KR102284157B1 - 교량 슬래브 검사 시스템 - Google Patents
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Abstract
슬래브 내 철근의 부식 정도를 확인하기 위한 전기저항 측정기, 슬래브를 구성하는 콘크리트의 박리여부를 확인하기 위한 표면파 측정기, 슬래브를 구성하는 콘크리트의 열화를 확인하기 위한 지반침투레이더 측정기, 슬래브의 노면상태를 확인하기 위한 카메라, 및 위치좌표 확인을 위한 위성항법장치를 구비하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부를 탑재하는 본체 및 상기 본체에 구비되어 상기 본체를 슬래브의 표면을 따라 이동시키도록 구동하는 복수의 바퀴를 포함하는 구동부; 및 상기 데이터 수집부로부터 정보를 수신하여 교량 슬래브의 손상 상태를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하고, 상기 데이터 분석부는, 상기 전기저항 측정기로부터 전기저항정보를 수신하고, 상기 표면파 측정기로부터 고유진동정보를 수신하고, 상기 지반침투레이더 측정기로부터 전자기파 정보를 수신하고, 상기 위성항법장치로부터 위치좌표를 수신하여, 상기 전기저항정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트내 철근의 부식정도를 나타내는 부식등급을 산출하고, 상기 고유진동정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트의 박리여부를 나타내는 박리등급을 산출하고, 상기 전자기파 정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트의 열화정도를 나타내는 열화등급을 산출하고, 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C)을 통하여 위치별 깊이별 손상등급(D)을 산출하는 교량 슬래브 검사 시스템 및 교량 슬래브 검사 방법을 제공하여, 복합적인 비파괴 검사를 자동으로 진행할 수 있으며, 이를 통하여 슬래브의 손상정도를 파악하고, 이를 데이터베이스화 할 수 있으며, 보수방안정보를 도출하여 효율적인 슬래브 보수가 가능할 수 있다.
Description
본 발명은 교량 슬래브 검사 시스템 및 교량 슬래브 검사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복합적인 비파괴검사를 수행하여 슬래브의 손상정도를 파악하고, 이를 데이터베이스화할 수 있으며, 보수방안정보까지 도출할 수 있는 교량 슬래브 검사 시스템 및 교량 슬래브 검사 방법에 관한 것이다.
교량의 슬래브(포장)는 계절 및 날씨에 따라 동결융해, 제설제, 우수 등의 다양한 환경조건에 노출되고, 반복되는 교통하중으로 인하여 피로도가 누적되어, 균열, 파손 등 손상이 필연적으로 발생하게 되므로, 보수 및 재포장 작업이 주기적으로 이루어지게 된다.
교량 슬래브의 상태는 주행 차량의 승차감은 물론 교통 안전에도 큰 영향을 미치기 때문에 교량 슬래브의 보수 및 재포장 작업은 상당한 중요성을 가지게 된다. 그러나, 교량 슬래브의 보수 및 재포장 작업에는 상당한 비용과 시간이 소요되므로 효율적인 작업을 위해서는 슬래브의 상태에 대한 체계적인 분석이 요구되고 있다.
