KR20210073881A - 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
프리스트레스트 콘크리트(PSC) 부재와 정착헤드 사이에 설치되는 스마트 정착판의 외주면에 홈을 형성하고 완만한 곡률을 갖는 광섬유센서를 용이하게 부착함으로써, PS 강연선의 변형률 계측 방향의 일관성을 확보할 수 있고, 또한, 브릴루앙 산란 기반 또는 광섬유 브래그 격자(FBG) 기반의 분포형 광섬유 센싱을 통해 계측되는 광 신호(브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장) 변화가 긴장력에 따른 변형률과 선형관계를 갖는 것을 이용하여 PS 강연선의 긴장력을 추정함으로써, PSC 구조물의 생애주기동안 긴장력을 모니터링하여 관리할 수 있는, 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템 및 그 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 프리스트레스트 콘크리트(Pre-Stressed Concrete: PSC) 교량과 같은 PSC 구조물에 설치된 PS 강연선(Prestressing Strand)의 긴장력을 모니터링하도록 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용하는 PC 강연선의 긴장력 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, PSC 구조물은 개별 강선 및 텐던(Tendon)을 이용하여 콘크리트 구조물의 처짐과 균열 특성을 효율적으로 향상시킨 구조를 가지며, 이러한 PSC 구조물의 핵심요소는 PSC 부재에 긴장력(압축력)을 제공하는 텐던으로서 PS 강연선이다.
통상적인 PSC 구조물은 시간이 경과하면서 다양한 원인으로 인해 긴장력 손실이 발생하며, 이러한 손실은 PSC 구조물의 성능에 크게 영향을 주며, 최악의 경우 붕괴사고를 유발할 수 있다. 따라서 이러한 PSC 구조물에 인가된 긴장력에 대한 효율적인 모니터링이 요구된다.
종래의 기술에 따른 PSC 구조물의 텐던 긴장력 측정하는 방법으로서, 1) 변형률 게이지 기반 로드셀을 이용한 긴장력 모니터링 방법, 2) 긴장력에 따른 진동 특성을 이용한 진동법, 3) 텐던 변형률 측정이 가능한 센서를 포함한 강연선을 이용한 긴장력 모니터링 방법, 그리고 4) EM(Electro-Magnetic)나 MFL(Magnetic Flux Leakage) 센서와 같은 긴장력에 따른 자기장 변화 측정법이 있다.
구체적으로, 도 1은 종래의 기술에 따른 로드셀을 이용하여 긴장력을 측정하는 PSC 부재를 나타내는 도면이다.
종래의 기술에 따른 변형률 게이지-기반 로드셀을 이용한 긴장력 모니터링 방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, PSC 부재(2)와 정착헤드(4) 사이에 로드셀(5)을 설치하고, 이를 이용하여 쉬스관(3) 내의 PS 강연선(1)의 긴장력을 측정한다. 이때, 이러한 로드셀(5)의 검교정이 곤란하기 때문에 장기간 사용이 곤란하다는 문제점이 있다.
또한, 종래의 기술에 따른 긴장력에 따른 진동 특성을 이용한 진동법의 경우, 가속도 센서 등을 이용해 텐던의 진동 특성을 계측한 후 긴장력을 측정한다. 하지만, 긴장력에 따른 진동 특성을 이용한 진동법의 경우, 외부 텐던에만 적용할 수 있으며, 텐던의 양단 경계조건 및 질량의 불확실성으로 인한 정확도가 결여된다는 문제점이 있다. 즉, 실제 현장조건을 고려하지 않은 방식이기 때문에 실무 적용성이 크게 결여된다.
