KR102270770B1 - 균열구간 측정장치 - Google Patents

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김홍기
이종화
전인규
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우리기술 주식회사
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Abstract

본 발명은 측정대상물에 발생된 균열의 길이를 측정하여 측정대상물의 안전성 여부를 판단할 수 있도록 하는 균열구간 측정장치로서, 측정자가 손으로 그립하여 상기 측정대상물에 발생된 균열까지 도달할 수 있도록 길이 조절이 가능하도록 함으로써 상기 균열 길이의 측정이 가능하도록 하는 그립부와; 상기 그립부의 단부에 고정되며 회전 구동되는 바퀴가 구비된 하우징과, 상기 하우징의 일측에 구비되어 상기 균열의 길이를 측정할 수 있도록 하는 센서와, 상기 센서에서 측정한 정보를 사용자 단말 측으로 전송하는 발신부로 이루어지는 측정부를; 구비함으로써, 측정 대상물에 발생된 균열을 편리하고 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

균열구간 측정장치{MEASURING DEVICE FOR CRACK SECTION}
본 발명은 건설 계측분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 측정 대상물에 발생된 균열을 편리하고 정확하게 측정할 수 있는 균열구간 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 사회 기반 시설의 대부분은 콘크리트 구조로 되어 있으며, 구조물의 공용 연수가 증가함에 따라, 유지 관리에 점점 더 많은 관심이 기울여지고 있다.
한편, 시공 시부터 발생하기도 하는 균열에 대한 정확한 측정이 이루어 진다면 적당한 시기에 콘크리트에 대한 보수 및 보강을 실시할 수 있고, 콘크리트의 내구성 향상을 통한 사용 연한의 극대화를 이룰 수 있을 것이다.
그리고, 사용 연한의 극대화는 시설물의 재건축 주기를 최대로 늘림으로써, 국가와 사회가 부담하는 경제적 비용을 최소화할 수 있을 것이다.
특히, 대형 붕괴 사고는 콘크리트 구조물의 균열의 발생에 기인할 수 있는데 정확한 균열 측정으로 구조물의 손상 상태를 정확히 판단하여, 시설물의 안전성을 최대로 높여 시설물의 붕괴 사고를 예방할 수 있으며 점점 형태가 다양화되고 대형화되고 있는 철근 콘크리트 구조물을 더욱 안전성 있게 유지 관리할 수 있다.
이러한 콘크리트 구조물의 시공 상태, 양생 상태, 안전 상태, 화재 후 계속 사용여부 등을 검사하기 위해서는 콘크리트 구조물의 강도, 균열 길이 등을 측정하여야 하며, 이러한 콘크리트 구조물들의 표면에 생긴 균열들에 대한 조사는 콘크리트 구조물들의 정밀 안전 진단에 있어서 중요한 판단 요소이다.
또한, 콘크리트 구조물에 발생한 균열 중에서 보수해야 할 균열의 경우 균열 길이에 따른 공사비가 지급되므로 정확한 균열길이의 측정이 필요하다.
한편, 콘크리트 구조물의 균열에 대한 조사는 통상적으로 육안 관측 방법이 사용되고 있다.
그러나, 육안 관측 방법은 정확도 및 신뢰도가 낮은 문제점이 있다.
특히, 콘크리트 구조물의 균열 길이를 측정하는 방법에 있어서, 균열은 직선의 형태로 생기는 것이 아니며, 종래 기술에 따르면 이러한 랜덤한 모양의 균열 길이를 정확하게 측정하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 측정 대상물에 발생된 균열을 편리하고 정확하게 측정할 수 있는 균열구간 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 균열구간 측정장치는, 측정대상물에 발생된 균열의 길이를 측정하여 측정대상물의 안전성 여부를 판단할 수 있도록 하는 균열구간 측정장치로서, 측정자가 손으로 그립하여 상기 측정대상물에 발생된 균열까지 도달할 수 있도록 길이 조절이 가능하도록 함으로써 상기 균열 길이의 측정이 가능하도록 하는 그립부와; 상기 그립부의 단부에 고정되며 회전 구동되는 바퀴가 구비된 하우징과, 상기 하우징의 일측에 구비되어 상기 균열의 길이를 측정할 수 있도록 하는 센서와, 상기 센서에서 측정한 정보를 사용자 단말 측으로 전송하는 발신부로 이루어지는 측정부를; 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징에 구비되어 회전 구동되는 바퀴는 상호 대향되게 설치되어 한 쌍으로 구비되되, 별도의 탄성부재에 의하여 탄성지지되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 그립부의 일측에는 상기 센서의 감지 기능이 작동하도록 ON 시키는 스타트버튼과, 상기 센서에 의한 상기 균열의 길이 측정이 완료된 후에 상기 센서의 감지 기능이 정지되도록 OFF시키는 스탑버튼이 구비될 수 있다.
