KR102636038B1 - 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위해 현장에서 사용되는 각종 장비나 결함을 교정하는데 기준이 되는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편은 다양한 모양 및 폭 단위를 갖는 다수의 균일홈(110)이 형성되는 캘리브레이션 플레이트(100); 상기 캘리브레이션 플레이트(100)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 흡수하여 전달하는 열전도판(200); 및 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 상기 열전도판(200)에 열기 또는 냉기를 공급하는 열교환부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편은 다양한 모양 및 폭 단위를 갖는 다수의 균일홈(110)이 형성되는 캘리브레이션 플레이트(100); 상기 캘리브레이션 플레이트(100)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 흡수하여 전달하는 열전도판(200); 및 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 상기 열전도판(200)에 열기 또는 냉기를 공급하는 열교환부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위해 현장에서 사용되는 각종 장비나 결함을 교정하는데 기준이 되는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 토목 구조물은 철, 콘크리트, 아스팔트 등으로 이루어져, 시간이 흐르면서 재료의 화학반응, 외력의 영향, 지진, 구조적 결함 등으로 구조적 붕괴를 초래할 수 있는 바, 이런 이유로 모든 토목 구조물은 주기적으로 안전진단을 실시해야 하고, 특히 터널의 경우 터널 상태 및 안정성을 주기적으로 평가하여 보수, 보강 및 성능회복을 유지하기 위한 터널의 안정성에 대한 확보 및 유지관리가 필수적으로 이루어져야 한다.
하지만, 터널 등의 구조물을 기존의 육안에 의한 외관조사방법으로 수행하는 경우 조사시간이 오래 걸리고, 객관적인 조사가 어렵다. 또한, 막대한 비용예산이 요구되며, 터널 내 조사를 위한 교통통제가 필요함에 따라 교통 정체현상 등의 문제를 초래하게 된다.
이에 최근에는 레이저, 비전센서 등을 이용한 외관조사방법과 시스템들이 개발되어 사용되고 있다.
특히, 비전센서를 이용한 영상처리방법으로 미세한 균열과 같은 결함을 정량적으로 측정하기 위해서는 표면을 스캔한 이미지에서 매우 많은 화소수를 요구한다. 왜냐하면, 영상처리 알고리즘은 취득한 이미지에서 균열영역 내의 픽셀수로 폭과 길이를 계산하기 때문이다. 그래서 1×1m의 표면을 검사하는데 0.1㎜ 이하의 폭을 가진 균열을 조사하기 위해서는 1×1m 영역을 나타내는 이미지 해상도가 최소 1억 픽셀 이상이 요구된다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1 내지 문헌 2에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 다수의 비전센서를 포함하는 비전센서 시스템의 터널 내부면 손상검사 방법에 있어서, 터널 내부면의 형상정보를 통해 상기 각 비전센서가 상기 터널 내부면 전체의 각 영역을 지향하면서 각 영역의 지향방향이 상기 터널 내부면과 수선을 형성하도록 상기 각 비전센서의 위치 및 지향방향을 제어하는 단계; 상기 각 비전센서를 통해 상기 터널 내부면을 스캔하여 상기 각 비전센서가 지향하는 상기 터널 내부면 각 영역에 대응하는 다수의 이미지를 획득하는 단계; 상기 다수의 이미지를 접합하여 상기 터널 내부면에 대응하는 하나의 접합 이미지를 생성하는 단계; 및 상기 생성한 접합 이미지를 선정된 균열 캘리브레이션 데이터와 비교하여, 상기 접합 이미지로부터 상기 터널 내부면의 균열에 대한 손상정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전센서 시스템의 터널 내부면 손상검사 방법에 대해 개시되어 있다.