또한, 도 2는 종래의 기술에 따른 긴장력 측정을 위해 강심선에 광섬유센서를 매립한 것을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 광섬유격자센서 등 텐던 변형률 측정이 가능한 센서를 포함한 강연선(스마트 강연선)을 이용하여 긴장력을 모니터링하는 방법은 강연선의 측선(1a) 내의 심선을 광섬유센서(6)가 매립된 FRP 심선(1b)으로 대체시킨 스마트 강연선을 이용하여 긴장력을 측정한다. 이때, 개별 강연선에 인가되는 긴장력을 산출하는 방식이기 때문에 강연선 긴장 방식 등에 따라 개별 강연선 긴장력이 상이할 수 있다. 이에 따라, 개별 강연선에서 산출되는 긴장력을 토대로 전체 긴장력을 추정할 경우, 정확도가 결여될 수 있다는 문제점이 있고, 또한, 스마트 강연선의 손상 발생시, 해당 강연선을 교체하기 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 도 3은 종래의 기술에 따른 EM 센서를 이용하여 긴장력을 측정하는 것을 나타내는 도면이다.
종래의 기술에 따른 EM(Electro- Magnetic)나 MFL(Magnetic Flux Leakage) 센서와 같이 긴장력에 따른 자기장 변화 측정법의 경우. 긴장력의 크기와 자기장 변화율 상의 관계식을 사전에 산출하여 이를 바탕으로 긴장력을 추정하는 방식이다. 하지만, 이러한 EM 센서의 경우, 도 3의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 부피가 커서 다발 강연선에 사용하기 곤란하며, 또한, 철근 등이 주위에 있을 때 정확도가 문제될 수 있고, 또한, 시간 경과에 따른 탈자화로 인해서 초기 측정치의 정확성이 결여될 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1408954호에는 "구조물 강연선의 변형률 센싱 장치 및 이를 구비한 센싱 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 각각 종래의 기술에 따른 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치의 분해 사시도 및 변형률 센싱 장치의 앵커헤드를 나타내는 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치는 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치는 구조물에 설치된 강연선의 외면 측에 장착되어 강연선(1)의 긴장력을 실시간 측정 관리할 수 있는 장치로서, 제1 외통(10), 제2 외통(20), 세관(30), 변형률 센서를 구비한 광섬유(40) 및 광섬유 고정수단(50)을 포함하여 구성된다.
제1 외통(10)은 강연선의 일 지점에 장착되고, 제2 외통(20)은 강연선의 타 지점에 제1 외통(10)과 이격되게 장착되며, 이때, 제1 외통(10) 및 제2 외통(20) 각각은, 통형의 몸체(11), 상기 몸체(11)에 형성된 가이드홀(19), 강연선 장착홀(17) 및 체결공(13)을 포함하여 구성된다. 구체적으로, 몸체(11)는 금속 등의 강재로 제작된 속이 빈 원통형 부재로서 세관(30)과 접속되는 가이드홀(19)과 강연선(1)이 삽입되는 강연선 장착홀(17)이 형성되고, 측면에는 강연선에 몸체(11)를 고정시키기 위한 체결공(13)이 관통 형성된다.
적어도 하나의 세관(30)은 내부 중공의 세관으로서 일단부가 제1 외통(10)에 연결되고, 타단부는 제2 외통(20)에 연결된다.
광섬유(40)는 제1 외통(10), 세관(30) 및 제2 외통(20)을 관통하며, 광섬유(40)에 브래그 격자 센서가 형성된다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 앵커헤드(60)는 구조물에 강연선(1)을 설치하고, 시멘트 몰탈 양생 후, 외부로 인출시킨 각 강연선(1) 부위를 정착시키는 구성부에 해당한다. 이러한 앵커헤드(60)는 외부로 인출된 강연선(1)이 끼워지는 정착구(62)가 다수 개 형성되고, 특히, 강연선에 설치된 변형률 센싱 장치로부터 연장되는 광섬유(40)를 시멘트 몰탈 외부로 인출할 수 있도록 광섬유 인출공(61)이 함께 형성된다.