또한, 상기 균열과 대향되는 상기 하우징의 일측면에는 카메라가 설치되고, 상기 센서의 동작이 ON 된 후에 상기 카메라에 의하여 상기 균열이 인식되면 길이 측정 모드로 전환되어 상기 균열 길이의 측정이 시작되고, 상기 카메라에 의하여 인식되던 상기 균열이 소멸되면 상기 균열이 소멸되는 순간까지 상기 균열의 길이를 산출하여 상기 균열의 길이 측정이 완료되도록 할 수 있다.
아울러, 상기 카메라에 의하여 인식된 상기 균열에 대한 영상으로부터 보정을 통하여 연산하여 상기 균열의 폭을 측정할 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 상기 카메라에 의하여 인식된 상기 균열에 대한 영상을 수득하면 상기 발신부는 상기 사용자 단말 측으로 상기 균열 위치에 대한 정보도 발신하도록 할 수 있다.
또한, 상기 발신부에서는 상기 센서에서 감지한 상기 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과할 경우에 상기 균열의 길이에 대한 정보와 함께 상기 사용자 단말 측으로 경고음이나 경고 신호도 발신하도록 할 수 있다.
아울러, 상기 균열구간 측정장치의 일측에는 상기 센서에서 감지한 상기 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과할 경우에 상기 측정대상물의 표면에 보수 대상임을 표시하는 별도의 표시수단이 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 표시수단은 작업자가 손으로 그립하는 일단부 영역의 상기 그립부 외면에 누름 가능하게 구비되는 누름버튼과, 상기 누름버튼의 동작에 따라 상기 일단부와 반대측의 상기 그립부의 단부에 인입출 가능하게 구비되어 인출 동작에 의하여 상기 측정대상물의 표면과 단부가 접촉되면서 표식이 표시되도록 하는 인입출부재를 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 균열구간 측정장치는, 측정 대상물에 발생된 균열을 편리하고 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치의 구조를 도시한 측면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치의 구조를 도시한 정면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치를 사용하여 균열을 측정하는 상태를 도시한 사용상태도이다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치의 구조를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치의 구조를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 균열구간 측정장치를 사용하여 균열을 측정하는 상태를 도시한 사용상태도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 균열구간 측정장치는, 측정대상물에 발생된 균열의 길이를 측정하여 측정대상물의 안전성 여부를 판단할 수 있도록 하는 균열구간 측정장치로서, 측정자가 손으로 그립하여 상기 측정대상물에 발생된 균열까지 도달할 수 있도록 길이 조절이 가능하도록 함으로써 상기 균열 길이의 측정이 가능하도록 하는 그립부(100)와; 상기 그립부(100)의 단부에 고정되며 회전 구동되는 바퀴(211)가 구비된 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 일측에 구비되어 상기 균열의 길이를 측정할 수 있도록 하는 센서(220)와, 상기 센서(220)에서 측정한 정보를 사용자 단말 측으로 전송하는 발신부(230)로 이루어지는 측정부(200)를; 포함하여 구성되어 있다.
그립부(100)는 단부에 고정 결합된 측정부(200)를 지지하는 역할을 하며, 측정부(200)를 지지하여 작업자가 균열을 안정적으로 측정할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이러한 그립부(100)는 균열이 발생한 위치의 높이에 따라 길이 조절이 가능하도록 함으로써 균열이 발생한 위치가 높이 위치이더라도 그립부(100)의 길이를 늘려서 균열에 대한 측정이 가능하도록 하는 것이 효과적이다.
작업자가 손으로 그립하는 그립부(100)의 단부 영역 둘레 일측에는 측정부(200)에 구비된 센서(220)의 동작을 ON 또는 OFF 시키는 스타트버튼(110)과 스탑버튼(120)가 각각 구비되어 있다.
즉, 스타트버튼(110)은 ON 동작되면 센서(220)의 감지 기능이 작동하도록 하고, 스탑버튼(120)은 센서(220)에 의한 상기 균열의 길이 측정이 완료된 후에 센서(220)의 감지 기능이 정지되도록 OFF시키게 된다.
