KR102258133B1 - 레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 - Google Patents

레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법은, 레이저 도플러 진동계로부터 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상시미동에 따른 상기 구조물의 고유주기(T1)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 제1 단계; 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출된 고유주기(T1)와 기준 고유주기(T0)간의 제1 차이값(ΔT1)이 제어부에 의해 도출되는 제2 단계; 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 안전계수(K)와 비교되는 제3 단계; 및 비교 결과, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생되도록 하고, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 작은 경우, 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)와 비교되는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체{Method for monitoring the health of a structure for safety diagnosis by measuring the change in natural period of the structure according to the microtremor by laser doppler vibrometer and computer-readable recording medium having program to execute method thereof}
본 발명은 레이저 도플러 진동계에 의한 구조물의 상시미동에 따른 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
교량, 철도, 빌딩, 댐 등과 같은 구조물들은 사용 기간이 경과함에 따라 노후화, 사용에 따른 피로도 누적 등 각종 요인으로 인하여 구조적 손상이 발생될 수 있으며 이를 방치할 경우 안전성에 문제가 되어 대형 사고로 이어질 수 있다.
이에 따라 구조물의 상태를 진단하고 건전성을 확보하기 위한 SHM(Structure Health Mornitering)과 같은 구조물 모니터링 시스템 개발이 요구되어 왔다.
이러한 구조물의 모니터링을 위해 기존의 SHM(Structure Health Mornitering) 시스템은 구조물의 주요 부위에 다양한 측정 센서들을 부착하고 이들의 센서 값의 변동에 대하여 기준 값을 넘는 경우 이벤트 신호 발생 등의 방법을 사용하고 있으나, 교량의 경우에는 야간에 차량을 전면통제하고 덤프트럭을 동원하여 측정함으로써 검측 비용이 과다하게 발생하고, 많은 시간이 소요되며, 오작동이나 정상인 경우에도 이벤트가 발생하는 등 신뢰성에 문제가 있다.
또한 대형 구조물의 경우 방대한 규모의 센서가 부착되어 있고, 센서의 종류도 다양해지고 있는 상황에서 전체적인 점검을 위해서는 센서간의 통계학적인 상관관계 분석을 통한 방법이 강구되고 있으나 이는 방대한 계산을 필요로 할 뿐만 아니라 실시간 분석 및 예측이 곤란하여 적절한 구조물 관리가 불가능한 것이 현실이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 한국공개특허 제10-2017-0069138호에 개시된 바와 같이, 고층 구조물에 설치되는 다수개의 바람센서 및 변형률 센서를 통해 형성된 인공신경망(Artificial NeuralNetwork:ANN)을 바탕으로 바람정보에 따른 변형률 데이터를 훈련시켜 풍하중에 따른 고층 구조물의 응력 예측모델을 생성하는 방법이 제시되고 있으나, 이러한 방법 역시 다양한 다른 종류 센서들에 직접 적용하기에는 한계가 있다.
그러므로, 구조물의 안전진단을 위해 구조물의 상태를 진단하고 건전성을 확보하기 위한 새로운 개념의 모니터링 시스템에 대한 연구 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 강성의 변화에 따른 구조물의 고유주기의 측정을 통해 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하기 위한 방법을 제공하기 위한 것으로, 상시미동과 레이저 도플러 진동계를 이용한 간단한 방법으로 정확한 진단이 가능하도록 하는, 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법은, 레이저 도플러 진동계로부터 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상시미동에 따른 상기 구조물의 고유주기(T1)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 제1 단계; 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출된 고유주기(T1)와 기준 고유주기(T0)간의 제1 차이값(ΔT1)이 제어부에 의해 도출되는 제2 단계; 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 안전계수(K)와 비교되는 제3 단계; 및 비교 결과, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생되도록 하고, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 작은 경우, 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)와 비교되는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법은, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 작은 경우, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 저장부에 저장되고, 상기 제1차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 큰 경우, 상기 레이저 도플러 진동계로부터 상기 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상기 구조물의 상시미동에 따른 고유주기(T2)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 제5 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법은, 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 상기 구조물의 상시미동에 따른 고유주기(T2)가 산출되면, 상기 상출된 고유주기(T2)와 상기 기준 고유주기(T0)간의 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제어부에 의해 도출되는 제6 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법은, 상기 제2 차이값(ΔT2)을 상기 제1 차이값(ΔT1)과 비교하고, 비교결과, 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생되도록 하고, 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 작은 경우, 상기 제2 차이값(ΔT2)과 상기 제1 차이값(ΔT1)의 평균값(ΔTM)이 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 상기 저장부에 저장되는 제7단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는, 레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의한 구조물의 상시미동에 따른 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 의하면, 강성의 변화에 따른 구조물의 고유주기의 측정을 통해 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링할 수 있다.