종래의 기술에 따른 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치의 경우, 광섬유 변형률 센서를 기반으로 하기 때문에 측정 민감도가 매우 뛰어나고, 다수 지점의 장력을 동시에 실시간 감시 및 측정이 가능하다. 또한, 기존에 사용되는 강연선에 단순 장착 방식으로 설치할 수 있으므로 구조물에 따른 별도의 주문 제작이 필요 없고, 광섬유센서의 외부 자극에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 강연선과는 별개로 부착할 수 있기 때문에 강연선의 절단, 선처리 및 마감 작업이 용이하다.
하지만, 종래의 기술에 따른 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치의 경우, 제1 외통(10), 제2 외통(20), 세관(30), 변형률 센서를 구비한 광섬유(40) 및 광섬유 고정수단(50)을 구비하는 등 그 구조가 복잡하며, 설치가 용이하지 못한 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, PSC 부재와 정착헤드 사이에 설치되는 스마트 정착판의 외주면에 홈을 형성하고, 완만한 곡률을 갖는 광섬유센서를 용이하게 부착함으로써, PS 강연선의 변형률 계측 방향의 일관성을 확보할 수 있는, 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 브릴루앙 산란 기반 또는 광섬유 브래그 격자(FBG) 기반의 분포형 광섬유 센싱을 통해 계측되는 광 신호(브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장) 변화가 긴장력에 따른 변형률과 선형관계를 갖는 것을 이용하여 PS 강연선의 긴장력을 추정함으로써, PSC 구조물의 생애주기동안 긴장력을 모니터링하여 관리할 수 있는, 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템은, PSC 구조물에 설치된 PS 강연선의 긴장력을 모니터링하는 시스템에 있어서, 외주면에 홈이 형성되고, PSC 구조물의 PSC 부재 및 정착헤드 사이에 설치되어 PC 강연선을 정착시키는 스마트 정착판; 상기 스마트 정착판의 외주면에 형성된 홈을 따라 부착되어 상기 PC 강연선에 도입된 긴장력을 계측하는 광섬유센서; 상기 광섬유센서에 연결되어 광섬유 길이 방향의 광신호인 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 계측하는 분포형 광섬유센서 인터로게이터; 상기 긴장력과 광신호 간의 선형관계식을 실험적으로 도출하는 선형관계식 도출부; 상기 선형관계식에 따라 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터에서 계측된 광신호를 긴장력으로 역산하는 광신호-긴장력 역산부; 및 상기 PSC 부재의 긴장력 변화 추이를 모니터링하는 긴장력 모니터링부를 포함하되, 상기 스마트 정착판은 외주면에 부착된 광섬유센서를 통해 상기 PC 강연선에서 발생하는 변형률 분포를 분포형 광섬유센서-기반으로 계측하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스마트 정착판은 PSC 구조물의 PSC 부재의 정착구의 크기에 대응하는 속이 빈 원통형으로 제작하되, 상기 스마트 정착판의 외주면에 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스마트 정착판의 홈은 CNC 정밀 가공으로 상기 광섬유센서의 두께와 실질적으로 동일한 0.3㎜ 깊이로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 홈은 상기 스마트 정착판의 외주면을 따라 소정의 완만한 곡률을 갖도록 생성하고, 상기 광섬유센서를 부착할 수 있다.
여기서, 상기 홈은 상기 스마트 정착판 외주면 중심부에 형성되어 상기 광섬유센서를 수평으로 여러 번 감을 수 있다.
여기서, 상기 광섬유센서는 상기 스마트 정착판의 홈을 따라 CN(Cyanoacrylate) 접착제로 부착할 수 있다.
여기서, 상기 광섬유센서가 부착된 스마트 정착판의 외주면은 상기 광섬유센서를 보호하도록 코팅 처리하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터는 브릴루앙 주파수를 계측하는 BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis) 인터로게이터 또는 FBG 파장을 계측하는 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑(Resonance Frequency Mapping) 인터로게이터일 수 있다.
여기서, 상기 BOCDA 인터로게이터는 상기 광섬유센서의 양단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서로부터 브릴루앙 주파수를 계측할 수 있다.
여기서, 상기 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑 인터로게이터(RFMI)는 FBG의 반사파를 이용하여 상기 광섬유센서의 한쪽 끝단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서로부터 FBG 반사파를 계측할 수 있다.