상술한 바와 같이, 측정부(200)는 그립부(100)의 단부에 고정되며 회전 구동되는 바퀴(211)가 구비된 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 일측에 구비되어 상기 균열의 길이를 측정할 수 있도록 하는 센서(220)와, 상기 센서(220)에서 측정한 정보를 사용자 단말 측으로 전송하는 발신부(230)로 이루어진다.
하우징(210)은 그립부(100)의 단부에 결합되어 센서(220)와 발신부(230)와 같은 부품들이 지지되도록 함으로써 균열에 대한 측정이 가능하도록 하는데, 이러한 하우징(210)은 도면에는 도시하지 않았지만, 균열 측정 대상물의 표면이 평탄하지 않고 울퉁불퉁할 경우에도 안정적으로 이동이 가능하도록 그립부(100)의 단부에 탄성지지되면서 일정 각도 회동 가능하게 힌지 결합될 수도 있음은 물론이다.
그리고, 하우징(210)을 균열의 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있도록 하우징(210)의 양측에는 바퀴(211)가 회전 가능하게 결합되는데, 바퀴(211)는 별도의 탄성부재(212)에 의하여 탄성지지되도록 함으로써 균열 측정 대상물의 표면이 평탄하지 않더라도 바퀴(211) 자체가 승하강 이동하면서 하우징(210)이 안정적으로 이동할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.
센서(220)는 하우징(210)의 전방 하면에 고정 결합되어 하우징(210)에 설치된 바퀴(211)를 균열 측정 대상물의 표면에 접촉시에 센서(220)가 상기 균열 측정 대상물의 표면을 향하도록 하여 균열 측정 대상물의 표면에 형성된 균열을 인식할 수 있도록 한다.
센서(220)는 일반적으로 외부 자극이나 신호를 감지하는 기구로, 인간의 감각 기관이 감지하기 어려운 외부 신호나 위험한 신호도 감지하여 전기 신호로 바꾸어 주는 장치로서, 본 발명에 따른 균열구간 측정장치에 구비된 센서(220)는 균열을 이미지로 인식하여 센서(220)의 이동에 따라 그 길이를 측정할 수 있는 센서(220)로 구성되어 있다.
발신부(230)는 센서(220)에서 측정한 정보를 사용자 단말 측으로 전송하는 역할을 하며, 발신부(230)와 사용자 단말 사이의 통신을 통하여 정보를 시각적으로 표시할 수 있도록 사용자 단말에는 발신부(230)로부터 발신된 정보를 수신하여 표시할 수 있는 별도의 프로그램이 설치되어야 할 것이다.
그리고, 후술할 카메라(300)에 의하여 인식된 상기 균열에 대한 영상을 수득하면 발신부(230)는 상기 사용자 단말 측으로 상기 균열 위치에 대한 정보도 발신하도록 함으로써 추후 균열에 대한 보수시에 정확한 위치를 작업자가 인식할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.
또한, 발신부(230)에서는 센서(220)에서 감지한 상기 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과할 경우에 상기 균열의 길이에 대한 정보와 함께 상기 사용자 단말 측으로 경고음이나 경고 신호도 발신하도록 함으로써 작업자는 경고음이나 경고 신호만으로도 균열에 대한 보수 여부가 필요한지를 신속하게 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 균열 측정 대상물에 형성된 균열을 측정시에 상기 균열과 대향되는 상기 하우징(210)의 일측면에는 카메라(300)가 설치되는 것이 효과적이며, 카메라(300)는 균열에 대한 이미지를 인식할 수 있도록 균열 측정 대상물을 향하도록 설치되어 있다.
이러한 카메라(300)는 센서(220)의 동작이 ON 된 후에 카메라(300)에 의하여 상기 균열이 인식되면 길이 측정 모드로 전환되어 상기 균열 길이의 측정이 시작되고, 카메라(300)에 의하여 인식되던 상기 균열이 소멸되면 상기 균열이 소멸되는 순간까지 상기 균열의 길이를 산출하여 상기 균열의 길이 측정이 완료되도록 할 수 있다.
별도의 카메라(300)가 구비되지 않더라도 센서(220) 자체에 의하여 균열에 대한 이미지가 인식되어 센서(220)에 의하여 균열의 길이 측정이 가능하도록 할 수 있지만, 별도의 카메라(300)가 추가로 설치됨으로써 카메라(300)에 의하여 인식된 상기 균열에 대한 영상으로부터 보정을 통하여 연산한 후에 상기 균열의 폭도 측정할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 균열구간 측정장치의 일측에는 상기 센서(220)에서 감지한 상기 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과할 경우에 상기 측정대상물의 표면에 보수 대상임을 표시하는 별도의 표시수단(400)이 더 구비되는 것이 효과적이다.
