KR20180087623A

KR20180087623A - 장력측정지점 기반의 막 장력측정 시스템

Info

Publication number: KR20180087623A
Application number: KR1020170011853A
Authority: KR
Inventors: 조병욱
Original assignee: 조병욱
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-08-02
Also published as: KR102021891B1

Abstract

막 구조물의 장력을 측정하기 위한 막 장력측정 시스템이 제공된다. 상기 막 장력측정 시스템은 음파를 발생시켜 막의 변위를 측정하는 측정 장치; 및 상기 측정 장치와는 분리되어 구성되는 분석 장치;를 포함하고,
상기 측정 장치는, 프레임체; 음파발생부; 변위 측정 센서; 위치 정보 획득부; 및 제1통신부를 포함하고, 상기 분석 장치는, 제2통신부; 제어부; 기억부; 및 출력부;를 포함한다.

Description

장력측정지점 기반의 막 장력측정 시스템{TENSION MEASURING POINT-BASED MEMBRANE TENSION MEASURING SYSTEM}

본 발명은 막의 장력을 측정하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 막 구조를 갖는 건축물의 막 장력을 측정하는 막 장력 측정 시스템에 관한 것이다.

막 구조를 갖는 건축물들은, 예를 들면 야구장, 체육관, 파빌리온 등이 있다. 상기 막 구조를 갖는 건출물의 주체가 되는 막은 가요성을 가지고 있어 건축물의 준공 시, 상기 막에 면 방향을 따라 똑같은 장력(N/cm)이 초기 하중으로 부여된다. 이에 따라 상기 막은 소정 형상으로 유지됨과 아울러 바람이나 눈 등의 부하에 의해 용이하게 변형되지 않도록하기 위한 강성이 주어진다. 만약 상기 막 구조를 갖는 건출물의 장력이 일정수준 이하로 떨어진다면, 이로 인해 상기 막에는 파손이 발생될 수 있으며, 이는 상기 막 구조물의 붕괴로 이어질 수 있다.

한국공개특허공보 제10-2009-0126626호, 2009.12.09

기존의 막 장력측정 시스템은 기계적인 수단을 이용하여 막을 가압한 후 발생되는 반력을 측정하여 장력을 산출하는 방법이 주류를 이루었으나, 이러한 막 장력 측정 방법은 측정자에 따라 결과 값에 차이가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 상기 기계적인 수단을 이용한 막 장력측정 시스템은 막의 단일 지점에 대해서만 장력의 측정을 수행하므로, 상기 막의 취약 부분을 확인할 수 없어 막 장력 측정 값에 대한 신뢰도 개선도 필요한 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자 편의성 및 막 장력 측정값의 신뢰도를 개선한 막 장력측정 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 막 장력측정 시스템은 음파를 발생시켜 막의 변위 정보를 획득하는 측정 장치; 및 상기 측정 장치와 분리되어 구성되는 분석 장치;를 포함하고, 상기 측정 장치는, 막에 접촉 가능한 프레임체; 상기 프레임체에 의해 둘러싸여진 상기 막에 음파를 발생시키는 음파발생부; 상기 음파에 의해 발생된 상기 막의 진동을 이용하여 상기 막의 변위 정보를 비접촉 방식으로 획득하는 변위 측정 센서; 상기 측정 장치가 배치된 상기 막의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부; 및 상기 변위 정보 및 위치 정보를 분석 장치로 전송하는 제1통신부를 포함하고, 상기 분석 장치는, 상기 제1통신부가 전송한 정보를 수신하는 제2통신부; 상기 수신된 변위 정보로 장력 데이터를 산출하는 제어부; 상기 장력 데이터와 위치 정보를 매칭하여 기록하는 기억부; 및 상기 장력 데이터 관련 정보를 사용자에게 디스플레이하는 출력부;를 포함하는, 막 장력측정 시스템을 포함한다.

또한, 상기 측정 장치는, 상기 분석 장치가 기계적으로 결합 가능하도록 크래들부를 더 포함한다.

