KR20200141768A

KR20200141768A - Apparatus and method for measuring crack of building using an electrically conductive paint

Info

Publication number: KR20200141768A
Application number: KR1020190068728A
Authority: KR
Inventors: 한용수
Original assignee: 한용수
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-12-21

Abstract

The present invention relates to a device and a method for diagnosing a building crack using electrically conductive paint. The device applies electrically conductive paint (medium) in a line of uniform width at a predetermined section and senses a resistance change to determine whether or not a crack is generated. The device simply applies the paint to a crack portion again when a crack signal is sensed even though a size of the crack is equal to or less than a regulation to sense the crack when the crack is enlarged again. Moreover, the device can carry out sensing without deteriorating the appearance of a general building by finishing the applied portion with non-conductive paint.

Description

Device and method for diagnosing building cracks using electroconductive paint {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING CRACK OF BUILDING USING AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PAINT}

본 발명은 건축물의 표면에 균열 발생을 감지하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for detecting the occurrence of cracks on the surface of a building.

대형 건축물이 증가하고 시간이 흐르면서 노후되는 과정에서 건물의 붕괴에 대한 관심이 높다. 건물이 오래되서 또는 자연재해로 인하여 균열(크랙)이 생긴다면 그 정도에 따라 조속히 대응해야 한다. 그러나 넓고 광범위한 건물에서 어떤 부분에 문제가 생겼는지 쉽게 확인하기 어렵다.There is high interest in the collapse of buildings in the process of increasing large-scale buildings and deteriorating over time. If the building is old or cracks (cracks) occur due to natural disasters, you must respond promptly according to the degree. However, it is difficult to easily identify which part of the building has a problem.

건축에서 구조물의 안전지표로 구조물 표면 균열에 주목하고 있다. 설계부터 균열에 대한 기준이 마련되어 있으며, 사용과정에서 안전진단의 주요지표로 사용하고 있다.In architecture, we are paying attention to structural surface cracks as a safety indicator of structures. Criteria for cracking have been established from design, and are used as major indicators of safety diagnosis during use.

건축물 또는 시설물에 균열을 감지하는 방법에 관련하여 다양한 아이디어가 제시되었고 현장에서 활용되고 있지만 저렴하면서도 쉽게 사용할 수 있는 방법은 그리 많지 않다. 가장 쉬운 방법은 사람의 눈으로 균열을 검사하는 것으로 죽 훑어보는 것만으로도 기본적으로 균열을 충분히 감지할 수 있지만 기계적으로 전자적으로 광학적으로 또는 전자기적으로 확인하는 방법은 기기가 복잡하고 제약요건이 많다. Various ideas have been suggested regarding how to detect cracks in buildings or facilities and are being used in the field, but there are not many methods that are inexpensive and easy to use. The easiest way is to inspect the cracks with the human eye. You can basically detect cracks by simply scanning them, but the method of checking mechanically, electronically, optically or electromagnetically is complex and has many restrictions. .

기존 균열을 판단하는 기술은 적용 방법으로 분리하면 매립형, 매설형, 혼합형, 설치형, 비파괴형, 영상분석형, 패치형으로 구분할 수 있다. 콘크리트에 압전소자를 매립하여 여러 방향에서 전기적 특성을 측정하는 방법, 측정장비를 매설하여 기준을 잡아 두개의 기준의 변화를 측정하는 방법, 유리섬유를 콘트리트와 섞어 섬유파괴로부터 전기적 특성의 변화를 측정하는 방법, 초음파나 엑스레이로 건축물 내부구조를 검사하는 방법, 카메라로 건축물 표면을 쵤영하여 크랙을 검사하는 방법, 구조물에 전기적특성이 있는 진공패치를 부착하여 크랙시 전기신호를 감지하는 패치형이 있다. Existing crack determination techniques can be divided into buried type, buried type, mixed type, installation type, non-destructive type, image analysis type, and patch type when separated by application method. A method of measuring electrical properties from various directions by embedding a piezoelectric element in concrete, a method of measuring the change of two standards by setting a standard by embedding a measuring device, and measuring the change of electrical properties from fiber breakage by mixing glass fiber with concrete There are two types: a method of inspecting the internal structure of a building with ultrasonic waves or X-rays, a method of inspecting cracks by inspecting the surface of a building with a camera, and a patch type that detects electrical signals when cracks are attached by attaching a vacuum patch with electrical characteristics to the structure.

