원기둥 형상의 바디(body)(310)와, 바디(310)의 외부면에 배치된 복수의 다채널 센서(320), 모니터링 모듈(330), 전력 공급 모듈(340) 및 통신 모듈(350)을 포함한다. 3 is a view showing a multi-channel sensor device according to another embodiment of the present invention. The
다채널 센서 장치(300)는 도 2a에 도시된 장치(100)와 바디(310)의 형상만 다를 뿐, 다채널 센서(320), 모니터링 모듈(330), 전력 공급 모듈(340) 및 통신 모듈(350)의 동작은 동일하므로, 그와 관련된 구체적인 설명은 생략한다. The
바디(310)는 석영과 같은 강유전체 매질로 이루어지며, 사각 기둥 형상을 가질 수 있다. The
바디(310) 상에는 일정 간격으로 이격된 제1 내지 제4 영역(320a, 320b, 320c, 320d)이 있으며, 제1 내지 제4 영역(320a, 320b, 320c, 320d)에서 사면을 둘러싸도록 4개의 다채널 센서(320)가 배치될 수 있다. The first to
제1 영역(320a)에 배치된 4개의 다채널 센서(320)는 제1 영역(220a)에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 제1 센서 그룹이 되고, 제2 영역(320b)에 배치된 4개의 다채널 센서(320)는 제2 영역(320a)에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 제2 센서 그룹이 될 수 있다. The four
또한, 제3 영역(320c)에 배치된 4개의 다채널 센서(320)는 제3 영역(320c)에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 제3 센서 그룹이 되고, 제4 영역(320d)에 배치된 4개의 다채널 센서(320)는 제4 영역(320d)에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 제4 센서 그룹이 될 수 있다. In addition, the four
모니터링 모듈(330)은 복수의 다채널 센서(320)에서 측정된 저항값을 이용하여 철근 콘크리트 내 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하고, 모니터링 데이터를 생성한다.The
전력 공급 모듈(340)은 복수의 다채널 센서(320), 모니터링 모듈(330) 및 통신 모듈(340)에 전력을 공급한다.The
통신 모듈(350)은 모니터링 모듈(130)에서 생성된 모니터링 데이터를 외부 관리 장치로 무선 전송한다. The
도 3에 도시된 다채널 센서 장치(300) 역시 철근 콘크리트 벽면에서 2㎝ 거리 내에 매립되어 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하며, 바디(310) 구성과, 통신 모듈(350)이 일체화된 구조를 갖는다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 센서 장치의 매립 형태 및 열화 인자 모니터링 동작 구조를 도면이다. 도 4를 참조하면, 철근(410) 상에 도 3에 도시된 다채널 센서 장치(400)가 부착된 상태로 콘크리트 내에 매립된다. 여기서, 다채널 센서 장치(400)는 모니터링 데이터를 안정적으로 송수신하기 위하여 철근 콘크리트 벽면(420)에서 2㎝ 내의 거리에 매립될 수 있다. FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a multi-channel sensor device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the
따라서, 다채널 센서 장치(300)가 모니터링 데이터를 무선 전송하면, 모바일 장치와 같은 제1 부식 관리 장치(210)가 이를 수신할 수 있으며, 제1 부식 관리 장치(210)가 제2 부식 관리 장치(220)로 전송할 수 있다. Thus, when the
다채널 센서 장치(300)는 전력 공급 장치(230)를 통해 무선으로 전력을 수신하여 내부 구성들에 전력을 공급할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 센서 장치가 철근 콘크리트에 매립된 형태를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 다채널 센서 장치(300)는 도 4와 같은 형태로 철근 콘크리트에 매립될 수 있다. 다만, 다채널 센서 장치(300)는 철근 콘크리트 벽면(420)의 외부로 연장된 전력 공급 커넥터(360)를 통해 전력을 수신할 수 있다. 5 is a view showing a concrete form of a multi-channel sensor device according to an embodiment of the present invention embedded in reinforced concrete. The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 인자 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 열화 인자 모니터링 방법은 강유전체 매질로 이루어진 바디의 외부면에 배치된 복수의 다채널 센서를 이용하여 저항값을 측정한다(610 단계). 6 is a view for explaining a deterioration factor monitoring method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a deterioration factor monitoring method measures a resistance value using a plurality of multi-channel sensors disposed on an outer surface of a body made of a ferroelectric medium (operation 610).