한편, 교량 슬래브의 상태에 대한 분석은 육안조사 또는 간단한 비파괴 검사가 주를 이루고 있는데, 육안조사의 경우에는 조사자의 시각에 의존하여 포장의 손상정도를 판단하게 되므로 주관적인 판단이 따르게 마련이며, 넓은 면적의 교량 슬래브를 분석하기 위해서는 인력과 시간이 많이 소요되어 비효율적이고, 조사결과에 대한 데이터베이스화가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복합적인 비파괴검사를 수행하여 슬래브의 손상정도를 파악하고, 이를 데이터베이스화할 수 있으며, 보수방안정보까지 도출할 수 있는 교량 슬래브 검사 시스템 및 교량 슬래브 검사 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템은, 슬래브 내 철근의 부식 정도를 확인하기 위한 전기저항 측정기, 슬래브를 구성하는 콘크리트의 박리여부를 확인하기 위한 표면파 측정기, 슬래브를 구성하는 콘크리트의 열화를 확인하기 위한 지반침투레이더 측정기, 슬래브의 노면상태를 확인하기 위한 카메라, 및 위치좌표 확인을 위한 위성항법장치를 구비하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부를 탑재하는 본체 및 상기 본체에 구비되어 상기 본체를 슬래브의 표면을 따라 이동시키도록 구동하는 복수의 바퀴를 포함하는 구동부; 및 상기 데이터 수집부로부터 정보를 수신하여 교량 슬래브의 손상 상태를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하고, 상기 데이터 분석부는, 상기 전기저항 측정기로부터 전기저항정보를 수신하고, 상기 표면파 측정기로부터 고유진동정보를 수신하고, 상기 지반침투레이더 측정기로부터 전자기파 정보를 수신하고, 상기 위성항법장치로부터 위치좌표를 수신하여, 상기 전기저항정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트내 철근의 부식정도를 나타내는 부식등급을 산출하고, 상기 고유진동정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트의 박리여부를 나타내는 박리등급을 산출하고, 상기 전자기파 정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트의 열화정도를 나타내는 열화등급을 산출하고, 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C)을 통하여 위치별 깊이별 손상등급(D)을 산출할 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템에서, 상기 손상등급(D)은 
의 수식에 의해 계산되고, a는 상기 부식등급(A)의 가중치, b는 상기 박리등급(B)의 가중치, c는 상기 열화등급(C)의 가중치일 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템에서, 
일 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템에서, 상기 데이터 분석부는, 상기 손상등급(D)을 등급에 따라 색상 또는 명암을 달리하여 위치별 깊이별로 디스플레이할 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템에서, 상기 데이터 분석부는, 위치별 깊이별 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)을 측정된 일시와 함께 저장하고, 이를 통해 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)의 측정일시에 따른 변화를 확인하여 슬래브의 손상 진행 상태를 파악할 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템에서, 상기 데이터 분석부는, 상기 카메라로부터 슬래브표면 영상정보를 수신하여 슬래브 표면의 손상정도를 판단하고, 슬래브의 손상 진행 상태와 슬래브 표면의 손상정도를 통해 슬래브의 보수방안정보를 생성할 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 시스템에서, 상기 보수방안정보에는 보수방법, 보수에 경과되는 시간, 및 비용이 포함될 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 방법은, 데이터 수집부를 탑재한 구동부를 일정한 속도로 슬래브 표면을 따라 이동함과 동시에 상기 데이터 수집부에 포함된 전기저항 측정기, 표면파 측정기, 지반침투레이더 측정기, 카메라, 및 위성항법장치를 활성화시키는 구동단계; 상기 전기저항 측정기로부터 슬래브 내 철근의 부식정도를 파악하기 위한 전기저항정보를 취득하고, 상기 표면파 측정기로부터 슬래브의 박리여부를 판단하기 위한 고유진동 정보를 취득하고, 상기 지반침투레이더 측정기로부터 슬래브의 열화정도를 파악하기 위한 전자기파 정보를 취득하며, 상기 카메라로부터 슬래브표면 영상정보를 취득하는 데이터 수집단계; 상기 전기저항정보, 상기 고유진동정보, 상기 전자기파 정보, 및 상기 슬래브표면 영상정보를 상기 위성항법장치로부터 확인한 위치좌표와 매칭하여 저장하는 데이터 저장단계; 상기 데이터 저장단계에서 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 전기저항정보를 통해 위치별 깊이별로 슬래브내 철근의 부식정도를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 부식등급(A)을 산출하고, 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 고유진동정보를 통해 위치별 깊이별로 슬래브 콘크리트의 박리여부를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 박리등급(B)을 산출하며, 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 전자기파 정보를 통해 위치별 깊이별로 슬래브 콘크리트의 열화정도를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 열화등급(C)를 산출하는 등급산정단계; 및 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 및 상기 열화등급(C)에 중요도에 따라 가중치를 부여하여 평균값을 산출하여 손상등급(D)를 산정하는 손상등급 산정단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 방법에서, 상기 손상등급(D)은 
의 수식에 의해 계산되고, a는 상기 부식등급(A)의 가중치, b는 상기 박리등급(B)의 가중치, c는 상기 열화등급(C)의 가중치일 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 방법에서, 
일 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 방법은, 위치별 깊이별로 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 상기 손상등급(D), 및 상기 슬래브표면 영상정보를 측정된 일시와 함께 저장하는 손상상태 저장단계; 및 상기 손상상태 저장단계(S160)에서 측정일시와 함께 저장된 위치별 깊이별 부식등급(A), 박리등급(B), 열화등급(C), 손상등급(D), 및 슬래브표면 영상정보를 통하여 슬래브의 손상 진행 상태 및 슬래브 표면의 손상정도를 파악하여 보수방안정보를 생성하는 보수방안정보 생성단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 교량 슬래브 검사 방법에서, 상기 보수방안정보에는 보수방법, 보수에 경과되는 시간, 및 비용이 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 복합적인 비파괴 검사를 자동으로 진행할 수 있으며, 이를 통하여 슬래브의 손상정도를 파악하고, 이를 데이터베이스화 할 수 있으며, 보수방안정보를 도출하여 효율적인 슬래브 보수가 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 시스템의 개념도.