또한, 상기 음파발생부는, 프레임체 내부에서 소정의 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 음파 발생소자를 포함한다.

또한, 상기 측정 장치는, 상기 복수의 음파 발생소자에서 소정의 타이밍에 음파가 발생하도록 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함한다.

또한, 상기 위치 정보 획득부는, 상기 막의 상이한 복수의 특정지점들에 배치된 복수의 근거리 통신모듈로부터 위치정보를 수신하며, 상기 특정지점들은, 상기 측정 장치가 배치 가능한 지점들인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임체는 상기 막과 접촉되는 부분에 자석;을 포함하고, 상기 자석에 대응되는 상기 막의 특정지점에 배치된 결합체와 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임체는, 상기 막과 접촉되는 부분에 압착부;를 포함하고, 상기 압착부에 의해 상기 막에 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분석 장치는 상기 기억부에 저장된 위치 정보를 기반으로한 장력 데이터와 기준 데이터를 비교하여, 상기 장력 데이터가 상기 기준 데이터 이하인 부분에 대하여 막의 취약부분으로 판정하는 취약점 판정부를 더 포함한다.

또한, 상기 취약점 판정부는, 상기 막의 취약 부분에 대한 시각적인 안내 정보를 생성하여 상기 출력부를 통해 사용자에게 상기 정보를 전달한다.

또한, 상기 제어부는, 산출한 장력 데이터와 상기 기억부에 기록되어 있는 설계 데이터를 비교하여 막 설치에 대한 안내 정보를 생성하며, 상기 출력부는, 상기 안내 정보를 사용자에게 제공한다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 막 장력측정 시스템의 분석 장치는 측정 장치와 분리된 구조를 가지고 있어, 상기 측정 장치에서 측정한 막의 변위 정보 및 위치 정보를 근거리 통신방식에 의해 상기 분석 장치로 제공받아 사용자에게 제공함으로써 사용자 편의성을 증가시킬 수 있다. 또한 상기 분석 장치는 기억부에 기록된 막의 위치 정보를 기반으로한 장력 데이터를 이용하여 상기 막의 취약 부분을 효율적으로 확인할 수 있어, 더욱 정밀한 막의 설치, 관리 및 보수를 수행할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 막 장력 측정 시스템의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 막 장력 측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 측정 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측정 장치의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측정 장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 측정 장치의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 막의 장력을 측정하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 안내 정보를 출력부를 통해 사용자에게 제공하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 막 장력 측정 시스템(1)은 측정 장치(100) 및 상기 측정 장치(100)로부터 분리되어 형성된 분석 장치(200)를 포함한다. 도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 측정 장치(100)는 장력을 측정하고자 하는 막에 접촉되는 프레임체; 상기 프레임체에 의해 둘러싸여진 부분에 음파를 발생시키는 음파발생부(110), 상기 음파에 의해 발생한 막의 진동을 비접촉 방식으로 측정하는 변위 측정 센서(120), 측정 장치(100)가 배치된 막의 위치 정보를 획득하기 위한 위치 정보 획득부(130) 및 상기 변위 정보와 위치 정보를 분석 장치(200)로 전송하는 제1통신부(140)를 포함한다.

상기 분석 장치(200)는 제1통신부(140)가 전송한 정보를 수신하는 제2통신부(240), 수신된 변위 정보로 장력 데이터를 산출하는 제어부(210), 장력 데이터와 위치 정보를 매칭하여 기록하는 기억부(220) 및 장력 데이터 관련 정보를 사용자에게 디스플레이하는 출력부(230)를 포함한다.

상기 분석 장치(200)는 예를 들어, 상기 측정 장치(100)와 세트로 구성되는 장치 또는 노트북, 핸드폰, 스마트 기기 등의 통신 장치일 수 있다. 그러나, 상기 분석 장치(200)는 예시에서 언급한 통신 장치들로 한정되는 것은 아니며, 측정 장치(100)에서 측정된 정보를 수신하여 사용자에게 상기 정보를 제공할 수 있는 통신 장치라면 분석 장치(200)로 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 측정 장치(100) 및 상기 분석 장치(200)는 음파발생부(110)에서 발생될 음파의 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(150) 및 막의 취약부분을 판정하기 위한 취약점 판정부(250)를 각각 더 포함할 수 있다.