이후, 상기 방법은 측정된 저항값을 이용하여 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하여 모니터링 데이터를 생성한다(620 단계). 그리고, 모니터링 데이터를 부식 관리 장치로 무선 전송한다(630 단계). 이때, 강유전체 물질로 이루어진 바디 상에 배치된 통신 모듈을 이용함에 따라 바디나 철근 콘크리트 벽 두께에 의한 신호 세기 저하 및 주파수 대역 쉬프트를 최소화하여 모니터링 데이터를 무선 전송할 수 있다.Thereafter, the method monitors data of penetration of deterioration factor using the measured resistance value to generate monitoring data (operation 620). Then, the monitoring data is wirelessly transmitted to the corrosion management apparatus (step 630). At this time, by using the communication module disposed on the body made of the ferroelectric material, the monitoring data can be wirelessly transmitted by minimizing the signal strength degradation and frequency band shift due to the thickness of the body or the reinforced concrete wall.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다채널 센서 장치의 저항값을 측정한 그래프이다. 7 to 8 are graphs illustrating resistance values of a multi-channel sensor device according to an embodiment of the present invention.
도 7은 pH 7 환경에서 염분 농도(NaCl)를 달리하여 시간에 따른 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)를 측정한 그래프이다. 여기서, 다채널 센서는 보호막에 의해 씰링되지 않은 센서를 포함하는 제1 다채널 센서 장치와, 보호막에 의해 씰링된 센서를 포함하는 제2 다채널 센서 장치가 이용되었다. FIG. 7 is a graph showing a change in resistance (R / R 0 ) of a multi-channel sensor device according to time with different salt concentration (NaCl) in a pH 7 environment. Here, a multi-channel sensor is used, which includes a first multi-channel sensor device including a sensor not sealed by a protective film, and a second multi-channel sensor device including a sensor sealed by a protective film.
먼저, 제1 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)를 살펴보면, 제1 다채널 센서 장치는 0.3M NaCl, 0.6M NaCl 및 0.9M NaCl에서 6시간 내에 모두 100 이상의 저항 변화(R/R0)를 나타낸다. 특히, 제1 다채널 센서 장치는 0.6M NaCl에서 8시간 내에 600 이상의 저항 변화(R/R0)를 나타내며, 0.9M NaCl에서는 6시간 내에 600 이상의 저항 변화(R/R0)를 나타낸다. 이 같이 제1 다채널 센서 장치는 저항 측정에 있어서 염분 농도에 영향을 받는 것으로, 센서가 보호막으로 씰링되지 않은 상태에서는 염분과 같은 요인에 의해 손상되거나 센서 정확도가 떨어질 수 있음을 의미한다. First, the resistance change (R / R 0 ) of the first multichannel sensor device was examined. The first multichannel sensor device showed a resistance change (R / R 0 ) of more than 100 within 6 hours in 0.3M NaCl, 0.6M NaCl, R 0 ). Specifically, the first multi-channel sensor arrangement indicates the resistance (R /
한편, 제2 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)를 살펴보면, 제2 다채널 센서 장치는 0.3M NaCl, 0.6M NaCl 및 0.9M NaCl에서 8시간 경과 후에도 100 미만의 저항 변화(R/R0)를 갖는다. 특히, 제2 다채널 센서 장치는 0.3M NaCl에서 12시간 경과 후에도 100 미만의 저항 변화(R/R0)를 나타내는 것으로, 제1 다채널 센서 장치에 비해 현저히 낮은 저항 변화(R/R0)를 나타낸다. 이는 제2 다채널 센서 장치에 포함된 센서가 보호막에 의해 씰링되어 염분에 의한 손상이 방지되기 때문으로, 센서 정확도가 향상될 수 있음을 의미한다. On the other hand, as for the resistance change (R / R 0 ) of the second multi-channel sensor device, the second multi-channel sensor device exhibited a resistance change of less than 100 after 8 hours in 0.3M NaCl, 0.6M NaCl and 0.9M NaCl / R 0 ). In particular, the second multichannel sensor device exhibits a resistance change (R / R 0 ) of less than 100 even after 12 hours at 0.3 M NaCl, exhibiting a significantly lower resistance change (R / R 0 ) . This means that the sensor included in the second multi-channel sensor device is sealed by the protective film to prevent damage due to salinity, thereby improving the sensor accuracy.