특허문헌 2에는 시험편의 균열 이미지에 대한 영상처리 단계별 실험과 종합적 분석이 가능한 균열 측정 신뢰성 검증 연산처리부에서 취득된 이미지를 기반으로 균열판에 균열홈이 가공된 구조로서, 열 변형이 적은 SUS 재질에 레이저로 0.1~1.0㎜까지 0.1㎜의 폭 단위로 홈이 가공된 균열판; 상기 균열판이 안착되는 보호 케이스; 및 상기 케이스의 외주부에 부착되어, 균열판의 열변형을 파악하고자 주변온도를 측정하는 온도계;로 구성된 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 균열측정시스템의 역치값 보정을 위한 캘리브레이션 장치에 대해 개시되어 있다.
특히, 상기 특허문헌 1의 경우에는 생성한 접합 이미지를 선정된 균열 캘리브레이션 데이터와 비교하여 상기 접합 이미지로부터 터널 내부면의 균열에 대한 손상정보를 생성하는 것이고, 상기 특허문헌 2의 경우에는 균열판 이미지에서 이진화 임계값을 구한 후, 실제 콘크리트 균열 사진과 대비하여 실제 콘크리트 균열의 데이터 오차 검증이 이루어지는 과정을 진행하는 것이다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에 적용되는 캘리브레이션은 도 1에서와 같이 도로, 터널 등의 토목 구조물의 표면 균열과 같이 눈으로 보이는 균열의 크기에 대한 기준만 있을 뿐, 여름철 또는 겨울철의 온도 변화에 따른 내부 균열의 온도에 대한 기준이 없기 때문에 온도 변화가 있는 터널 내부면 또는 터널 내 도로에 발생된 균열의 크기에 대한 측정 정확도가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 온도 변화가 있는 토목·건축 구조물의 균열 크기와 온도를 정확하게 측정할 수 있는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 균열 테스트에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 온도를 정밀하게 제어하여 테스트의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편은 다양한 모양 및 폭 단위를 갖는 다수의 균일홈(110)이 형성되는 캘리브레이션 플레이트(100); 상기 캘리브레이션 플레이트(100)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 흡수하여 전달하는 열전도판(200); 및 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 상기 열전도판(200)에 열기 또는 냉기를 공급하는 열교환부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 균일홈(110)은 구조물에 발생된 균열 모양에 해당하는 균열폭이 ㎜ 단위로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표준시험편은 캘리브레이션 플레이트(100), 열전도판(200) 및 열교환부(300)를 커버하는 케이스(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전도판(200)은 알루미늄, 구리, 철, 스테인리스, 금속 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환부(300)는, 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 선택적으로 생성하는 복수의 펠티어소자(310); 상기 펠티어소자(310)의 하부에 설치되어 상기 펠티어소자(310)에서 발생된 열을 전달받아 방열하는 방열부(320); 및 상기 방열부(320)의 하부에 복수개로 설치되어 방열부(320)의 열을 외부로 방출시키는 송풍팬(330);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펠티어소자(310)는 냉각면이 상기 열전도판(200)과 접촉되고, 반대쪽의 방열면이 상기 방열부(320)와 접촉되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원공급부(500)는 펠티어소자(310)의 단자에 전기적으로 연결되는 배터리로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전도판(200)과 방열부(320) 사이에 설치되어 상기 펠티어소자(310)를 감싸는 단열재(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전도판(200)의 일측에는 열전도판(200)의 온도를 측정하는 온도센서(700)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도센서(700)의 신호를 수신받아 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)의 구동을 제어하는 제어부(800)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(400)의 상부 일측에는 균열의 길이를 확인할 수 있도록 ㎜ 단위의 눈금자(410)가 표시되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(400)의 상부 및 하부에는 개구부(420)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(400)의 상부에 형성된 개구부를 통해 캘리브레이션 플레이트(100)가 외부로 노출되고, 하부에 형성된 개구부를 통해 열교환 시 발생된 열이 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법은 