매립형, 혼합형은 시공과정에서 적용하는 방법으로 영구적 적용방법이다. 매설형, 설치형은 건축물에 고정하는 방법으로 장기간 균열의 진행 과정을 감시하는 방법으로 관찰대상이 정해진 경우에 사용한다. 비파괴검사는 구조물의 특정 부위를 대상으로 내부의 균열이나 구성형대를 확인하는 방법으로 건축물의 변형을 가하지 않고 검사한다. 영상분석형은 건축물의 넓은 외관을 스캔하여 크랙을 육안 또는 소프트웨어에 의해 검출할 수 있도록 하는 방법으로 별도 카메라 장비와 이동체를 운영해야 한다. 패치형은 진공을 유지할 수 있는 재질의 크랙을 검사하는 방법으로 콘크리트에 발생하는 크랙을 감시하기에 부적합하다. 기존 방법은 복잡한 설치과정을 거쳐야 하거나, 고가의 도구를 사용하거나, 일회성이거나, 콘크리트 건축물에 사용하기에 부적합한 방법이다. 그리고 대부분 비용이 많이 들기 때문에 제한된 장소를 대상으로 검사할 수 밖에 없는 문제점을 가지고 있다.The buried type and mixed type are methods applied during the construction process and are permanent application methods. The buried type and the installation type are a method of fixing to a building and are used when the object of observation is determined as a method of monitoring the progress of cracks for a long time. The non-destructive inspection is a method of checking internal cracks or structural shapes targeting a specific part of a structure, and is inspected without deforming the structure. The image analysis type scans the wide exterior of a building to detect cracks with the naked eye or software. Separate camera equipment and moving objects must be operated. The patch type is a method of inspecting cracks in materials that can maintain vacuum, and is not suitable for monitoring cracks occurring in concrete. Existing methods require a complicated installation process, use expensive tools, are one-off, or are unsuitable for use in concrete structures. And because most of them are expensive, they have a problem that they have to inspect a limited area.

본 발명은 전술한 균열감지 기술을 보완하여 쉽게 감지기를 설치하고 저렴함 비용으로 유지보수 할 수 있게 함으로써 균열감지 대상을 부분에서 건물전체로 확대적용할 수 있도록 하고자 함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to make it possible to easily install a detector and maintain it at low cost by supplementing the above-described crack detection technology, so that the object of crack detection can be extended from part to the entire building.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 건물 균열을 진단하는 장치는 전기전도성 페인트를 이용하여 건축물 표면에 균열 발생을 감지한다.The apparatus for diagnosing building cracks according to an embodiment of the present invention for achieving the above object detects the occurrence of cracks on the surface of a building by using an electrically conductive paint.

본 발명의 실시 예에 의하면, 균열 크기는 확인할 수 없으나 균열여부를 판단할 수 있는 기준을 제공함으로 균열정보를 수집하는 장비와 연결하면 건물 전체의 균열 발생 위치를 빠르게 확인할 수 있고, 균열의 발생 갯수에 따라 안전도를 평가할 수 있는 새로운 방법이 제공될 수 있을 것으로 본다.According to an embodiment of the present invention, the crack size cannot be determined, but a criterion for determining whether or not a crack is provided. When connected to an equipment that collects crack information, it is possible to quickly check the location of cracks in the entire building, and the number of cracks. It is expected that a new method for evaluating the level of safety may be provided according to the following.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물 균열 진단 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a building crack diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term "and/or" includes a combination of a plurality of related stated items or any of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate an overall understanding, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물 균열 진단 장치의 블록 구성도이다. 다시 말하면, 도 1은 건물 균열 센서의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a building crack diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. In other words, FIG. 1 is a block diagram of a building crack sensor.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 균열감지 센서는 균열을 감지하는도선부(100), 센서의 균열값을 판정 신호값을 생성하는 신호부(200)과 신호값을 읽어드리는 판독부로 구성된다.As shown in Figure 1, the crack detection sensor according to an embodiment of the present invention reads the signal value and the conductor part 100 for detecting the crack, the signal part 200 for generating a determination signal value for determining the crack value of the sensor. It consists of a reading unit.