앞서 언급한 측정 장치(100) 및 분석 장치(200)에 포함된 각 구성들의 구체적인 동작에 대한 설명은 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 측정 장치(100)의 사시도이다. 측정 장치(100)는 프레임체(101), 전원 버튼(102), 사용자 스위치(103), 손잡이(104) 및 컨트롤 스위치(105)를 포함한다. 본 발명의 일실시예로, 사용자는 상기 프레임체(101)가 막에 접촉된 상태일 때, 사용자 스위치(103)를 누름으로써, 음파발생부(110)에서 음파를 발생시킬 수 있다. 본 발명의 다른 일실시예에서, 사용자가 컨트롤 스위치(105)를 누르는 방법, 또는 분석 장치(200)가 통신 신호를 발생시켜 상기 측정 장치(100)로 상기 신호를 전달하는 방법으로, 음파발생부(110)에서 음파를 발생시킬 수도 있다. 그러나, 상기 음파를 발생시키기 위한 조작방법은, 상기 열거한 방법에 제한되지 않는다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 측정 장치(100)의 배면도이다. 측정 장치(100)는 분석 장치(200)와 결합된 상태에서 막 장력의 측정을 수행하기 위한 크래들부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 크래들부(미도시)는 사용자가 직접 개폐부(106)를 오픈함으로써, 상기 측정 장치(100)의 내부에서 바깥 방향으로 슬라이드되어 노출된다. 따라서, 상기 크래들부(미도시)에 상기 분석 장치(200)를 거치할 수 있게 된다. 앞에서 언급하였듯이, 상기 개폐부(106)는 사용자에 의해 물리적으로 오픈되는 방법을 언급하였지만, 컨트롤 스위치(105)를 눌러 오픈하는 방법, 분석 장치(200)의 통신신호를 이용하여 오픈하는 방법의 사용도 가능하다. 또한, 상기 분석 장치(200)는 크래들부(미도시)에 거치된 상태에서는, 유선으로 상기 측정 장치(100)와 연결되어 변위 정보 및 위치 정보를 수신할 수 있으며, 유선 연결이 아닌, 기존의 제1 및 제2 통신부(140, 240)을 이용한 근거리 통신 방법에 의해 상기 정보들을 수신받을 수도 있다. 상기 근거리 통신 방법은 예를 들어, 블루투스(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), 비콘(Beacon), RFID(Radio Frequency Identification), NFC(Near Field Communication), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다. 따라서, 단일의 사용자가 상기 측정 장치(100) 및 분석 장치(200)를 상기 크래들부(미도시)에 결합시킨 상태에서 장력 측정 작업을 수행한다면, 상기 분석 장치(200)를 통해 측정된 장력 값을 상기 단일의 사용자가 상기 분석 장치(200)를 통해 직접 확인하며 작업을 수행할 수 있으므로, 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다. 또한 복수의 사용자가 상기 측정 장치(100) 및 분석 장치(200)를 분리시킨 상태에서 장력 측정 작업을 수행할 경우에도, 측정 작업 및 분석 작업에 대한 분업을 통해 작업 집중도 및 효율성을 증가시킬 수 있다. 특히, 상기 분석 장치(200)를 이용하는 사용자는 막의 복수의 지점에 대한 장력 상태를 더 용이하게 파악할 수 있어, 상기 막에 대한 장력의 검사뿐만 아니라, 상기 막에 대한 설치, 시공, 유지, 보수 작업을 더욱 효과적으로 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측정 장치(100)의 정면도로, 막 구조물의 장력을 측정하기 위한 프래임체(101)가 막(10)에 접촉되어있는 구성을 나타내고 있다.