도 8은 pH 12 환경에서 염분 농도(NaCl)을 달리하여 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)를 측정한 그래프이다. 여기서, 다채널 센서는 보호막에 의해 씰링된 센서를 포함한다. FIG. 8 is a graph showing a change in resistance (R / R 0 ) of a multi-channel sensor device with different salt concentrations (NaCl) in a
도 8은 pH12 환경에서 염분 농도를 0, 0.15 M NaCl, 0.3M NaCl, 0.45M NaCl, 0.6M NaCl, 0.75M NaCl, 0.9M NaCl으로 하여 시간에 따른 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)를 측정한 그래프이다. FIG. 8 is a graph showing changes in resistance (R / R) of a multi-channel sensor device over time with a salt concentration of 0, 0.15 M NaCl, 0.3 M NaCl, 0.45 M NaCl, 0.6 M NaCl, 0.75 M NaCl, 0 ).
다채널 센서 장치는 0, 0.15M NaCl, 0.3M NaCl 및 0.45M NaCl에서 50시간 후에도 5 미만의 저항 변화(R/R0)를 나타낸다. 또한, 0.6M NaCl, 0.75M NaCl 및 0.9M NaCl에서는 50시간 경과 후에 저항 변화(R/R0) 증가하기는 하나, 10 전후의 값을 나타낸다. 이는 도 7에서 다른 조건은 동일하되 pH 환경만을 달리하여 측정한 제2 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)와 비교하더라도, 그 값이 현저히 낮은 것을 알 수 있다. The multi-channel sensor device exhibits a resistance change (R / R 0 ) of less than 5 even after 50 hours at 0, 0.15M NaCl, 0.3M NaCl and 0.45M NaCl. In addition, the resistance change (R / R 0 ) was increased after 50 hours in 0.6M NaCl, 0.75M NaCl and 0.9M NaCl, but the value was around 10. It can be seen from FIG. 7 that even though the other conditions are the same but the resistance change (R / R 0 ) of the second multichannel sensor device measured by different pH environments is significantly low.
이 같이 도 8에서 다채널 센서 장치의 저항 변화(R/R0)가 상대적으로 작게 나타나는 것은, pH 12의 강한 알칼리성 환경에서 다채널 센서 장치 상에 철산화물 피막이 형성되어 부식이 방지되기 때문으로 이해될 수 있다. 다만, 시간이 흘러 다채널 센서 장치 주변의 알칼리도가 떨어질 경우에는 철산화물 피막이 파괴되어 염분에 의한 저항 변화가 나타날 수 있다. The reason why the resistance change (R / R 0 ) of the multi-channel sensor device is relatively small in FIG. 8 is that the corrosion of the multi-channel sensor device is prevented by forming the iron oxide film on the strong alkaline environment of
도 9는 [Cl-]/[OH-] 비율에 따른 철근 콘크리트 부식도(rate of corrosion)를 나타내는 그래프이다. 공극수 내에 NaCl을 혼입한 용액의 [Cl-]/[OH-] 비율을 0에서 0.15, 0.3, 0.45, 0.6, 0.75, 0.9까지 조절하였다. 이 용액에 철근 콘크리트를 침지시킨 후 철근 콘크리트 부식도를 측정하였다. 9 is a graph showing the rate of corrosion of a reinforced concrete according to the ratio of [Cl - ] / [OH - ]. The [Cl - ] / [OH - ] ratio of the solution containing NaCl in the voids was adjusted from 0 to 0.15, 0.3, 0.45, 0.6, 0.75, and 0.9. Reinforced concrete corrosion was measured after immersing the reinforced concrete in this solution.