표준시험편을 검사 대상 구조물의 표면에 위치시키는 단계; 상기 표준시험편을 비전센서를 통해 스캐닝하여 표준시험편에 대한 이미지를 획득하는 단계; 비전센서가 탑재된 차량이 검사 대상 구조물의 표면을 스캔하여 검사 대상 구조물의 표면에 대한 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 비전센서를 통해 획득한 다수의 이미지를 하나의 접합 이미지로 접합한 후, 상기 접합 이미지를 표준시험편 이미지와 비교하여 검사 대상 구조물의 균열 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표준시험편을 검사 대상 구조물의 표면에 위치시키는 단계 이후에는 검사 대상 구조물의 온도를 측정하고, 이에 상응하도록 표준시험편의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표준시험편의 온도를 조절한 후 적외선 열화상카메라를 이용하여 온도분포를 측정하고, 이의 값을 온도센서를 통해 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적외선 열화상카메라를 이용하여 측정한 온도 측정값과 온도센서에 의한 직접 온도 측정값을 비교하여 검사 대상 구조물의 균열폭과 온도 측정값을 교정하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편 및 이를 이용한 균열 검사방법은 온도 보정을 위한 검사 대상 구조물에 설치하고, 표준시험편에 전원을 인가하여 검사 대상 구조물의 온도에 상응하는 온도로 교정함으로써 검사 대상 구조물의 균열 크기와 온도를 정확하게 측정하는 효과가 있다.
또한, 균열 테스트에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 온도를 정밀하게 제어하여 테스트의 신뢰성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 캘리브레이션 장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편의 제어부 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편의 사용방법을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편의 제어부 구성을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편의 사용방법을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법을 도시한 흐름도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편은 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위해 현장에서 사용되는 각종 장비나 결함을 교정하는데 기준이 되는 것으로, 캘리브레이션 플레이트(100), 열전도판(200) 및 열교환부(300)를 포함한다.
상기 캘리브레이션 플레이트(100)는 다양한 모양 및 폭 단위를 갖는 다수의 균일홈(110)이 형성된다.
상기 캘리브레이션 플레이트(100)는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편의 최상부에 배치되며, 금속 또는 비금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고 검사 대상 구조물과 유사한 재질로 이루어질 수도 있다.
상기 균일홈(110)은 구조물에 발생된 균열 모양에 해당하는 균열폭이 ㎜ 단위로 형성된다.
즉, 상기 균일홈(110)은 검사 대상 구조물의 종류에 따라 다양한 모양으로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 검사 대상 구조물이 터널의 내부면인 경우에는 도 1에 도시된 기존 캘리브레이션에 형성된 홈과 동일한 모양으로 형성될 수 있고, 검사 대상 구조물이 터널 내 도로면일 경우에는 도로면에 발생된 균열의 모양에 상응하는 모양으로 다양하게 형성될 수 있다.
상기 열전도판(200)은 상기 캘리브레이션 플레이트(100)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 흡수하여 전달한다.
즉, 상기 열전도판(200)은 캘리브레이션 플레이트(100)와 열교환부(300)의 펠티어소자(310) 사이에 설치되어 펠티어소자(310)의 열기 또는 냉기를 캘리브레이션 플레이트(100)로 전달한다. 따라서, 상기 열전도판은 열전달율이 높은 소재로 구성되는 것이 바람직하며, 알루미늄, 구리, 철, 스테인리스, 금속 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 열전도판(200)의 일측에는 열전도판(200)의 온도를 측정하는 온도센서(700)가 설치된다.
상기 온도센서(700)는 열전도판(200)의 온도를 주기적으로 측정하여 후술하는 제어부(800)로 전송한다.
상기 열교환부(300)는 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 상기 열전도판(200)에 열기 또는 냉기를 공급한다. 이러한 열교환부(300)는 복수의 펠티어소자(310), 방열부(320) 및 송풍팬(330)을 포함한다.
상기 펠티어소자(310)는 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 선택적으로 생성한다.
상기 펠티어소자(310)는 흡열면이 상기 열전도판(200)과 접촉되고, 반대쪽의 방열면이 상기 방열부(320)와 접촉된다.