본 발명의 일실시예에서, 측정 장치(100)의 측정 대상이 되는 막(10)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 수지 또는 고무로 이루어진 필름 또는 시트 형상의 것이면 본 장치에 의해 측정될 수 있다. 필름 또는 시트는 직물 또는 편물로 이루어진 기재(基材)에 수지 또는 고무를 피복한 것이어도 가능하다.

상기 수지는 염화비닐 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 아세트산 비닐공중합체, 폴리우레탄, 불소 수지, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔 -스티렌 공중합체, 폴리아미드, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 메틸펜텐 수지 중 어느 하나 또는 이들의 혼합일 수 있다. 또한, 상기 고무는 클로로프렌 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무, 천연 고무, 부타디엔 고무, 스티렌 고무, 부틸 고무, 니트릴 고무, 아크릴 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 에틸렌프로필렌 고무 중 어느 하나일 수 있다.

상기 직물 또는 편물은 케나프, 주트, 그 외의 천연 섬유나, 폴리아미드계 섬유, 폴리아라미드계 섬유, 폴리에 스테르계 섬유, 폴리염화 비닐계 섬유, 폴리염화비닐리덴계 섬유, 아크릴계 섬유, 폴리비닐알콜계 섬유, 폴리프로필렌계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유 등 합성 섬유나, 유리 섬유, 실리카 섬유, 바살트 섬유 등의 무기 섬유 중 어느 하나 또는 이들의 혼합에 의한 직물 또는 편물인 것도 가능하다.