도 9를 참조하면, [Cl-]/[OH-] 비율이 높아질수록 철근 콘크리트 부식도가 증가하는 양상을 나타내는 것으로, [Cl-]/[OH-] 비율 상승이 철근 콘크리트 부식에 영향을 끼치는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 9, as the [Cl - ] / [OH - ] ratio increases, the corrosion resistance of the reinforced concrete increases. The increase in the ratio of [Cl - ] / [OH - ] affects the corrosion of the reinforced concrete Able to know.
도 10는 철근 콘크리트 내 거리에 따른 염화 이온 농도를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 10은 다채널 센서 장치가 설치되고 10일, 20일, 50일, 100일이 경과될 때 철근 콘크리트 벽면에서 10mm 거리 단위로 염화 이온 농도를 측정한 그래프이다. 10 is a graph showing chloride ion concentrations according to distances in reinforced concrete. Specifically, FIG. 10 is a graph of chloride ion concentration measured in units of distance of 10 mm from a reinforced concrete wall surface at 10 days, 20 days, 50 days, and 100 days after a multi-channel sensor device is installed.
도 10을 참조하면, 10일이 경과되었을 때, 철근 콘크리트 벽면(즉, 건물 외벽)으로부터 10mm 거리 내에서 약 0.1~1.4의 염화 이온 농도가 측정되었고, 15mm 내지 50mm 거리에서는 염화 이온이 측정되지 않았다. 즉, 10일이 경과했을 때는 염화 이온이 10mm 내외로 침투한 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 10, chloride ion concentrations of about 0.1 to 1.4 were measured within a distance of 10 mm from the reinforced concrete wall surface (i.e., the outer wall of the building), and chloride ions were not measured at the distance of 15 to 50 mm . That is, when 10 days have elapsed, it can be seen that the chloride ion penetrated into about 10 mm.
한편, 20일이 경과되었을 때, 철근 콘크리트 벽면으로부터 20mm 거리 내에서 약 0.1~1.4의 염화 이온 농도가 측정되었고, 20mm 내지 50mm 거리에서는 염화 이온이 측정되지 않았다. On the other hand, when 20 days passed, chloride concentrations of about 0.1 to 1.4 were measured within a distance of 20 mm from the reinforced concrete wall, and chloride ions were not measured at a distance of 20 to 50 mm.
또한, 50일이 경과되었을 때, 철근 콘크리트 벽면으로부터 30mm 거리 내에서 약 0.1~1.4의 염화 이온 농도가 측정되었고, 30mm 내지 50mm 거리에서는 염화 이온이 측정되지 않았다. Also, when 50 days have elapsed, chloride ion concentrations of about 0.1 to 1.4 were measured within a distance of 30 mm from the reinforced concrete wall, and chloride ions were not measured at a distance of 30 to 50 mm.
그리고, 100일이 경과되었을 때, 철근 콘크리트 벽면으로부터 40mm 거리 내에서 약 0.1~1.5의 염화 이온 농도가 측정되었고, 40mm 내지 50mm 거리에서는 염화 이온이 측정되지 않았다. When 100 days have elapsed, chloride ion concentrations of about 0.1 to 1.5 were measured within a distance of 40 mm from the reinforced concrete wall, and chloride ions were not measured at distances of 40 to 50 mm.
도 10에서와 같이, 염화 이온은 시간이 경과할수록 철근 콘크리트 벽면으로 깊이 침투하며, 시간이 경과할수록 각 거리 별 염화 이온 농도가 높게 측정되는 것을 알 수 있다. 이 같이 시간이 경과하여 염화 이온이 철근 콘크리트 벽멱에 깊이 침투할 경우 부식 가능성이 높아지므로, 철근 콘크리트 벽면 내의 다양한 거리(또는 위치)에서 염화 이온을 모니터링하여 철근 콘크리트의 부식을 예측하고 조기 발견할 필요가 있다.As shown in FIG. 10, the chloride ion penetrates deep into the reinforced concrete wall with time, and the chloride ion concentration at each distance is measured with the lapse of time. As the chloride ion penetrates deeper into the wall of the reinforced concrete wall, the probability of corrosion increases. Therefore, it is necessary to predict the corrosion of the reinforced concrete by monitoring chloride ions at various distances (or positions) .