이러한 펠티어소자(310)는 흡열면과 방열면이 바뀌게 되는 구성인데, 이는 전압이 흐르는 방향에 따라 펠티어소자(310)의 전자 및 정공의 흐름도 바뀌게 되어 결과적으로 열을 흡수하고 방출하는 흡열면과 방열면을 선택적으로 조절할 수 있는 구조이다.
상기 펠티어소자(310)는 후술하는 제어부(800)에 의해 구동하게 되는데, 전원이 인가되면 흡열면 측에서는 냉각이 이루어지고, 방열면 측에서는 가열이 이루어지게 된다.
상기 방열부(320)는 상기 펠티어소자(310)의 하부에 설치되어 상기 펠티어소자(310)에서 발생된 열을 전달받아 방열한다.
상기 방열부(320)는 히트싱크로 구성되며, 상부에는 펠티어소자(310)가 배치되고, 하부에는 복수의 송풍팬(330)이 배치된다.
상기 송풍팬(330)은 상기 방열부(320)의 하부에 복수개로 설치되어 방열부(320)를 따라 이동된 열을 외부로 방출시킨다. 상기 송풍팬(330)은 전원공급부(500)로부터 전원을 공급받아 구동된다.
한편, 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편(이하, 편의상 '표준시험편' 이라 칭함)은 캘리브레이션 플레이트(100), 열전도판(200) 및 열교환부(300)를 커버하는 케이스(400)를 포함한다.
상기 케이스(400)는 캘리브레이션 플레이트(100), 열전도판(200) 및 열교환부(300)를 커버하여 보호하기 위한 것으로서, 그 내부에 열교환부(300)의 펠티어소자(310), 방열부(320) 및 송풍팬(330)도 장착된다.
상기 케이스(400)의 상부 및 하부에는 개구부(420)가 형성되며, 상부에 형성된 개구부를 통해 캘리브레이션 플레이트(100)가 외부로 노출되도록 한다. 또한, 하부에 형성된 개구부를 통해 열교환 시 발생된 열을 외부로 배출되도록 한다.
상기 케이스(400)의 상부 일측에는 균열의 길이를 확인할 수 있도록 ㎜ 단위의 눈금자(410)가 표시될 수 있다.
본 발명의 표준시험편은 상기 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(500)를 포함한다.
상기 전원공급부(500)는 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)에 전원을 공급하기 위한 구성으로서, 펠티어소자(310)의 N형 반도체 및 P형 반도체에 연결되는 단자에 연결되어 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(500)는 펠티어소자(310)의 단자에 전기적으로 연결되는 배터리로 구성될 수 있다.
본 발명의 표준시험편은 상기 열전도판(200)과 방열부(320) 사이에 설치되어 상기 펠티어소자(310)를 감싸는 단열재(600)를 포함한다.
상기 단열재(600)는 펠티어소자(310)를 감싸도록 설치되어 펠티어소자(310)에서 발생되는 열기 또는 냉기가 서로 전달되지 않고, 하부와 상부로만 전달되게 한다. 즉, 상기 펠티어소자(310)의 상부에서 발생된 열기 또는 냉기는 온전히 열전도판(200)으로만 전달되고, 펠티어소자(310)의 하부에서 발생된 열기 또는 냉기는 방열부(320)로만 전달되게 한다.
한편, 본 발명의 표준시험편은 상기 온도센서(700)의 신호를 수신받아 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)의 구동을 제어하는 제어부(800)를 포함한다.
즉, 상기 제어부(800)는 열전도판(200)의 온도가 설정값 이상으로 상승하게 되면 열전도판(200)의 냉각을 위해 펠티어소자(310)에 전원을 공급하여 펠티어소자(310)를 구동하며, 이후 펠티어소자(310)의 구동에 의해 방열부(320)의 온도가 상승하면 방열부(320)와 함께 펠티어소자(310)의 방열면을 냉각할 수 있도록 송풍팬(330)을 구동시킨다.