도 2는 손상등급을 위치별 깊이별로 디스플레이한 화면의 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 방법의 순서도.
도 2는 손상등급을 위치별 깊이별로 디스플레이한 화면의 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 방법의 순서도.
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 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 시스템(100)의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 시스템(100)은
교량 슬래브의 검사 데이터를 수집하는 데이터 수집부(110), 상기 데이터 수집부를 교량 슬래브 상에서 이동시키는 구동부(120), 및 상기 데이터 수집부(110)에서 수집된 검사 데이터를 처리하는 데이터 분석부(130)를 포함할 수 있다.
데이터 수집부(110)는 슬래브 내 철근의 부식 정도 및 상태를 확인하기 위한 전기저항(ER) 측정기(111), 슬래브를 구성하는 콘크리트의 박리 여부를 확인하기 위한 표면파(IE) 측정기(112), 슬래브를 구성하는 콘크리트의 열화를 확인하기 위한 지반침투레이더(GPR) 측정기(113), 슬래브의 노면상태를 확인하기 위한 카메라(114), 및 위치좌표 확인을 위한 위성항법장치(GPS, 115))를 포함할 수 있다.
전기저항 측정기(111)는 전기적인 저항을 측정하여 슬래브 내 철근의 부식 정도 및 상태를 확인하기 위한 것으로, 이를 위해 4개의 프로브(미도시)를 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 4개의 프로브 중 어느 2개의 프로브는 전류를 콘크리트 내부로 유도할 수 있고, 상기 4개의 프로브 중 다른 2개의 프로브는 생성된 전기장의 전위를 측정할 수 있다.
이를 통하여, 상기 전기저항 측정기(111)는 전기적인 저항을 측정하여 슬래브의 전기저항정보를 획득할 수 있다.
표면파 측정기(112)는 슬래브에 충격을 가하여 공진을 기계적으로 유도하는 임팩터(미도시)와 상기 임팩터에 의해 가해진 충격에 의해 발생된 고유진동을 측정하는 진동수신기(미도시)를 구비할 수 있다.
이를 통하여, 상기 표면파 측정기(112)는 슬래브의 고유진동 정보를 획득할 수 있다.
지반침투레이더 측정기(113)는 전자기파를 방출시키는 발신안테나(미도시)와 상기 발신안테나에서 슬래브 내부로 방출된 전자기파를 수신하는 수신안테나(미도시)를 구비할 수 있다.
이를 통하여, 상기 지반침투레이더 측정기(113)는 슬래브 내부로 진행하는 전자기파의 반사, 회절 현상 및 속도를 측정할 수 있으며 이들을 포함하는 전자기파정보를 획득할 수 있다.
카메라(114)는 슬래브의 표면을 촬영하여 슬래브표면 영상정보를 획득할 수 있다.
위성항법장치(GPS, 115)는 GPS 위성을 통해 위치좌표를 확인할 수 있다.
여기에서, 상기 위성상법장치(115)는 DGPS(Differectial GPS) 방식으로 위치정보를 파악하기 위한 수신기일 수 있다.
이와 같이, 상기 위성항법장치(115)는 DGPS(Differential GPS) 방식으로 상기 선체(110)의 위치정보를 측정하도록 함으로써 일반적으로 인공위성으로부터 GPS 수신기로 송신되는 정보가 가지게 되는 오차를 보정할 수 있어, 보다 정밀한 위치정보를 얻을 수 있다.