이하에서는, 측정 장치(100)가 음파발생부(110)를 이용하여 막(10)의 변위 정보를 검출하는 과정을 설명한다. 먼저, 상기 측정 장치(100)는 프라임체(101)가 막(10)에 접촉한 상태일 때, 음파발생부(110)에서 상기 막(10)을 향해 음파를 발생시킴으로써, 상기 막(10)에 진동을 발생시킨다. 이어서, 변위 측정 센서(120)는 상기 진동을 변위 정보로써 검출하여 제1통신부(140)를 통해 상기 변위 정보를 분석 장치(200)로 전달한다. 이때, 상기 측정 장치(100)의 제1통신부(140)는 위치 정보 획득부(130)에서 획득한 위치 정보를 상기 변위 정보와 함께 전송하게 된다. 위치 정보 획득부(130)가 위치 정보를 획득하는 과정은 도 7을 이용해 후술하기로 한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에서, 상기 프레임체(101)는 막(10)과 접촉되는 부분에 하나 이상의 자석(107)을 포함한다. 또한 측정 장치(100)의 자석(107)은 상기 측정 장치(100)가 상기 막(10)에서 측정 위치를 변경해가며 측정을 수행할 때마다, 상기 막(10)의 특정 지점에 배치된 결합체(미도시)와 결합된다. 상기 특정 지점은 상기 측정 장치(100)가 장력을 측정하기 위해 상기 막(10)에 배치되는 위치를 의미하며, 상기 측정 장치(100) 및 결합체는 상기 막(10)을 사이에 두고 상기 특정 지점에서 결합하게 된다. 따라서, 음파발생부(110)에서 발생한 음파는 상기 결합에 의해, 외부로 빠져나가지 않게되어 상기 측정 장치(100)가 정확한 변위 정보를 검출할 수 있게 된다. 본 실시예에서의 결합체(미도시)는 예를 들어, 전자석, 영구 자석 또는 금속이 될 수 있으며, 상기 자석(107)에 결합될 수 있는 물체라면 그 종류는 한정되지 않는다. 또 다른 일실시예에서, 상기 프레임체(101)의 일부 또는 전체 영역은 자석(107)으로 형성될 수 있으며, 상기 자석(107) 대신 상기 프레임체(101)에 압착부(미도시)를 포함시킴으로써, 막(10)과 프레임체(101)의 결합을 강화시킬 수도 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 측정 장치(100)의 정면도이다. 앞서 언급한 도 5와는 달리, 도 6은 상기 프레임체(101)의 상부에 소정의 간격으로 이격되어 배치된 복수의 음파발생부(111)가 포함되어 있다. 상기 복수의 음파발생부(111)는 타이밍 제어부(150)에 의해 동일한 시점에 막(10)을 향해 음파를 발생시킬 수 있다. 다른 일실시예에서, 상기 타이밍 제어부(150)는 사용자 스위치와 연결되어있어 사용자가 스위치(103)를 누를 경우, 복수의 음파발생부(111)에서 동일한 타이밍에 음파를 발생시킬 수 있다. 또 다른 일실시예에서, 복수의 음파발생부(111)는 동일한 타이밍에 음파를 발생시키기 위하여, 상기 스위치(103) 대신 컨트롤 스위치(105)를 누르는 방법, 또는 분석 장치(200)의 통신 신호를 이용하여 상기 측정 장치(100)의 타이밍 제어부(150)에 신호를 인가하는 방법 등을 사용할 수 있다. 더 나아가, 동일한 시점에 복수의 음파발생부(111)에서 음파를 발생시킬 수 있는 구성이라면, 상기 타이밍 제어부(150)와 측정 장치(100)의 내부 구성요소(110, 120, 130, 140)와의 연결 구성은 제한되지 않는다. 또 다른 일실시예에서 상기 복수의 음파발생부(111)는 지향성 스피커의 구성을 가질 수 있으며, 상기 개시한 방법을 이용하여 동일한 타이밍으로 음파를 발생시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 막(10)의 장력을 측정하는 과정을 나타낸 순서도이다. 먼저, S310단계에서, 측정 장치(100)는 장력을 측정하고자 하는 막(10)에 배치된다. 앞서 언급한 바와 같이, 프라임체(101)는 상기 막(10)과 접촉되는 일부분 또는 상기 프라임체(101) 전체가 자석(107)으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 자석(107)은 상기 막(10)의 특정지점에 배치된 결합체와(미도시) 결합됨으로써, 상기 프레임체(101)가 상기 막(10)에 밀착되어 접촉될 수 있다. 또한, 상기 막(10)의 상이한 복수의 특정 지점들에는 복수의 근거리 통신모듈(미도시)이 배치되어 있다. 상기 복수의 특정 지점들은 상기 측정 장치(100)가 장력을 측정하기 위해 막(10)에 배치될 위치를 의미한다. 따라서, 측정 장치(100)의 위치 정보 획득부(130)는 상기 측정 장치(100)가 배치될 지점들에 대응되는 상기 근거리 통신모듈로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. 상기 근거리 통신모듈이 상기 막(10)에 배치되는 방법은 예를 들어, 상기 막(10)의 일측에 상기 근거리 통신모듈이 부착되는 방법 또는 상기 막(10)의 내부에 상기 근거리 통신모듈이 일체로 형성되어 배치되는 방법일 수 있다. 아울러, 상기 위치 정보는 본 발명의 일실시예에서 S310단계에서 수신하는 것으로 언급하였으나, S340이전 단계(S310, S320, S330)라면 어느 단계에서 상기 위치 정보를 수신해도 무방하다.

S320단계에서, 측정 장치(100)의 음파발생부(110)는 프라임체(110)에 의해 둘러싸여진 상기 막(10)에 음파를 발생시킨다. 이때, 상기 음파발생부(110)에서 발생한 음파는 S310단계에서의 자석(107)과 결합체(미도시)의 결합에 의해 외부로 빠져나가지 않게 되어 상기 측정 장치(100)가 정확한 변위 정보를 검출할 수 있게 된다.

S330단계에서, 상기 막(10)은 상기 음파에 의해 진동하게 되므로, 변위 측정 센서(120)는 상기 막(10)의 진동에 대한 변위 정보를 비접촉 방식(예를 들어, 레이저 도플러 진동계 등)으로 검출할 수 있다.

S340단계에서, 측정 장치(100)의 제1통신부(150)는 상기 변위 정보 및 위치 정보를 분석 장치(200)의 제2통신부(240)로 전송한다.