또한, 상시미동과 레이저 도플러 진동계를 이용한 간단한 방법으로 정확한 구조물의 건전성 진단이 가능한 동시에 주기적으로 노후화의 진행 정도를 예측할 수 있게 되어 구조물의 안전진단에 보다 효과적일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법(이하 "본 발명에 따른 방법"이라 함)은, 건전성을 진단하고자 하는 구조물의 고유주기를 계측하여 구조물의 유지관리 및 안전진단 등에 활용될 수 있는 방법이다.
일반적으로 질량은 변화하지 않는 인자인 반면, 강성은 시간이 지남에 따라 변화하는 인자로 강성의 변화에 따른 고유주기의 변화는 구조물의 열화를 판단하는 지표일 수 있다.
구조물의 고유주기를 측정할 수 있는 방법으로 인위적인 가력을 이용하는 방법이 있으나, 인위적인 가력을 이용하는 방법은 경제성 및 효율성 등의 측면에서 바람직하지 않다.
본 발명에서는 인위적인 가력을 이용하여 구조물의 고유주기를 측정하는 방법이 아닌 상시미동 및 레이저 도플러 진동계를 이용하게 되며 독자적인 알고리즘에 의해 구체화된다.
본 발명에 따른 방법은 레이저 도플러에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기(T1)가 산출되는 제1 단계(S110), 산출된 고유주기(T1)와 기준 고유주기(T0) 간의 제1 차이값(ΔT1)이 도출되는 제2 단계(S120), 상기 제1 차이값(ΔT)이 안전계수(K)와 비교되는 제3 단계(S130) 및 비교결과에 기초하여 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생되도록 하거나 상기 제1 차이값(ΔT)이 재측정계수(R)과 비교되는 제4 단계(S140, S150) 등을 포함할 수 있다.
이하 각 단계 및 추가로 진행될 수 있는 단계에 대해 상세히 설명한다.
상기 제1 단계(S110)는 레이저 도플러 진동계로부터 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상시미동에 따른 상기 구조물의 고유주기(T1)가 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 단계일 수 있다.
여기서, 레이저 도플러 진동계는 레이저와 도플러 효과를 이용하게 타겟(구조물)의 진동(주파수 변화)을 측정할 수 있는 것으로, 도플러 레이저, 도플러 변위계 등 다양한 용어로 사용되는 공지의 진동계로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상시미동(microtremor)은 자연적인 진동원인에 의해 발생되는 것으로, 주기가 1초 이하이며, 상기 주기는 지반의 성질에 따라 달라질 수 있다.
상기 제1 단계(S110)에서 상기 레이저 도플러 진동계는 안전진단을 위한 건전성을 진단하고자 하는 구조물로부터 미리 정해진 거리에 위치하여 미리 정해진 각도로 상기 구조물을 향하여 레이저를 조사하게 되며, 조사된 레이저는 구조물로부터 반사되어 다시 되돌아오게 된다.
이때 반사되어 되돌아 오는 레이저는 주파수가 변하게 되며, 이를 통해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기(T1)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되게 된다.
한편, 상기 미리 정해진 거리 및 상기 미리 정해진 각도는 특별히 정해지는 것은 아니며, 레이저 도플러 진동계의 성능 및 원리 등에 따라 자유롭게 설정 가능할 수 있다.
상기와 같이 제1 단계(S110)에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기(T1)가 산출되면, 상기 산출된 고유주기(T1)와 기준 고유주기(T0) 간의 제1 차이값(ΔT1)이 제어부에 의해 도출되는 제2 단계(S120)가 진행될 수 있다.
상기 기준 고유주기(T0)는 구조물의 안전 여부를 진단할 수 있는 기준이 되는 고유주기로 구조물의 특성에 따라 달라질 수 있는 고유의 값일 수 있다.
상기와 같이 제2 단계(S120)에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 도출되면, 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 안전계수(K)와 비교되는 제3 단계(S130)가 진행될 수 있다.