센서의 각 구성요소들을 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.A closer look at each component of the sensor is as follows.

도선부(200)에서는 건축물의 크랙이 발생 가능한 부위를 가로지를 수 있도록 선형으로 이어진 부분이다. 구조물의 형상에 따라 벽면, 보, 천장, 바닥 등 패스를 끊김 없이 연결할 수 있는 면에 생성할 수 있다. 신호부(100)는 도선부의 저항값에 비례하여 신호를 감기할 수 있도록 도선저항에 비례하는 저항값을 제공하는 감지조절부(140)를 포함 한다. 신호선(110)은 신호를 판정할 수 있는 전압을 제공하고, VCC(130)는 전원을 공급하고, 접지(120) 입력 전압에 대한 신호 전압을 표시할 수 있도록 그라운드를 제공한다. 도선부(200)의 한끝은 신호부의 신호선(110)에 다른 한쪽은 접지선(120)과 연결되고 각각 도선부와 연결하는 부분은 도선부의 폭을 충분히 접촉하여 저항 변화를 최소하 할 수 있도록 길게 배치된다. MCU(300)은 일정 임계 전압을 기준으로 균열 여부를 판단하거나 전압의 크기에 따라 균열 ??애정보를 판단하도록 한다.In the conductive wire part 200, it is a part connected in a linear fashion so as to cross a part where cracks of a building may occur. Depending on the shape of the structure, paths such as walls, beams, ceilings, and floors can be created on surfaces that can be seamlessly connected. The signal unit 100 includes a sensing control unit 140 that provides a resistance value proportional to the conductor resistance so that a signal can be wound in proportion to the resistance value of the conductor unit. The signal line 110 provides a voltage capable of determining a signal, and the VCC 130 supplies power and provides a ground to display a signal voltage relative to the input voltage of the ground 120. One end of the wire part 200 is connected to the signal line 110 of the signal part and the other part with the ground wire 120, and each part connected to the wire part sufficiently contacts the width of the wire part to minimize the change in resistance. do. The MCU 300 determines whether or not cracking is based on a certain threshold voltage or determines cracking information according to the magnitude of the voltage.

도선부는 균열에 쉽게 반응할 수 있도록 취성이 높고 인장력과 전단력이 낮은 제질로 사용한다. 도선부의 균열은 도선을 분할하는 경우 쉽게 판독가능하지만 도선을 따라 발생하는 경우 판독이 어려울 수 있다. 그러나 도선의 패턴에 따라 조정할 수 있다.The conductor part is used as a material with high brittleness and low tensile and shearing force so that it can easily react to cracks. Cracks in the conductors are easily readable when dividing the conductors, but can be difficult to read when occurring along the conductors. However, it can be adjusted according to the pattern of the wire.

본 발병은 전기가 통하는 페인트(매체)를 일정 구역에 균일한 폭의 선으로 도포하고 저항의 변화를 감지하여 균열 발생여부를 판단한다. 균열의 크기가 규정이하임에 불구하고 크랙신호를 감지하면 간단히 균열부분만 다시 도포하여 다시 균열이 더 커지면 감지할 수 있도록 한다. 그리고 도포된 부분은 비전도성의 페인트로 마감하면 일반 건축물의 미관을 해치지 않고 충분히 감지할 수 있다.In this outbreak, paint (media) that conducts electricity is applied to a certain area with a line of uniform width, and a change in resistance is detected to determine whether or not a crack has occurred. Even though the size of the crack is less than the specified size, when a crack signal is detected, only the crack is simply re-applied so that the larger crack can be detected. And if the applied part is finished with a non-conductive paint, it can be sufficiently detected without spoiling the aesthetics of general buildings.

Claims

A device for diagnosing cracks in buildings that detects the occurrence of cracks on the surface of a building using electroconductive paint.