여기서, 상기 광섬유센서가 부착된 PC 강연선을 UTM(만능재료시험기)을 이용하여 긴장력에 따른 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 분포형 광섬유센서 인터로게이터를 통해 실험적으로 계측한 후, 계측된 데이터를 통해 광신호-긴장력의 선형관계식을 미리 도출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 선형관계식은, 
로 주어지고, 여기서, 
는 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 나타내며, 
및 
는 UTM(만능재료시험기)을 활용한 선형관계식 도출 과정에서 산출할 수 있고, 상기 긴장력은 상기 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장으로부터 역산되는 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법은, PSC 구조물에 설치된 PS 강연선의 긴장력을 모니터링하는 방법에 있어서, a) 스마트 정착판의 외주면에 형성된 홈을 따라 광섬유센서를 부착하는 단계; b) 상기 광섬유센서가 부착된 스마트 정착판을 PSC 부재 및 정착헤드 사이에 설치하는 단계; c) 긴장력 도입장치를 사용하여 상기 PSC 부재에 설치된 PC 강연선에 긴장력을 도입하는 단계; d) 분포형 광섬유센서 인터로게이터를 사용하여 상기 스마트 정착판에 부착된 광섬유센서로부터 광신호를 계측하는 단계; e) 미리 산출된 광신호-긴장력 간의 선형관계식을 이용하여 상기 계측된 광신호를 긴장력으로 역산하는 단계; 및 f) 상기 PSC 부재의 긴장력 모니터링 계획에 따라 상기 d) 단계 및 e) 단계를 반복하면서 상기 PSC 부재의 긴장력 변화 추이를 모니터링하는 단계를 포함하되, 상기 스마트 정착판은 외주면에 부착된 광섬유센서를 통해 상기 PC 강연선에서 발생하는 변형률 분포를 분포형 광섬유센서-기반으로 계측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, PSC 부재와 정착헤드 사이에 설치되는 스마트 정착판의 외주면에 홈을 형성하고, 완만한 곡률을 갖는 광섬유센서를 용이하게 부착함으로써, PS 강연선의 변형률 계측 방향의 일관성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따르면, 브릴루앙 산란 기반 또는 광섬유 브래그 격자(FBG) 기반의 분포형 광섬유 센싱을 통해 계측되는 광 신호(브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장) 변화가 긴장력에 따른 변형률과 선형관계를 갖는 것을 이용하여 PS 강연선의 긴장력을 추정함으로써, PSC 구조물의 생애주기동안 긴장력을 모니터링하여 관리할 수 있으며, 이를 통한 PSC 구조물의 안정성 및 효율적인 유지관리 계획 등의 의사결정이 가능하다.
도 1은 종래의 기술에 따른 로드셀을 이용하여 긴장력을 측정하는 PSC 부재를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 긴장력 측정을 위해 강심선에 광섬유센서를 매립한 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 EM 센서를 이용하여 긴장력을 측정하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 종래의 기술에 따른 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치의 분해 사시도 및 변형률 센싱 장치의 앵커헤드를 나타내는 도면이다.
도 5는 포인트(FBG) 광섬유센서 및 분포형 광섬유센서의 차이점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 변형률-광섬유센서 계측신호 관계에 따른 정착부 긴장력 모니터링을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서의 한 종류인 BOCDA 인터로게이터-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 브릴루앙 광신호-긴장력 간의 선형관계식 도출을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 긴장력 변화에 따른 광섬유 길이별 브릴루앙 주파수 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법의 동작흐름도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 긴장력 측정을 위해 강심선에 광섬유센서를 매립한 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 EM 센서를 이용하여 긴장력을 측정하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 종래의 기술에 따른 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치의 분해 사시도 및 변형률 센싱 장치의 앵커헤드를 나타내는 도면이다.