상기 안전계수(K)는 구조물이 안전한지 여부를 판단하기 위한 계수로, 상기 구조물에 대한 기준 고유주기(T0)로부터 상기 구조물의 안전의 한계를 규정짓는 고유주기(TMAX) 간의 차이값일 수 있다.
상기 3단계(S130)가 진행되고 나면, 비교결과에 기초하여 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 제어부에 의해 발생되도록 하거나 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT)이 재측정계수(R)과 비교되는 제4 단계(S140, S1310)가 진행될 수 있다.
구체적으로, 상기 제4 단계(S140)에서 상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생될 수 있으며, 이 경우는 구조물의 열화가 심해진 상태로 이후 안전진단을 위한 현장 점검이 필요한 상태를 의미하게 됨으로써 모든 단계는 종료하게 된다.
반면에, 상기 제4 단계(S1310)에서 상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 작은 경우, 상기 구조물의 열화가 구조물의 안전을 위협할 정도는 아닌 상태라고 1차적으로 판단하게 되며, 이후의 단계를 거쳐 최종적으로 판단하게 된다.
상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 작은 경우, 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)와 비교하는 단계(S1310)가 진행될 수 있다.
여기서, 재측정계수(R)는 레이저 도플러 진동계에 의해 구조물의 고유주기를 다시 한번 측정해야 하는지 여부를 규정하는 계수로, 상기 구조물에 대한 기준 고유주기(T0)로부터 상기 구조물의 안전의 한계를 규정짓는 고유주기(TMAX)보다 작은 고유주기(TMIN) 간의 차이값일 수 있으며, 구조물의 안전진단의 정확성 등을 고려하여 미리 설정된 값일 수 있다.
상기와 같이 제4 단계(S1310)가 진행된 후, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 작은 경우, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 저장부에 저장되고, 상기 제1차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 큰 경우, 상기 레이저 도플러 진동계로부터 상기 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상기 구조물의 상시미동에 따른 고유주기(T2)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 제5 단계(S1320, S1312)가 진행될 수 있다.
상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 작은 경우는 상기 구조물의 열화가 구조물의 안전을 위협할 정도는 아닌 상태라고 1차적으로 판단한 상태에서 최종적인 판단이 안전한 상태라고 판단된 상태를 의미할 수 있으며, 이후에는 상기 제1 차이값(ΔT1)을 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 하여 저장됨으로써 모든 단계는 완료하게 된다.
다만, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 큰 경우, 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 상기 구조물의 상시미동에 따른 고유주기(T2)가 산출되게 되며, 상기 상출된 고유주기(T2)와 상기 기준 고유주기(T0)간의 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제어부에 의해 도출되는 제6 단계(S1314)가 진행될 수 있다.
상기 제6 단계(S1314)가 진행된 후, 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)과 비교되는 제7 단계(S1316)가 진행될 수 있다.
상기 제7 단계(S1316)는 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생(S140)되도록 하고, 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 작은 경우, 상기 제2 차이값(ΔT2)과 상기 제1 차이값(ΔT1)의 평균값(ΔTM)이 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 상기 저장부에 저장되는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 큰 경우는 비록 상기 제3 단계(S130) 및 상기 제4 단계(S1310)를 통해 상기 구조물의 열화가 구조물의 안전을 위협할 정도는 아닌 상태라고 1차적으로 판단된 상태이긴 하나 재측정을 요하는 조건에 해당되고 재측정에 대한 차이값(ΔT2)이 첫번째 측정에 대한 차이값(ΔT1)보다 크게 되어 구조물의 안전진단의 불확실성(예를 들어 설치의 오차, 측정의 오차 또는 측정 환경에 대한 개입에 따른 오차 등)을 제거하고자, 이 경우는 구조물의 열화가 심해진 상태로 이후 안전진단을 위한 현장 점검이 필요한 상태로 보아 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호를 발생시킴으로써 모든 단계는 종료하게 된다.
반면에 상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 작은 경우, 상기 제3 단계(S130) 및 상기 제4 단계(S1310)를 통해 상기 구조물의 열화가 구조물의 안전을 위협할 정도는 아닌 상태라고 1차적으로 판단된 상태에서 최종적인 판단이 안전한 상태라고 판단된 상태를 의미할 수 있으며, 이후에는 상기 제2 차이값(ΔT2)과 상기 제1 차이값(ΔT1)의 평균값(ΔTM)을 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 하여 저장됨으로써 모든 단계는 완료하게 된다.