구동부(120)는 상기 데이터 수집부(110)를 슬래브의 상면을 따라 이동하도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 구동부(120)는 본체(121) 및 상기 본체(121)에 구비되는 복수의 바퀴(122)를 포함할 수 있는데, 상기 본체(121)에는 상기 데이터 수집부(110)를 구성하는 상기 전기저항 측정기(111), 상기 표면파 측정기(112), 상기 지반침투레이더 측정기(113), 및 상기 카메라(114)가 탑재될 수 있으며, 상기 복수의 바퀴(122)의 구동에 따라 슬래브의 표면을 따라 이동하여, 상기 데이터 수집부(110)가 슬래브의 표면을 따라 이동하면서 슬래브의 상태를 확인하도록 할 수 있다.
여기에서, 상기 구동부(120)는 일정한 속도로 이동할 수 있다.
이에 따라, 상기 구동부(120)는 상기 데이터 수집부(110)가 슬래브의 표면을 따라 일정한 속도로 이동하도록 할 수 있다.
데이터 분석부(130)는 상기 데이터 수집부(110)로부터 정보를 수신하여 교량 슬래브의 손상 상태를 분석하고, 이를 데이터화할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 전기저항 측정기(111)로부터 상기 전기저항정보를 수신하고, 상기 위성항법장치(115)로부터 위치좌표를 수신하여, 상기 전기저항정보와 위치좌표를 매칭하여 위치별, 깊이별로 슬래브내 철근의 부식 정도를 확인할 수 있다.
이에 더해, 상기 데이터 분석부(130)는 위치좌표 및 깊이별로 슬래브내 철근의 부식 정도를 등급으로 구분한 부식등급(A)을 산출할 수 있으며, 이를 통해 위치별 깊이별 부식등급(A)을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 상기 데이터 분석부(130)는 슬래브내 철근의 부식정도를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 부식등급(A)을 산출할 수 있으며, 상기 부식등급(A)을 색상을 달리하여 위치별 깊이별로 표현하여 디스플레이 할 수 있다.
한편, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 표면파 측정기(112)로부터 고유진동 정보를 수신하여 슬래브 콘크리트의 박리여부를 확인할 수 있다.
다시 말해서, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 표면파 측정기(112)로부터 상기 고유진동 정보를 수신하고, 상기 위성항법장치(115)로부터 위치좌표를 수신하여, 상기 고유진동 정보와 위치좌표를 매칭하여 위치별, 깊이별로 슬래브 콘크리트의 박리여부를 확인할 수 있다.
아울러, 상기 데이터 분석부(130)는 위치좌표 및 깊이별로 슬래브 콘크리트의 박리여부를 등급으로 구분한 박리등급(B)을 산출할 수 있으며, 이를 통해 위치별 깊이별 박리등급(B)을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 상기 데이터 분석부(130)는 슬래브 콘크리트의 박리여부를 그 정도에 따라 10등급으로 분류한 박리등급(B)을 산출할 수 있으며, 상기 박리등급(B)을 색상을 달리하여 위치별 깊이별로 표현하여 디스플레이할 수 있다.
다른 한편으로, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 지반침투레이더 측정기(113)로부터 전자기파 정보를 수신하여 슬래브 콘크리트의 열화 정도를 확인할 수 있다.
보다 구체적으로는, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 지반침투레이더 측정기(113)로부터 전자기파 정보를 수신하고, 상기 위성항법장치(115)로부터 위치좌표를 수신하여, 상기 전자기파 정보와 위치좌표를 매칭하여 위치별, 깊이별로 슬래브 콘크리트의 열화정도를 확인할 수 있다.
아울러, 상기 데이터 분석부(130)는 위치좌표 및 깊이별로 슬래브 콘크리트의 열화정도를 등급으로 구분한 열화등급(C)을 산출할 수 있으며, 이를통해 위치별 깊이별 열화등급(C)을 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 상기 데이터 분석부(130)는 슬래브 콘크리트의 열화정도를 10등급으로 분류한 열화등급(C)을 산출할 수 있으며, 상기 열화등급(C)을 색상을 달리하여 위치별 깊이별로 표현하여 디스플레이할 수 있다.
이에 더하여, 상기 데이터 분석부(130)는 각각 10등급으로 분류된 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C)에 중요도에 따라 가중치를 부여하여 평균값을 산출하여 손상등급(D)을 판단할 수 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 상기 데이터 분석부(130)는 아래 수식에 따라 손상등급(D)을 산출할 수 있다.