도 11은 철근 콘크리트 내 위치에 따른 열화 인자 침투 시간을 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 11은 다채널 센서 장치(100)가 철근 콘크리트 내에 설치된 후 다채널 센서 장치(100)의 4개의 영역(x1, x2, x3, x4)에 배치된 다채널 센서에서 신호(저항 변화 신호)가 측정된 시간(t1, t2, t3, t4)을 나타낸 그래프로, 열화 인자의 침투 속도를 나타낸다. 11 is a graph showing penetration time of a deterioration factor according to the position in the reinforced concrete. 11 is a cross-sectional view of a
여기서, 4개의 영역(x1, x2, x3, x4)은 열화 인자가 침투된 거리가 될 수 있으며, 신호가 측정된 시간(t1, t2, t3, t4)은 각 영역에 열화 인자가 침투되는데 소요된 시간이 될 수 있다. 만약, 철근 콘크리트 벽면(즉, 건물 외벽)으로부터 가장 먼 x4 위치에서도 열화 인자가 침투되었다면, 해당 건물의 부식이 이미 진행되고 있을 수 있으므로, x1 위치에 열화 인자가 침투되었을 때 건물의 보수 및 보강 계획을 수립할 수 있도록 모니터링 데이터를 외부의 부식 관리 장치로 무선 전송할 수 있다.Here, the four regions (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) may be the penetration distance of the degradation factor, and the time (t 1 , t 2 , t 3 , t 4 ) It may be the time required for the deterioration factor to penetrate into the region. If, in the building when if the furthest x 4 where the deterioration factors penetrate in from the reinforced concrete wall (i.e., the outer wall of the building), since the corrosion of the building may already be in progress, the deterioration factors penetrate x 1 position compensation and Monitoring data can be wirelessly transmitted to an external corrosion management device to establish a reinforcement plan.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100: 다채널 센서 장치
110: 바디
120: 다채널 센서
130: 모니터링 모듈
140: 전력 공급 모듈
150: 통신 모듈100: Multi-channel sensor device
110: Body
120: Multi-channel sensor
130: Monitoring module
140: power supply module
150: Communication module
Claims (13)
상기 철근 콘크리트 내에 일 방향으로 매립되고, 강유전체 매질로 이루어진 바디;
상기 바디의 외부면의 복수의 영역에 배치되어 저항값을 측정하는 복수의 다채널 센서;
상기 바디의 외부면에 배치되고, 상기 복수의 다채널 센서로부터 측정된 상기 저항값을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 모니터링 모듈; 및
상기 바디의 외부면에 배치되고, 상기 모니터링 모듈에서 생성된 모니터링 데이터를 부식 관리 장치로 무선 전송하는 통신 모듈을 포함하고,
상기 모니터링 모듈은, 상기 복수의 다채널 센서 중 적어도 어느 하나에 의하여 상기 열화 인자의 침투 상태가 감지될 경우, 상기 복수의 영역 중 상기 적어도 어느 하나의 다채널 센서가 위치하는 영역에 기초하여 상기 열화 인자와 관련된 적어도 어느 하나의 침투 위치를 측정하고, 상기 적어도 어느 하나의 침투 위치 별 상기 열화 인자의 침투 소요 시간을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 속도를 측정하고,
상기 복수의 다채널 센서는,
상기 복수의 영역 중 제1 영역을 둘러싸도록 배치되어 상기 제1 영역에서 상기 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제1 센서 그룹;
상기 복수의 영역 중 제2 영역을 둘러싸도록 배치되어 상기 제2 영역에서 상기 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제2 센서 그룹; 및
상기 복수의 영역 중 제3 영역을 둘러싸도록 배치되어 상기 제3 영역에서 상기 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제3 센서 그룹을 포함하고,
상기 모니터링 모듈은, 상기 바디 상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 중 어느 하나부터 다른 하나까지의 거리와 상기 침투 소요 시간을 이용하여 상기 침투 속도를 측정하는
다채널 센서 장치.A multi-channel sensor device for monitoring degradation factors that corrode reinforced concrete,
A body embedded in the reinforcing concrete in one direction and made of a ferroelectric medium;
A plurality of multi-channel sensors disposed in a plurality of regions of the outer surface of the body to measure resistance values;
A monitoring module disposed on an outer surface of the body and monitoring a penetration state of the degradation factor using the resistance value measured from the plurality of multi-channel sensors; And
And a communication module disposed on an outer surface of the body and wirelessly transmitting the monitoring data generated by the monitoring module to the corrosion management device,