이러한 별도의 표시수단(400)이 더 구비되도록 함으로써 측정 대상이 되는 여러개소의 균열 구간 중에서 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과하여 보수 대상임을 표시함으로써 동일한 장소를 반복적으로 측정 작업함을 방지하여 효율적인 측정 작업이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 추후 보수 대상 여부를 측정후 바로 표시하여 효율적인 보수 작업이 이루어지도록 할 수 있다.
이러한 표시수단(400)은 작업자가 손으로 그립하는 일단부 영역의 상기 그립부(100)의 외면에 누름 가능하게 구비되는 누름버튼(410)과, 상기 누름버튼(410)의 동작에 따라 상기 일단부와 반대측의 상기 그립부(100)의 단부에 인입출 가능하게 구비되어 인출 동작에 의하여 상기 측정대상물의 표면과 단부가 접촉되면서 표식이 표시되도록 하는 인입출부재(420)를 포함하여 구성되어 있다.
누름버튼(410)과 인입출부재(420)는 각각 복수로 구비되되, 누름버튼(410)은 그립부(100)의 외면에 상이한 위치에 한쌍이 구비되고, 인입출부재(420)는 안테나 구조와 같이 내부에 중첩되게 복수로 구비될 수 있다.
이러한 구성에 의하여 예를들면, 균열구간을 측정한 후에 설정된 한계치를 초과하지 않아 보수 대상이 되지 않을 경우에는 어느 하나의 누름버튼(410)을 눌러 하나의 인입출부재(420)가 인출되면서 '○'를 표시하고, 균열구간을 측정한 후에 설정된 한계치를 초과하여 보수 대상으로 선정된 경우에는 다른 하나의 누름버튼(410)을 눌러 두개의 인입출부재(420)가 동시에 인출되면서 '◎'를 표시가 되도록 할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 균열구간 측정장치를 이용하여 균열 측정 대상물에 발생된 균열을 측정하는 과정은 다음과 같다.
우선, 작업자는 균열 측정 대상물에 형성된 균열의 위치와 높이를 파악한 후에 그립부(100)의 길이를 조절하여 하우징(210)에 설치된 바퀴(211)가 균열 측정 대상물의 표면과 접촉되되어 균열이 시작되는 위치에 하우징(210)이 위치하도록 한다.
그리고, 작업자가 스타트버튼(110)을 누르면 센서(220)가 ON 되면서 작동하여 길이 측정 모드가 되며, 그와 동시에 카메라(300)가 동작하면서 센서(220)와 함께 균열에 대한 이지지를 인식하게 된다.
이러한 상태에서 작업자가 균열을 따라 그립부(100)를 이용하여 하우징(210)을 이동시키면 카메라(300)에 의해서 균열에 대한 이미지가 지속적으로 인식되면서 센서(220)에 의하여 균열에 대한 길이 측정이 진행된다.
하우징(210)이 지속적으로 이동하여 균열의 단부까지 이동하게 되면 센서(220)에서 균열의 길이를 산출하여 상기 균열의 길이 측정이 완료되고 작업자는 스탑버튼(120)을 눌러 센서(220)의 동작을 정지시키게 되며, 이러한 정보는 발신부(230)를 통하여 작업자가 소지하고 있는 사용자 단말 측으로 전송함으로써 작업자는 균열의 길이를 인식하게 된다.
이때, 균열의 길이가 설정치를 초과하게 되면 경고음이나 경고 신호가 발생되어 작업자는 즉시 보수가 필요함을 인식하여, 발신부(230)로부터 전송된 균열의 위치 정보와 길이 및 폭 정보를 이용하여 균열을 보수할 수 있도록 한다.