도 5는 포인트(FBG) 광섬유센서 및 분포형 광섬유센서의 차이점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 변형률-광섬유센서 계측신호 관계에 따른 정착부 긴장력 모니터링을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서의 한 종류인 BOCDA 인터로게이터-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 브릴루앙 광신호-긴장력 간의 선형관계식 도출을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 긴장력 변화에 따른 광섬유 길이별 브릴루앙 주파수 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법의 동작흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
먼저, 도 5는 포인트(FBG) 광섬유센서 및 분포형 광섬유센서의 차이점을 설명하기 위한 도면으로서, 도 5의 a)는 광섬유 브래그 격자(FBG)를 이용한 포인트 광섬유 센서(Point Optical Fiber Sensor)를 나타내며, 도 5의 b)는 브릴루앙 산란 상관영역 해석법(BOCDA)을 이용한 분포형 광섬유 센서(Distributed Optical Fiber Sensor)를 각각 나타낸다.
도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 광섬유 브래그 격자(FBG)를 이용한 포인트 광섬유 센서는 하나의 광섬유에 단지 수 개의 지점에서 계측이 가능한 것을 나타내고, 또한, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 브릴루앙 산란 상관영역 해석법(BOCDA)을 이용한 분포형 광섬유 센서는 하나의 광섬유에 다수 개의 연속 지점에서 계측이 가능한 것을 나타낸다.
구체적으로, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 브릴루앙 산란광을 기반으로 하는 광섬유센서는 광섬유센서가 부착된 전 구간의 변형 및 온도의 분포를 연속적으로 측정할 수 있으므로, 크기가 큰 대형 구조물이나 장거리 선로 등의 감시에 효과적으로 사용되는 것으로 알려져 있다. 이때, 광섬유에 인가되는 변형률과 브릴루앙 주파수 변화가 선형관계임을 이용하여 광섬유 길이방향에 발생하는 변형률을 연속적으로 계측하는 방식이 브릴루앙 기반 분포형 광섬유 센싱이라 한다. 즉, 분포형 광섬유 센싱은 일반적인 광섬유 전체를 변형률 센서로 사용하는 방법으로서, 광섬유센서의 길이방향으로 많은 수의 변형률 센서를 설치하는 것과 동일한 효과를 가진다. 이러한 브릴루앙 산란 상관영역(BOCDA) 해석법은 5㎝의 높은 공간 분해능을 가지는 분포형 광섬유 센싱 기법으로서, 분포형 광섬유센서 인터로게이터(Interrogator)를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템은 브릴루앙 산란 기반 센싱 기법을 이용하거나 또는 FBG 기반 준분포형 센싱 기법을 모두 이용할 수 있다. 이에 따라, 상기 분포형 광섬유 인터로게이터는, 예를 들면, 브릴루앙 산란 기반 센싱 기법을 이용하는 BOCDA 인터로게이터이거나 FBG 기반 준분포형 센싱 기법을 이용하는 공진주파수 매핑(Resonance frequency mapping) 인터로게이터(RFMI)일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로서, 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템이 도 5의 b)에 도시된 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용하는 것으로 설명하지만, 또한, 도 5의 a)에 도시된 광섬유 브래그 격자(FBG)-기반 스마트 정착판을 이용할 수도 있다.
[분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템]
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 변형률-광섬유센서 계측신호 관계에 따른 정착부 긴장력 모니터링을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템(100)은, PSC 구조물에 설치된 PS 강연선(230)의 긴장력을 모니터링하는 시스템으로서, 스마트 정착판(110), 광섬유센서(120), 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130), 선형관계식 도출부(140), 광신호-긴장력 역산부(150) 및 긴장력 모니터링부(160)를 포함한다.