Wherein the monitoring module detects a deterioration factor of the deterioration factor based on a region where the at least one multi-channel sensor is located among the plurality of regions when the penetration state of the deterioration factor is detected by at least one of the plurality of multi- Measuring at least one penetration position related to the factor and measuring the penetration rate of the degradation factor using the penetration time of the deterioration factor for each of the at least one penetration position,
Wherein the plurality of multi-
A first sensor group arranged to surround a first region of the plurality of regions and measuring a resistance value according to the deterioration factor in the first region;
A second sensor group arranged to surround a second region of the plurality of regions and measuring a resistance value according to the deterioration factor in the second region; And
And a third sensor group arranged to surround a third region of the plurality of regions and measuring a resistance value according to the deterioration factor in the third region,
The monitoring module measures the penetration velocity using the distance between any one of the first region, the second region, and the third region on the body, and the penetration time
Multi-channel sensor device.
상기 열화 인자는,
염화 이온(Cl-), 이산화탄소(CO2) 및 황산이온(SO4 2-) 중 적어도 하나인, 다채널 센서 장치. The method according to claim 1,
The deterioration factor,
Chloride ion (Cl -), carbon dioxide (CO 2) and sulfate ions (SO 4 2-), at least one of the multi-channel sensor unit of.
상기 강유전체 매질은 석영 물질인, 다채널 센서 장치. The method according to claim 1,
Wherein the ferroelectric medium is a quartz material.
상기 바디는,
기둥 형상을 가지며,
상기 철근 콘크리트 벽면에서 2㎝ 내의 거리에 매립된, 다채널 센서 장치.The method according to claim 1,
The body
And has a columnar shape,
And embedded within a distance of 2 cm from the reinforced concrete wall surface.
상기 복수의 다채널 센서는,
상기 바디 상에 일정 간격으로 이격된 복수의 영역에 배치되고, 각 영역에서 상기 바디의 외부면을 둘러싸도록 배치되며, 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하기 위한 저항값을 측정하는 단자를 포함하는, 다채널 센서 장치. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of multi-
And a terminal disposed in a plurality of regions spaced apart from each other at a predetermined interval on the body and arranged to surround the outer surface of the body in each region and to measure a resistance value for monitoring the penetration state of the deterioration factor. Multi-channel sensor device.
상기 모니터링 모듈은,
각 센서 그룹 별로 평균 저항값을 산출하고, 상기 평균 저항값을 기 저장된 초기 평균 저항값과 비교하여 상기 열화 인자의 침투 여부를 모니터링하는, 다채널 센서 장치. 6. The method of claim 5,
The monitoring module includes:
And calculates an average resistance value for each sensor group, and compares the average resistance value with a pre-stored initial average resistance value to monitor whether the deterioration factor is infiltrated or not.
상기 복수의 다채널 센서, 상기 모니터링 모듈 및 상기 통신 모듈에 전력을 공급하는 전력 공급 모듈
을 더 포함하는 다채널 센서 장치. The method according to claim 1,
A plurality of multi-channel sensors, a monitoring module, and a power supply module
Further comprising:
상기 전력 공급 모듈은,
외부 전력 공급 장치로부터 무선으로 전력을 수신하는, 다채널 센서 장치. 9. The method of claim 8,
The power supply module includes:
And receives power wirelessly from an external power supply.