이때에, a, b, c 는 각각 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C)의 가중치일 수 있다.
여기에서, 
을 만족할 수 있다.
예를 들어, 상기 부식등급(A)의 가중치 a=0.3, 상기 박리등급(B)의 가중치 b=0.4, 상기 열화등급(C)의 가중치 c=0.3일 수 있다.
이때에, 부식등급(A)이 3등급, 박리등급(B)이 4등급, 열화등급(C)이 2등급인 경우, 아래 수식과 같이 손상등급(D)은 3.1 등급으로 산출될 수 있다.
이를 통하여, 상기 데이터 분석부(130)는, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 상기 손상등급(D)을 등급에 따라 색상 또는 명암을 달리하여 위치별 깊이별로 디스플레이할 수 있다.
이를 통하여, 상기 데이터 분석부(130)는 슬래브의 손상상태를 시각적으로 쉽게 파악이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 상기 데이터 분석부(130)는 위치별 깊이별 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)을 측정된 일시와 함께 저장할 수 있으며, 이를 통해 상기 데이터 분석부(130)는 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)의 측정일시에 따른 변화를 확인하여 슬래브의 손상 진행 상태를 파악할 수 있다.
아울러, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 카메라(114)로부터 슬래브표면 영상정보를 수신할 수 있으며, 이를 통하여 슬래브 표면의 손상정도를 판단할 수 있다.
이를 통하여, 상기 데이터 분석부(130)는 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)의 시간에 따른 변화를 확인하여 파악된 슬래브의 손상 진행 상태와 상기 슬래브표면 영상정보를 통해 확인한 슬래브 표면의 손상정도를 통해 슬래브의 보수방안정보를 생성할 수 있다.
이때에, 상기 보수방안정보에는 보수방법, 보수에 경과되는 시간, 및 비용이 포함될 수 있다.
한편, 상기 데이터 분석부(130)는 무선 통신에 의해 상기 데이터 수집부(110)와 연결되어 상기 데이터 수집부(110)로부터 각종 데이터를 수신할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 슬래브 검사 방법(S100)에 대하여 상세하게 설명하도록한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 슬래브 검사 방법(S100)의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 슬래브 검사 방법(S100)은 구동부(120)를 일정한 속도로 슬래브 표면을 따라 이동하도록 하는 구동단계(S110), 데이터 수집부(110)를 통하여 슬래브의 상태에 대한 데이터를 수집하는데이터 수집단계(S120), 수집된 데이터를 위치별 깊이별로 매칭하여 저장하는 데이터 저장단계(S130), 상기 데이터 저장단계(S130)에서 저장된 데이터를 이용하여 위치별, 깊이별로 부식등급(A), 박리등급(B), 열화등급(C)을 산정하는 등급 산정단계(S140), 상기 위치별, 깊이별 부식등급(A), 박리등급(B), 열화등급(C)을 이용하여 손상등급(D)을 산정하는 손상등급 산정단계(S150), 상기 등급산정단계(S140) 및 상기 손상등급 산정단계(S150)에서 산출된 부식등급(A), 박리등급(B), 열화등급(C), 손상등급(D), 및 카메라(114)에서 촬영된 슬래브 표면 영상정보를 측정 일시와 함께 저장하는 손상상태 저장단계(S160), 및 부식등급(A), 박리등급(B), 열화등급(C), 손상등급(D), 및 슬래브 표면 영상정보를 통하여 슬래브의 손상 진행 상태를 파악하고 이를 통해 보수방안 정보를 생성하는 보수방안 정보 생성단계(170)를 포함할 수 있다.
구동단계(S110)는 구동부(120)를 일정한 속도로 슬래브 표면을 따라 이동하도록 하는 단계일 수 있으며, 이와 동시에 데이터 수집부(110)를 활성화시키는 단계일 수 있다.
다시 말해서, 상기 구동단계(S110)는 상기 구동부(120)에 구비된 복수의 바퀴(122)를 구동하여 데이터 수집부(110)가 탑재된 본체(121)가 일정한 속도로 이동하도록 하는 단계일 수 있으며, 동시에 상기 데이터 수집부(110)에 포함된 전기저항 측정기(111), 표면파 측정기(112), 지반침투레이더 측정기(113), 카메라(114), 및 위성항법장치(115)를 활성화시키는 단계일 수 있다.