S350단계 및 S360단계에서, 분석 장치(200)의 제어부(210)는 수신한 상기 정보들(변위 정보 및 위치 정보) 중에, 변위 정보를 이용하여 상기 막(10)의 장력 데이터를 산출하고, 상기 산출된 장력 데이터와 위치 정보를 매칭하여 기억부(220)에 기록한다. 다른 일실시예에서, 상기 장력 데이터와 위치 정보의 매칭된 정보는 측정 일자별로 기억부(220)에 기록되어, 장력 데이터의 히스토리를 확인하는데 사용될 수 있다. 또 다른 일실시예에서, 상기 기억부(220)에 기록된 상기 매칭된 정보는 연이어 측정되는 막의 다른 위치에 대한 이상 여부를 판단하는 기준 값으로 사용될 수도 있다.

S370단계에서, 출력부(230)는 상기 사용자에게 장력 데이터 관련 정보를 디스플레이한다. 본 발명의 다른 일실시예에서, 출력부(230)는 기억부(220)로부터 위치 정보와 함께 장력 데이터를 전송받아 출력부(230)를 통해 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 또한 사용자는 상기 출력부(230)를 통해 기억부에 기록되어있는 각 위치 정보와 매칭된 장력 데이터를 확인할 수 있다. 또 다른 일실시예에서, 제어부(210)는 상기 S350단계 및 S360단계에서 언급한 기억부(220)에 기록된 장력 데이터의 히스토리를 이용하여, 현재 측정을 수행하는 위치에 대한 장력 데이터를 과거 동일 위치에 대한 장력 데이터와 비교한 뒤, 비교 결과를 출력부(230)로 전달하여 사용자에게 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예로서, 도 7의 순서도에서는 도시하지 않았지만, 상기 분석 장치(200)는 상기 기억부(220)에 저장된 위치 정보를 기반으로한 장력 데이터와 기준 데이터를 비교하여, 상기 장력 데이터가 기준 데이터 이하인 부분에 대하여 막(10)의 취약부분으로 판정하는 취약점 판정부(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 취약점 판정부(250)는 취약부분으로 판정된 상기 막(10)의 일부분에 대한 시각적인 안내 정보를 생성하여 상기 분석 장치(200)의 출력부(230)로 전달한다. 상기 출력부(230)을 통해, 사용자는 막(10)의 취약 부분을 시각적으로 확인할 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 일실시예로, 제어부는(210)는 산출된 장력 데이터와 상기 기억부(220)에 기록되어있는 설계 데이터를 비교하여 막 설치(시공, 유지, 보수 등)에 대한 안내 정보를 실시간으로 생성하고, 상기 안내 정보를 출력부로 전달할 수 있다. 예를 들어, 막 구조물을 설치(시공, 유지, 보수 등)할 때, 제어부(210)는 기억부(220)에 기록된 막의 각 지점에 대하여 설계자가 계산한 설계 데이터와 현재 측정되고 있는 위치에서의 장력 데이터를 실시간으로 비교함으로써, 안내 정보를 생성하고 상기 안내 정보를 출력부(230)로 전달하여 사용자에게 디스플레이한다. 상기 안내 정보는 예를 들면, 도 8과 같이, 하나의 측정 장치(100)가 막(10)에 접촉하여 장력을 측정한 복수의 지점(400)들 중에, 취약부분(402, 404)에 대하여 다른 색으로 표시하는 방법이 사용될 수 있으며, 상기 취약부분(402, 404)의 취약정도에 따라 색상이 다르게 표시될 수도 있다. 본 발명의 다른 일실시예에서, 상기 제어부(210)는 상기 취약부분(402, 404)의 분포 및 정도에 대한 정보를 이용하여 "막의 오른쪽부분을 더 강하게 잡아당기세요" 같은 문자로 구성된 안내 정보를 출력부(230)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 상기 사용자는 상기 출력부(230)를 통해 제공되는 상기 안내 정보에 따라 상기 막(10)의 일부에 가해지는 힘을 변경할 수 있으며, 이에 따라 상기 안내 정보 역시 실시간으로 변경되어 상기 사용자에게 피드백될 수 있다. 더 나아가, 앞서 언급한 상기 안내 정보의 종류 이외에, 상기 출력부(230)를 이용하여 상기 사용자에게 상기 막(10)의 취약부분을 시각적으로 표시하는 방법이라면, 안내 정보의 표시 방식은 제한되지 않을 것이다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1 : 막 장력측정 시스템
10 : 막
100 : 측정 장치
101 : 프레임체
102 : 전원 버튼
103 : 사용자 스위치
104 : 손잡이
105 : 컨트롤 스위치
106 : 개폐부
107 : 자석
110, 111 : 음파발생부
120 : 변위 측정 센서
130 : 위치 정보 획득부
140 : 제1통신부
150 : 타이밍 제어부
200 : 분석 장치
210 : 제어부
220 : 기억부
230 : 출력부
240 : 제2통신부
250 : 취약점 판정부
400 : 단일의 측정 장치가 장력을 측정하기 위해, 막에 배치된 복수의 지점
402, 404 : 장력 측정 결과, 취약 지점으로 판단된 지점