상기와 같이 본 발명에 따른 방법은 1차적으로 레이저 도플러 진동계에 의해 산출된 상시미동에 따른 구조물의 고유주기(T1)와 기준 고유주기(T0) 간의 제1 차이값(ΔT1)을 안전계수(K)와 비교함으로써 안전진단을 위한 구조물의 안전성 및 건전성을 1차적으로 판단한다.
다만, 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 큰 경우에는 다시 구조물의 고유주기(T2)를 산출한 후 산출된 고유주기(T2)를 통해 제2 차이값(ΔT2)을 도출한 후, 이를 제1 차이값(ΔT1)과 비교함으로써 안전진단을 위한 구조물의 안전성 및 건전성을 최종적으로 판단하게 된다.
여기서, 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 큰 경우에는 레이저 도플러 진동계의 설치 위치, 레이저의 조사 각도 등을 면밀히 검토하여 문제되는 부분이 있지는 않은지 검사하는 것이 일반적이므로, 그럼에도 불구하고, 제2 차이값(ΔT2)이 제1 차이값(ΔT2)보다 큰 경우는 그 값의 크기에 상관없이 구조기술자의 현장 상세 점검이 필요한 경우로 판단하여, 안전성을 담보하게 되는 것이다.
한편, 저장부에 저장되는 현 회차 측정변화값(ΔTR) 및 이후에 저장되는 측정변화값은 상대적인 비교를 통해 구조물의 노후화의 진행 정도를 예측할 수 있는 데이터로 사용될 수 있으며, 이로 인해 구조물의 안전진단에 보다 효과적으로 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된 다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

Claims (5)

  1. 레이저 도플러 진동계로부터 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상시미동에 따른 상기 구조물의 고유주기(T1)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 제1 단계;
    상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출된 고유주기(T1)와 기준 고유주기(T0)간의 제1 차이값(ΔT1)이 제어부에 의해 도출되는 제2 단계;
    상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 안전계수(K)와 비교되는 제3 단계;
    비교 결과,
    상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생되도록 하고,
    상기 제1 차이값(ΔT1)이 상기 안전계수(K)보다 작은 경우, 상기 제어부에 의해 상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)와 비교되는 제4 단계; 및
    상기 제1 차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 작은 경우, 상기 제1 차이값(ΔT1)이 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 저장부에 저장되고,
    상기 제1차이값(ΔT1)이 재측정계수(R)보다 큰 경우, 상기 레이저 도플러 진동계로부터 상기 구조물에 레이저를 조사하고 상기 구조물로부터 반사된 레이저에 대한 주파수 변화를 통해 상기 구조물의 상시미동에 따른 고유주기(T2)가 상기 레이저 도플러 진동계에 의해 산출되는 제5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    레이저 도플러 진동계에 의해 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 도플러 진동계에 의해 상기 구조물의 상시미동에 따른 고유주기(T2)가 산출되면,
    상기 산출된 고유주기(T2)와 상기 기준 고유주기(T0)간의 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제어부에 의해 도출되는 제6 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    레이저 도플러 진동계에 의해 구조물의 상시미동에 따른 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 차이값(ΔT2)을 상기 제1 차이값(ΔT1)과 비교하고,
    비교결과,
    상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 큰 경우, 상기 제어부에 의해 구조기술자의 현장 상세 점검을 위한 신호가 발생되도록 하고,
    상기 제2 차이값(ΔT2)이 상기 제1 차이값(ΔT1)보다 작은 경우, 상기 제2 차이값(ΔT2)과 상기 제1 차이값(ΔT1)의 평균값(ΔTM)이 현 회차 측정변화값(ΔTR)으로 상기 저장부에 저장되는 제7단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    레이저 도플러 진동계에 의해 구조물의 상시미동에 따른 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
KR1020210003452A 2021-01-11 2021-01-11 레이저 도플러 진동계에 의한 상시미동에 따른 구조물의 고유주기의 변화를 계측하여 안전진단을 위한 구조물의 건전성을 모니터링하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체 KR102258133B1 (ko)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150080845A (ko) * 2014-01-02 2015-07-10 두산중공업 주식회사 풍력 발전기용 블레이드의 제어장치, 제어방법, 및 이를 이용하는 풍력 발전기
KR101740896B1 (ko) * 2016-04-14 2017-05-29 한국기계연구원 해상 풍력발전기 구조물의 건전성 모니터링 시스템 및 방법

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