데이터 수집단계(S120)는 상기 데이터 수집부(110)를 통해서 슬래브 상태에 대한 데이터를 수집하는 단계일 수 있는데, 구체적으로 상기 전기저항 측정기(111)로부터 슬래브 내 철근의 부식정도를 파악하기 위한 전기저항정보를 취득하고, 상기 표면파 측정기(112)로부터 슬래브의 박리여부를 판단하기 위한 고유진동 정보를 취득하고, 상기 지반침투레이더 측정기(113)로부터 슬래브의 열화정도를 파악하기 위한 전자기파 정보를 취득하며, 상기 카메라(114)로부터 슬래브표면 영상정보를 취득하는 단계일 수 있다.
데이터 저장단계(S130)는 상기 데이터 수집단계(S120)에서 취득한 상기 전기저항정보, 상기 고유진동정보, 상기 전자기파 정보, 및 상기 슬래브표면 영상정보를 저장하는 단계일 수 있다.
이때에, 상기 데이터 저장단계(S130)는 상기 전기저항정보, 상기 고유진동정보, 상기 전자기파 정보, 및 상기 슬래브표면 영상정보를 상기 위성항법장치(115)로부터 확인한 위치좌표와 매칭하여 저장하는 단계일 수 있다.
등급산정단계(S140)는 상기 데이터 저장단계(S130)에서 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 전기저항정보, 상기 고유진동정보, 상기 전자기파 정보를 통하여 슬래브의 위치별 깊이별 부식등급(A), 박리등급(B), 및 열화등급(C)을 산정하는 단계일 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 등급산정단계(S140)는, 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 전기저항정보를 통해 위치별 깊이별로 슬래브내 철근의 부식정도를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 부식등급(A)을 산출하고, 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 고유진동정보를 통해 위치별 깊이별로 슬래브 콘크리트의 박리여부를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 박리등급(B)을 산출하며, 위치좌표와 매칭하여 저장된 상기 전자기파 정보를 통해 위치별 깊이별로 슬래브 콘크리트의 열화정도를 그 정도에 따라 10등급으로 구분한 열화등급(C)를 산출하는 단계일 수 있다.
손상등급 산정단계(S150)는 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 및 상기 열화등급(C)에 중요도에 따라 가중치를 부여하여 평균값을 산출하여 손상등급(D)를 산정하는 단계일 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 손상등급 산정단계(S150)는 아래 수식에 따라 손상등급(D)을 산정하는 단계일 수 있다.
이때에, a, b, c 는 각각 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C)의 가중치일 수 있다.
여기에서, 
을 만족할 수 있다.
예를 들어, 상기 부식등급(A)의 가중치 a=0.3, 상기 박리등급(B)의 가중치 b=0.4, 상기 열화등급(C)의 가중치 c=0.3일 수 있다.
이때에, 부식등급(A)이 3등급, 박리등급(B)이 4등급, 열화등급(C)이 2등급인 경우, 아래 수식과 같이 손상등급(D)은 3.1 등급으로 산출될 수 있다.
손상상태 저장단계(S160)는 위치별 깊이별로 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 상기 손상등급(D), 및 상기 슬래브표면 영상정보를 측정된 일시와 함께 저장하는 단계일 수 있다.
보수방안정보 생성단계(S170)는 상기 손상상태 저장단계(S160)에서 측정일시와 함께 저장된 위치별 깊이별 부식등급(A), 박리등급(B), 열화등급(C), 손상등급(D), 및 슬래브표면 영상정보를 통하여 슬래브의 손상 진행 상태 및 슬래브 표면의 손상정도를 파악하여 보수방안정보를 생성하는 단계일 수 있다.