Claims

음파를 발생시켜 막의 변위 정보를 획득하는 측정 장치; 및
상기 측정 장치와 분리되어 구성되는 분석 장치;를 포함하고,
상기 측정 장치는,
막에 접촉 가능한 프레임체;
상기 프레임체에 의해 둘러싸여진 상기 막에 음파를 발생시키는 음파발생부;
상기 음파에 의해 발생된 상기 막의 진동을 이용하여 상기 막의 변위 정보를 비접촉 방식으로 획득하는 변위 측정 센서;
상기 측정 장치가 배치된 상기 막의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부; 및
상기 변위 정보 및 위치 정보를 분석 장치로 전송하는 제1통신부를 포함하고,
상기 분석 장치는,
상기 제1통신부가 전송한 정보를 수신하는 제2통신부;
상기 수신된 변위 정보로 장력 데이터를 산출하는 제어부;
상기 장력 데이터와 위치 정보를 매칭하여 기록하는 기억부; 및
상기 장력 데이터 관련 정보를 사용자에게 디스플레이하는 출력부;를 포함하는, 막 장력측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 측정 장치는,
상기 분석 장치가 기계적으로 결합 가능하도록 크래들부를 더 포함하는 막 장력측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 음파발생부는,
프레임체 내부에서 소정의 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 음파 발생소자를 포함하는 막 장력 측정 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 측정 장치는,
상기 복수의 음파 발생소자에서 소정의 타이밍에 음파가 발생하도록 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 막 장력 측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 위치 정보 획득부는,
상기 막의 상이한 복수의 특정지점들에 배치된 복수의 근거리 통신모듈로부터 위치정보를 수신하며,
상기 특정지점들은,
상기 측정 장치가 배치 가능한 지점들인 것을 특징으로 하는 막 장력 측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 프레임체는 상기 막과 접촉되는 부분에 자석;을 포함하고,
상기 자석에 대응되는 상기 막의 특정지점에 배치된 결합체와 결합하는 것을 특징으로 하는 막 장력 측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 프레임체는, 상기 막과 접촉되는 부분에 압착부;를 포함하고, 상기 압착부에 의해 상기 막에 결합하는 것을 특징으로 하는 막 장력 측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 분석 장치는,
상기 기억부에 저장된 위치 정보를 기반으로한 장력 데이터와 기준 데이터를 비교하여, 상기 장력 데이터가 상기 기준 데이터 이하인 부분에 대하여 막의 취약부분으로 판정하는 취약점 판정부를 더 포함하는 막 장력 측정 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 취약점 판정부는,
상기 막의 취약 부분에 대한 시각적인 안내 정보를 생성하여 상기 출력부를 통해 사용자에게 상기 정보를 전달하는 막 장력 측정 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
산출한 장력 데이터와 상기 기억부에 기록되어 있는 설계 데이터를 비교하여 막 설치에 대한 안내 정보를 생성하며,
상기 출력부는,
상기 안내 정보를 사용자에게 제공하는, 막 장력 측정 시스템.