스마트 정착판(110)은 외주면에 홈(111), 예를 들면 나선형 홈이 형성되고, PSC 구조물의 PSC 부재(210) 및 정착헤드(240) 사이에 설치되어 PC 강연선(230)을 정착시킨다. 이때, 상기 스마트 정착판(110)은 PSC 구조물의 PSC 부재(210)의 정착구의 크기에 대응하는 속이 빈 원통형으로 제작하되, 상기 스마트 정착판(110)의 외주면에 홈(111), 예를 들면 나선형 홈이 형성될 수 있다. 특히, 상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)은 CNC(Computer Numerical Control) 정밀 가공으로 상기 광섬유센서(120)의 두께와 실질적으로 동일한 0.3㎜ 깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판(110)의 외주면을 따라 완만한 곡률을 갖도록 형성되어, 상기 광섬유센서(220)가 완만한 곡률을 갖도록 부착할 수 있다. 또한, 상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판 외주면 중심부에 형성되어 상기 광섬유센서(220)를 수평으로 여러 번 감을 수도 있다.
광섬유센서(120)는 상기 스마트 정착판(110)의 외주면에 형성된 홈(111)을 따라 부착되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력을 계측한다. 이때, 상기 광섬유센서(220)는 일반적인 저가의 광섬유를 활용할 수 있으며, 상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)을 따라 CN(Cyanoacrylate) 접착제로 부착할 수 있다. 또한, 상기 광섬유센서(220)가 부착된 스마트 정착판(110)의 외주면은 상기 광섬유센서(220)를 보호하도록 코팅 처리하는 것이 바람직하다.
분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)는 상기 광섬유센서(120)에 연결되어 광섬유 길이 방향의 광신호인 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 계측한다. 여기서, 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터는 브릴루앙 주파수를 계측하는 BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis) 인터로게이터 또는 FBG 파장을 계측하는 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑(Resonance Frequency Mapping) 인터로게이터일 수 있다. 예를 들면. 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터는 상기 광섬유센서(120)의 양단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서로부터 브릴루앙 주파수를 계측할 수 있다. 또한, 상기 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑 인터로게이터(RFMI)는 FBG의 반사파를 이용하여 상기 광섬유센서(120)의 한쪽 끝단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서(120)로부터 FBG 반사파를 계측할 수 있다.
선형관계식 도출부(140)는 긴장력과 광신호 간의 선형관계식을 실험적으로 도출하는한다. 즉, 상기 광섬유센서(120)가 부착된 PC 강연선(230)을 UTM(만능재료시험기)을 이용하여 긴장력에 따른 광신호를 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)를 통해 실험적으로 계측한 후, 계측된 데이터를 통해 광신호-긴장력의 선형관계식을 미리 도출한다.
광신호-긴장력 역산부(150)는 상기 선형관계식에 따라 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)에서 계측된 광신호를 긴장력으로 역산한다. 예를 들면, 상기 선형관계식은, 
로 주어지고, 여기서, 
는 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 나타내며, 
및 
는 UTM을 활용한 선형관계식 도출 과정에서 산출할 수 있고, 상기 긴장력은 상기 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장으로부터 역산될 수 있다.
긴장력 모니터링부(160)는 상기 PSC 부재(210)의 긴장력 변화 추이를 모니터링한다.
이에 따라, 상기 스마트 정착판(110)은 외주면에 부착된 광섬유센서(120)를 통해 상기 PC 강연선(230)에서 발생하는 변형률 분포를 분포형 광섬유센서-기반으로 계측할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템(100)의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 정착헤드(240)와 PSC 부재(210) 사이에 스마트 정착판(110)이 위치하도록 설치된다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 PSC 부재(210)에 인가되는 긴장력에 따라 상기 스마트 정착판(110)은 압축을 받게 되며, 이에 따라, 상기 스마트 정착판(210)의 횡방향과 종방향으로 각각 변형률이 발생한다. 이때 발생하는 변형률을 스마트 정착판(210)에 감겨 있는 광섬유센서(120)을 통해 계측하여, 이와 같이 계측된 변형률을 선형관계식에 따라 긴장력으로 역산할 수 있다.