이때에, 상기 보수방안정보에는 보수방법, 보수에 경과되는 시간, 및 비용이 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 시스템(100) 및 교량 슬래브 검사 방법(S100)에 의하면, 복합적인 비파괴검사를 수행하여 슬래브의 손상정도를 파악하고, 이를 데이터베이스화할 수 있을 뿐 아니라, 적절한 보수방법, 보수에 경과되는 시간, 및 비용을 산출하여 효율적인 슬래브 보수가 가능하도록 할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 본 발명의 일 실시예에 의한 교량 슬래브 검사 시스템
110: 데이터 수집부 111: 전기저항 측정기
112: 표면파 측정기 113: 지반침투레이더 측정기
114: 카메라 115: 위성항법장치
120: 구동부 121: 본체
122: 바퀴 130: 데이터 분석부
S100: 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 슬래브 검사 방법
S110: 구동단계 S120: 데이터 수집단계
S130: 데이터 저장단계 S140: 등급 산정단계
S150: 손상등급 산정단계 S160: 손상상태 저장단계
S170: 보수방안 정보 생성단계
110: 데이터 수집부 111: 전기저항 측정기
112: 표면파 측정기 113: 지반침투레이더 측정기
114: 카메라 115: 위성항법장치
120: 구동부 121: 본체
122: 바퀴 130: 데이터 분석부
S100: 본 발명의 일 실시예에 따른 교량 슬래브 검사 방법
S110: 구동단계 S120: 데이터 수집단계
S130: 데이터 저장단계 S140: 등급 산정단계
S150: 손상등급 산정단계 S160: 손상상태 저장단계
S170: 보수방안 정보 생성단계
Claims (12)
- 슬래브 내 철근의 부식 정도를 확인하기 위한 전기저항 측정기, 슬래브를 구성하는 콘크리트의 박리여부를 확인하기 위한 표면파 측정기, 슬래브를 구성하는 콘크리트의 열화를 확인하기 위한 지반침투레이더 측정기, 슬래브의 노면상태를 확인하기 위한 카메라, 및 위치좌표 확인을 위하여 DGPS(Differential GPS) 방식으로 위치정보를 파악하는 수신기인 위성항법장치를 구비하는 데이터 수집부;
상기 데이터 수집부를 탑재하는 본체 및 상기 본체에 구비되어 상기 본체를 슬래브의 표면을 따라 일정한 속도로 이동시키도록 구동하는 복수의 바퀴를 포함하는 구동부; 및
상기 데이터 수집부로부터 정보를 수신하여 교량 슬래브의 손상 상태를 분석하는 데이터 분석부;를 포함하고,
상기 데이터 분석부는,
상기 전기저항 측정기로부터 전기저항정보를 수신하고, 상기 표면파 측정기로부터 고유진동정보를 수신하고, 상기 지반침투레이더 측정기로부터 전자기파 정보를 수신하고, 상기 위성항법장치로부터 위치좌표를 수신하여,
상기 전기저항정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트내 철근의 부식정도를 나타내도록 10등급으로 분류된 부식등급을 산출하고,
상기 고유진동정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트의 박리여부를 나타내도록 10등급으로 분류된 박리등급을 산출하고,
상기 전자기파 정보와 상기 위치좌표를 매칭하여 위치별 깊이별 슬래브 콘크리트의 열화정도를 나타내도록 10등급으로 분류된 열화등급을 산출하고,
상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C)을 통하여 위치별 깊이별 손상등급(D)을 산출하여, 상기 손상등급(D)을 등급에 따라 색상 또는 명암을 달리하여 위치별 깊이별로 디스플레이하고,
위치별 깊이별 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)을 측정된 일시와 함께 저장하고, 이를 통해 상기 부식등급(A), 상기 박리등급(B), 상기 열화등급(C), 및 상기 손상등급(D)의 측정일시에 따른 변화를 확인하여 슬래브의 손상 진행 상태를 파악하고,
상기 카메라로부터 슬래브표면 영상정보를 수신하여 슬래브 표면의 손상정도를 판단하고,
슬래브의 손상 진행 상태와 슬래브 표면의 손상정도를 통해 보수방법, 보수에 경과되는 시간, 및 비용이 포함되는 슬래브의 보수방안정보를 생성하되,
상기 손상등급(D)은의 수식에 의해 계산되고,
a는 상기 부식등급(A)의 가중치, b는 상기 박리등급(B)의 가중치, c는 상기 열화등급(C)의 가중치이며,
인 것을 특징으로 하는 교량 슬래브 검사 시스템.
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Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210004277A KR102284157B1 (ko) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 교량 슬래브 검사 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210004277A KR102284157B1 (ko) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 교량 슬래브 검사 시스템 |
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