상기 전력 공급 모듈은,
상기 철근 콘크리트 벽면의 외부로 연장된 전력 공급 커넥터를 통해 전력을 수신하는, 다채널 센서 장치. 9. The method of claim 8,
The power supply module includes:
And receives power through a power supply connector extending outwardly of the reinforced concrete wall surface.
상기 철근 콘크리트 내의 여러 지점에 매립되어 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하여 모니터링 데이터를 생성하는 복수의 다채널 센서 장치; 및
상기 복수의 다채널 센서 장치로부터 상기 모니터링 데이터를 수집하여 상기 철근 콘크리트의 부식 상태를 관리하고 상기 건물의 내구성을 분석하는 부식 관리 장치
를 포함하며,
상기 복수의 다채널 센서 장치는,
상기 철근 콘크리트 내에 매립된 강유전체 매질로 이루어진 바디의 외부면에 배치된 통신 모듈을 이용하여 상기 모니터링 데이터를 상기 부식 관리 장치로 무선 전송하고,
상기 바디 상에서 일정 간격으로 이격된 복수의 영역에 배치되고, 각 영역에서 상기 바디의 외부면을 둘러싸도록 배치되어 저항값을 측정하는 복수의 다채널 센서 및
상기 복수의 다채널 센서에서 측정된 상기 저항값을 이용하여 상기 철근 콘크리트 내에서 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하는 모니터링 모듈을 포함하고,
상기 모니터링 모듈은, 상기 복수의 다채널 센서 중 적어도 어느 하나에 의하여 상기 열화 인자의 침투 상태가 감지될 경우, 상기 복수의 영역 중 상기 적어도 어느 하나의 다채널 센서가 위치하는 영역에 기초하여 상기 열화 인자와 관련된 적어도 어느 하나의 침투 위치를 측정하고, 상기 적어도 어느 하나의 침투 위치 별 상기 열화 인자의 침투 소요 시간을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 속도를 측정하고,
상기 복수의 다채널 센서는,
상기 복수의 영역 중 제1 영역을 둘러싸도록 배치되어 상기 제1 영역에서 상기 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제1 센서 그룹;
상기 복수의 영역 중 제2 영역을 둘러싸도록 배치되어 상기 제2 영역에서 상기 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제2 센서 그룹; 및
상기 복수의 영역 중 제3 영역을 둘러싸도록 배치되어 상기 제3 영역에서 상기 열화 인자에 따른 저항값을 측정하는 제3 센서 그룹을 포함하고,
상기 모니터링 모듈은, 상기 바디 상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 중 어느 하나부터 다른 하나까지의 거리와 상기 침투 소요 시간을 이용하여 상기 침투 속도를 측정하는
열화 인자 모니터링 시스템.A deterioration factor monitoring system for corroding reinforced concrete constituting a building,
A plurality of multi-channel sensor devices embedded in various points in the reinforced concrete to generate monitoring data by monitoring penetration of the degradation factors; And
A corrosion management device for collecting the monitoring data from the plurality of multi-channel sensor devices to manage the corrosion state of the reinforced concrete and analyze the durability of the building;
/ RTI >
Wherein the plurality of multi-channel sensor devices comprise:
The monitoring data is wirelessly transmitted to the corrosion management device using a communication module disposed on an outer surface of a body made of a ferroelectric medium embedded in the reinforced concrete,
A plurality of multi-channel sensors disposed in a plurality of regions spaced apart from each other at a predetermined interval on the body and arranged to surround the outer surface of the body in each region,
And a monitoring module for monitoring a penetration state of deterioration factors in the reinforced concrete using the resistance values measured by the plurality of multi-channel sensors,
Wherein the monitoring module detects a deterioration factor of the deterioration factor based on a region where the at least one multi-channel sensor is located among the plurality of regions when the penetration state of the deterioration factor is detected by at least one of the plurality of multi- Measuring at least one penetration position related to the factor and measuring the penetration rate of the degradation factor using the penetration time of the deterioration factor for each of the at least one penetration position,
Wherein the plurality of multi-
A first sensor group arranged to surround a first region of the plurality of regions and measuring a resistance value according to the deterioration factor in the first region;
A second sensor group arranged to surround a second region of the plurality of regions and measuring a resistance value according to the deterioration factor in the second region; And
And a third sensor group arranged to surround a third region of the plurality of regions and measuring a resistance value according to the deterioration factor in the third region,
The monitoring module measures the penetration velocity using the distance between any one of the first region, the second region, and the third region on the body, and the penetration time
Deterioration factor monitoring system.