한편, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서의 한 종류인 BOCDA 인터로게이터-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 브릴루앙 광신호-긴장력 간의 선형관계식 도출을 설명하기 위한 도면이으로서, 도 8a는 스마트 정착판(110)이 PSC 부재(210) 및 정착헤드(240) 사이에 설치되는 것을 나타내고, 도 8b는 선형관계식을 도출하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 정착헤드(240)에 작용하는 긴장력(압축력)에 의해 스마트 정착판(110)이 눌리면 상기 스마트 정착판(110)은 원주 방향으로 변형이 발생하는데, 이러한 변형량을 측정하여 정착헤드(240)의 긴장력(압축력)을 산정할 수 있다. 이때, 상기 정착헤드(240)에는 PC 강연선(230)을 정착하기 위한 쐐기가 정착되므로 응력 및 변형률 분포가 대단히 복잡하여 상기 정착헤드(240)의 변형률 측정값으로부터 긴장력(압축력)을 산정하는 것이 용이하지 않다. 또한, 상기 스마트 정착판(110)의 변형률을 측정하기 위한 수단으로 전기저항식 변형률 게이지를 사용할 수 있으나 정확한 설치가 어렵고, 이러한 전기저항식 변형률 게이지를 다수 설치할 경우 리드선의 처리가 곤란하다는 점 때문에 실용적이지 않다.
또한, 상기 정착헤드(240)로부터 상기 스마트 정착판(110)에 작용하는 긴장력(압축력)은 다양한 요인으로 인해 균등하지 않고 불균등할 수 있다. 이러한 경우, 상기 스마트 정착판(110)의 원주 방향 변형률 크기 또한 불균등하게 되므로 가능한 한 많은 위치에서 변형률을 측정하는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예의 경우 일반적인 저가의 광섬유센서(120)를 이용하여 변형률을 측정한다.
이러한 광섬유센서(120)는 내구성이 우수하고 섬유 하나로 많은 위치에서 변형률을 측정할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 광섬유센서(120)를 스마트 정착판(110)의 외주면에 감고 상기 광섬유센서(120)의 변형률 값을 측정하여 긴장력(압축력)을 산정할 수 있다. 이때, 상기 광섬유센서(120)는 일반적으로 사용하는 FBG(Fiber Bragg Grating) 광섬유 센서 또는 브릴루앙 산란 기반 분포형 광섬유 센서 모두 다 가능하다는 점은 당업자에게 자명하다.
한편, 도 8b에 도시된 바와 같이, 브릴루앙 주파수와 정착구에 인가되는 긴장력은 선형관계를 갖고, 마찬가지로 FBG 파장과 정착구에 인가되는 긴장력은 선형관계를 갖는다. 이러한 선형 관계식은 실제 계측데이터와 긴장력 간의 관계를 나타내며, 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)에서 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 사전에 산출된 선형관계식을 이용하여 상기 스마트 정착판(110)에 인가되는 긴장력을 역산할 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 긴장력 변화에 따른 광섬유 길이별 브릴루앙 주파수 변화를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템(100)의 경우, 5㎝라는 높은 공간 분해능을 통해 스마트 정착판(110)의 외주면에 부착된 광섬유센서(120)를 통해 발생하는 변형률 분포를 계측할 수 있고, 도 9는 계측된 브릴루앙 주파수가 긴장력에 따라 선형 변화하는 것을 나타내며, 또한, FBG 파장이 긴장력에 따라 선형 변화한다. 이것은 수십 또는 수백 개의 변형률 게이지를 정착구에 부착시키는 것과 동일한 효과를 가지며, 다수의 측정점을 통해 높은 계측 정확도와 신뢰도를 확보할 수 있다.
이러한 스마트 정착판(110)에 부착되는 광섬유센서(120)는 외부 전자기장에 의한 잡음 영향이 없으며, 실리카 재질의 광섬유를 사용하기 때문에 높은 내구성을 갖고, 예를 들면, PSC 교량 공용수명동안에 안정적인 센서로 활용할 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템에서 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 10의 a)는 스마트 정착판의 외주면에 홈을 형성한 것을 나타내고, 도 10의 b)는 홈에 광섬유센서를 삽입 및 부착한 것을 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템(100)에서 스마트 정착판(110)은 높은 작업성과 계측 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 10의 a)에 도시된 바와 같이, 0.3㎜의 깊이를 갖는 다수의 홈(110)을 완만한 곡률(θ)을 갖도록 CNC(Computer Numerical Control) 정밀 가공을 통해 스마트 정착판(110)의 외주면에 형성한다. 이를 통해 광섬유센서(120)의 부착이 용이하고 변형률 계측 방향의 일관성을 확보할 수 있다.