이하, 본 발명에 따른 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법을 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 검사 대상 구조물인 터널의 내부면 균열 검사를 위한 세팅이 완료되는 경우, 차량이 터널 내부를 주행하기 이전에 표준시험편을 터널 내부면에 위치시키고(S100), 상기 표준시험편을 스캐닝하여 상기 표준시험편에 대한 이미지를 획득할 수 있다.(S200)
상기 표준시험편에 대한 이미지가 획득되면, 차량은 터널 내부를 주행하고, 비전센서를 통해 터널 내부면의 이미지를 획득한다.(S300)
즉, 비전센서가 탑재된 차량이 터널로 진입하여 정속으로 주행하고, 표준시험편에 대한 이미지를 먼저 획득한 후, 비전센서를 통해 터널 내부면의 각 영역에 대한 이미지를 획득하여 터널 내부면 균열 검사를 위한 터널 내부면의 이미지 획득 과정이 수행될 수 있다.
이후, 다수의 비전센서를 통해 획득한 다수의 이미지를 하나의 접합 이미지로 접합한 후, 상기 접합 이미지의 픽셀 그레이 레벨을 상기 표준시험편 이미지의 픽셀 그레이 레벨과 비교하여 상기 접합 이미지에 대한 상기 터널 내부면의 균열폭과 길이를 산출하고, 이를 통해 상기 균열폭과 길이가 상기 접합 이미지에 보다 쉽고 정확하게 식별할 수 있도록 디스플레이되는 터널 내부면 균열 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.(S400)
따라서, 실제 터널 내부면의 균열 이미지와 표준시험편의 이미지를 비교하여 현장에서 사용되는 각종 장비나 결함을 교정할 수 있다.
한편, 본 발명의 표준시험편은 여름철 또는 겨울철의 온도 변화에 따른 내부 균열의 온도에 대한 기준이 없는 기존 캘리브레이션 장치와 달리, 온도 변화가 있는 토목·건축 구조물에 발생된 균열의 온도에 상응하는 온도로 신속하게 교정할 수 있다.
즉, 상기 표준시험편을 검사 대상 구조물의 표면에 위치시키는 단계(S100) 이후에는 검사 대상 구조물의 온도를 측정하고, 이에 상응하도록 표준시험편의 온도를 조절한다.
특히, 열교환부(300)에 의해 열전도판(200)에 열을 가하거나 감하면서 이때의 온도분포를 적외선 열화상카메라에서 측정하고, 이의 값을 온도센서(700)를 통하여 확인할 수 있다.
따라서, 열화상 온도 측정과 온도센서(700)에 의한 직접 온도 측정값을 비교하고, 최종적으로 균열폭과 온도 측정값을 교정할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 토목·건축 구조물의 표면 균열과 같이 눈으로 보이는 균열의 크기에 대한 기준만을 제시하였던 기존 캘리브레이션 장치에 비해, 추가로 토목·건축 구조물의 내부 균열의 온도값 교정이 가능한 것이다. 또한, 균열 테스트에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 온도를 정밀하게 제어하여 테스트의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
100 : 캘리브레이션 플레이트 110 : 균일홈
200 : 열전도판 300 : 열교환부
310 : 펠티어소자 320 : 방열부
330 : 송풍팬 400 : 케이스
410 : 눈금자 420 : 개구부
500 : 전원공급부 600 : 단열재
700 : 온도센서 800 : 제어부
200 : 열전도판 300 : 열교환부
310 : 펠티어소자 320 : 방열부
330 : 송풍팬 400 : 케이스
410 : 눈금자 420 : 개구부
500 : 전원공급부 600 : 단열재
700 : 온도센서 800 : 제어부
Claims (18)
- 다양한 모양 및 폭 단위를 갖는 다수의 균일홈(110)이 형성되는 캘리브레이션 플레이트(100);
상기 캘리브레이션 플레이트(100)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 흡수하여 전달하는 열전도판(200); 및
상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 상기 열전도판(200)에 열기 또는 냉기를 공급하는 열교환부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 1에 있어서,
상기 균일홈(110)은 구조물에 발생된 균열 모양에 해당하는 균열폭이 ㎜ 단위로 형성되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 1에 있어서,