상기 복수의 다채널 센서 장치는,
상기 바디; 및
상기 모니터링 모듈에서 생성된 모니터링 데이터를 상기 부식 관리 장치로 무선 전송하는 상기 통신 모듈
을 포함하는 열화 인자 모니터링 시스템. 12. The method of claim 11,
Wherein the plurality of multi-channel sensor devices comprise:
The body; And
And a communication module that wirelessly transmits the monitoring data generated by the monitoring module to the corrosion management device
/ RTI >
강유전체 매질로 이루어진 바디의 외부면의 복수의 영역에 배치된 복수의 다채널 센서를 이용하여 저항값을 측정하는 단계;
상기 측정된 저항값을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 상태를 모니터링하여 모니터링 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 모니터링 데이터를 부식 관리 장치로 무선 전송하는 단계를 포함하고,
상기 모니터링 데이터를 생성하는 단계는,
상기 복수의 다채널 센서 중 적어도 어느 하나에 의하여 상기 열화 인자의 침투 상태가 감지될 경우, 상기 복수의 영역 중 상기 적어도 어느 하나의 다채널 센서가 위치하는 영역에 기초하여 상기 열화 인자와 관련된 적어도 어느 하나의 침투 위치를 측정하는 단계; 및
상기 적어도 어느 하나의 침투 위치 별 상기 열화 인자의 침투 소요 시간을 이용하여 상기 열화 인자의 침투 속도를 측정하는 단계를 포함하고,
복수의 다채널 센서를 이용하여 저항값을 측정하는 단계는,
상기 복수의 영역 중 제1 영역을 둘러싸도록 적어도 두 개 이상의 다채널 센서를 제1 센서 그룹으로서 배치시키는 단계;
상기 복수의 영역 중 제2 영역을 둘러싸도록 적어도 두 개 이상의 다채널 센서를 제2 센서 그룹으로서 배치시키는 단계; 및
상기 복수의 영역 중 제3 영역을 둘러싸도록 적어도 두 개 이상의 다채널 센서를 제3 센서 그룹으로서 배치시키는 단계를 포함하고,
상기 열화 인자의 침투 속도를 측정하는 단계는,
상기 바디 상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 중 어느 하나부터 다른 하나까지의 거리와 상기 침투 소요 시간을 이용하여 상기 침투 속도를 측정하는 단계
를 포함하는 열화 인자 모니터링 방법.
A deterioration factor monitoring method for corroding reinforced concrete constituting a building,
Measuring a resistance value using a plurality of multi-channel sensors disposed in a plurality of regions of an outer surface of a body made of a ferroelectric medium;
Monitoring data of the deterioration factor using the measured resistance value to generate monitoring data; And
And wirelessly transmitting the monitoring data to the corrosion management apparatus,
Wherein the generating the monitoring data comprises:
And at least one of the plurality of regions, which is related to the degradation factor, based on a region where the at least one multi-channel sensor is located, when the penetration state of the deterioration factor is detected by at least one of the plurality of multi- Measuring one penetration position; And
Measuring the permeation rate of the degradation factor using the penetration time of the degradation factor for at least one of the penetration positions,
Measuring a resistance value using a plurality of multi-channel sensors comprises:
Disposing at least two or more multi-channel sensors as a first sensor group so as to surround a first one of the plurality of regions;
Disposing at least two or more multi-channel sensors as a second sensor group so as to surround a second one of the plurality of regions; And
And disposing at least two or more multi-channel sensors as a third sensor group so as to surround a third one of the plurality of regions,
The step of measuring the rate of penetration of the degradation factor comprises:
Measuring the penetration velocity using the distance between any one of the first region, the second region, and the third region on the body and the other one and the penetration time;
≪ / RTI >
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