그리고, 별도의 표시수단(400)을 이용하여 균열구간을 측정한 후에 설정된 한계치를 초과하지 않아 보수 대상이 되지 않을 경우에는 표시수단(400)의 어느 하나의 누름버튼(410)을 눌러 하나의 인입출부재(420)의 인출에 의하여 '○'를 표시하고, 균열구간을 측정한 후에 설정된 한계치를 초과하여 보수 대상으로 선정된 경우에는 다른 하나의 누름버튼(410)을 눌러 두개의 인입출부재(420)의 인출에 의하여 '◎'를 표시가 되도록 함으로써 효율적인 보수 작업이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 일 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 일 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 그립부 110 : 스타트버튼
120 : 스탑버튼 200 : 측정부
210 : 하우징 211 : 바퀴
212 : 탄성부재 220 : 센서
230 : 발신부 300 : 카메라
400 : 표시수단 410 : 누름버튼
410 : 인입출부재

Claims (9)

  1. 측정대상물에 발생된 균열의 길이를 측정하여 측정대상물의 안전성 여부를 판단할 수 있도록 하는 균열구간 측정장치로서,
    측정자가 손으로 그립하여 상기 측정대상물에 발생된 균열까지 도달할 수 있도록 길이 조절이 가능하도록 함으로써 상기 균열 길이의 측정이 가능하도록 하는 그립부(100)와;
    상기 그립부(100)의 단부에 고정되며 회전 구동되는 바퀴(211)가 구비된 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 일측에 구비되어 상기 균열의 길이를 측정할 수 있도록 하는 센서(220)와, 상기 센서(220)에서 측정한 정보를 사용자 단말 측으로 전송하는 발신부(230)로 이루어지는 측정부(200)를; 포함하고,
    상기 하우징(210)에 구비되어 회전 구동되는 바퀴는 상호 대향되게 설치되어 한 쌍으로 구비되되, 별도의 탄성부재(212)에 의하여 탄성지지되며, 상기 그립부(100)의 일측에는 상기 센서(220)의 감지 기능이 작동하도록 ON 시키는 스타트버튼(110)과, 상기 센서(220)에 의한 상기 균열의 길이 측정이 완료된 후에 상기 센서(220)의 감지 기능이 정지되도록 OFF시키는 스탑버튼(120)이 구비되고, 상기 균열과 대향되는 상기 하우징(210)의 일측면에는 카메라(300)가 설치되고, 상기 센서(220)의 동작이 ON 된 후에 상기 카메라(300)에 의하여 상기 균열이 인식되면 길이 측정 모드로 전환되어 상기 균열 길이의 측정이 시작되고, 상기 카메라(300)에 의하여 인식되던 상기 균열이 소멸되면 상기 균열이 소멸되는 순간까지 상기 균열의 길이를 산출하여 상기 균열의 길이 측정이 완료되도록 하며,
    상기 균열구간 측정장치의 일측에는 상기 센서(220)에서 감지한 상기 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과할 경우에 상기 측정대상물의 표면에 보수 대상임을 표시하는 별도의 표시수단(400)이 더 구비되고,
    상기 표시수단(400)은 작업자가 손으로 그립하는 일단부 영역의 상기 그립부 (100)외면에 누름 가능하게 구비되는 누름버튼(410)과, 상기 누름버튼(410)의 동작에 따라 상기 일단부와 반대측의 상기 그립부(100)의 단부에 인입출 가능하게 구비되어 인출 동작에 의하여 상기 측정대상물의 표면과 단부가 접촉되면서 표식이 표시되도록 하는 인입출부재(420)를 포함하며,
    설정된 한계치를 초과하지 않아 보수 대상이 되지 않을 경우에는 상기 표시수단(400)의 어느 하나의 누름버튼(410)을 눌러 하나의 인입출부재(420)의 인출에 의하여 '○'를 표시하고, 균열구간을 측정한 후에 설정된 한계치를 초과하여 보수 대상으로 선정된 경우에는 다른 하나의 누름버튼(410)을 눌러 두개의 인입출부재(420)의 인출에 의하여 '◎'를 표시가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 균열구간 측정장치.
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  5. 제1항에 있어서,
    상기 카메라(300)에 의하여 인식된 상기 균열에 대한 영상으로부터 보정을 통하여 연산하여 상기 균열의 폭을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 균열구간 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카메라(300)에 의하여 인식된 상기 균열에 대한 영상을 수득하면 상기 발신부(230)는 상기 사용자 단말 측으로 상기 균열 위치에 대한 정보도 발신하는 것을 특징으로 하는 균열구간 측정장치.
  7. 제1항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발신부(230)에서는 상기 센서(220)에서 감지한 상기 균열의 길이가 설정된 한계치를 초과할 경우에 상기 균열의 길이에 대한 정보와 함께 상기 사용자 단말 측으로 경고음이나 경고 신호도 발신하는 것을 특징으로 하는 균열구간 측정장치.
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