상기 표준시험편은 캘리브레이션 플레이트(100), 열전도판(200) 및 열교환부(300)를 커버하는 케이스(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 1에 있어서,
상기 열전도판(200)은 알루미늄, 구리, 철, 스테인리스, 금속 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 1에 있어서,
상기 열교환부(300)는, 상기 열전도판(200)의 하부에 설치되어 열기 또는 냉기를 선택적으로 생성하는 복수의 펠티어소자(310);
상기 펠티어소자(310)의 하부에 설치되어 상기 펠티어소자(310)에서 발생된 열을 전달받아 방열하는 방열부(320); 및
상기 방열부(320)의 하부에 복수개로 설치되어 방열부(320)의 열을 외부로 방출시키는 송풍팬(330);을 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 5에 있어서,
상기 펠티어소자(310)는 냉각면이 상기 열전도판(200)과 접촉되고, 반대쪽의 방열면이 상기 방열부(320)와 접촉되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 5에 있어서,
상기 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 7에 있어서,
상기 전원공급부(500)는 펠티어소자(310)의 단자에 전기적으로 연결되는 배터리로 구성되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 5에 있어서,
상기 열전도판(200)과 방열부(320) 사이에 설치되어 상기 펠티어소자(310)를 감싸는 단열재(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 1에 있어서,
상기 열전도판(200)의 일측에는 열전도판(200)의 온도를 측정하는 온도센서(700)가 설치되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 10에 있어서,
상기 온도센서(700)의 신호를 수신받아 펠티어소자(310) 및 송풍팬(330)의 구동을 제어하는 제어부(800)를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 3에 있어서,
상기 케이스(400)의 상부 일측에는 균열의 길이를 확인할 수 있도록 ㎜ 단위의 눈금자(410)가 표시되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 3에 있어서,
상기 케이스(400)의 상부 및 하부에는 개구부(420)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 13에 있어서,
상기 케이스(400)의 상부에 형성된 개구부를 통해 캘리브레이션 플레이트(100)가 외부로 노출되고, 하부에 형성된 개구부를 통해 열교환 시 발생된 열이 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편.
- 청구항 1에 기재된 표준시험편을 검사 대상 구조물의 표면에 위치시키는 단계;
상기 표준시험편을 비전센서를 통해 스캐닝하여 표준시험편에 대한 이미지를 획득하는 단계;
비전센서가 탑재된 차량이 검사 대상 구조물의 표면을 스캔하여 검사 대상 구조물의 표면에 대한 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 비전센서를 통해 획득한 다수의 이미지를 하나의 접합 이미지로 접합한 후, 상기 접합 이미지를 표준시험편 이미지와 비교하여 검사 대상 구조물의 균열 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법.
- 청구항 15에 있어서,
상기 표준시험편을 검사 대상 구조물의 표면에 위치시키는 단계 이후에는 검사 대상 구조물의 온도를 측정하고, 이에 상응하도록 표준시험편의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법.
- 청구항 16에 있어서,
상기 표준시험편의 온도를 조절한 후 적외선 열화상카메라를 이용하여 온도분포를 측정하고, 이의 값을 온도센서를 통해 확인하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법.
- 청구항 17에 있어서,
상기 적외선 열화상카메라를 이용하여 측정한 온도 측정값과 온도센서에 의한 직접 온도 측정값을 비교하여 검사 대상 구조물의 균열폭과 온도 측정값을 교정하는 것을 특징으로 하는 토목·건축 구조물의 결함 측정을 위한 표준시험편을 이용한 균열 검사방법.
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