특히, 분포형 광섬유센서(120)는 급격한 곡률 변화 시, 광 손실이 발생됨에 따라 계측 신뢰성이 결여된다는 한계가 존재한다. 이러한 한계점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 정착판(110)은, 도 10의 b)에 도시된 바와 같은 형태로 제작한다. 이를 통해 소정의 완만한 곡률(θ)을 유지할 수 있으며, 높은 계측 신뢰성을 확보할 수 있다.
다시 말하면, 상기 스마트 정착판(110)은 CNC 정밀가공을 통해 일정한 방향과 각도를 갖는 홈(111)을 형성함으로써, 이러한 홈(111)을 따라 광섬유센서(120)를 용이하게 부착할 수 있고, 변형률 계측 방향의 일관성을 확보할 수 있다. 또한, 생성된 홈의 완만한 곡률(θ), 예를 들면, 2ㅀ~4ㅀ의 각도의 완만한 곡률 변화를 통해 광 손실을 최소화함으로써 계측 신뢰성을 확보할 수 있다.
[분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법]
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법의 동작흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법은, 스마트 정착판(110)의 외주면에 형성된 홈(111)을 따라 광섬유센서(120)를 부착한다(S110). 이때, 상기 스마트 정착판(110)은 PSC 구조물의 PSC 부재(210)의 정착구의 크기에 대응하는 속이 빈 원통형으로 제작하되, 상기 스마트 정착판(110)의 외주면에 홈(111)이 형성된다. 특히, 상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)은 CNC(Computer Numerical Control) 정밀 가공으로 상기 광섬유센서(120)의 두께와 실질적으로 동일한 0.3㎜ 깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판(110)의 외주면을 따라 완만한 곡률을 갖도록 생성하여 상기 광섬유센서(220)를 부착할 수 있다. 또한, 상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판 외주면 중심부에 형성되어 상기 광섬유센서(220)를 수평으로 여러 번 감을 수도 있다.
다음으로, 상기 광섬유센서(120)가 부착된 스마트 정착판(110)을 PSC 부재(210) 및 정착헤드(240) 사이에 설치한다(S120). 이때, 상기 광섬유센서(220)는 상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)을 따라 CN(Cyanoacrylate) 접착제로 부착할 수 있다. 또한, 상기 광섬유센서(220)가 부착된 스마트 정착판(110)의 외주면은 상기 광섬유센서(220)를 보호하도록 코팅 처리하는 것이 바람직하다.
다음으로, 긴장력 도입장치를 사용하여 상기 PSC 부재(210)에 설치된 PC 강연선(230)에 긴장력(압축력)을 도입한다(S130).
다음으로, 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)를 사용하여 상기 스마트 정착판(110)에 부착된 광섬유센서(120)로부터 광신호를 계측한다(S140). 여기서, 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터는 브릴루앙 주파수를 계측하는 BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis) 인터로게이터 또는 FBG 파장을 계측하는 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑(Resonance Frequency Mapping) 인터로게이터일 수 있다. 예를 들면. 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터는 상기 광섬유센서(120)의 양단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서로부터 브릴루앙 주파수를 계측할 수 있다. 또한, 상기 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑 인터로게이터(RFMI)는 FBG의 반사파를 이용하여 상기 광섬유센서(120)의 한쪽 끝단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서(120)로부터 FBG 반사파를 계측할 수 있다.
다음으로, 미리 산출된 광신호-긴장력 간의 선형관계식을 이용하여 상기 계측된 브릴루앙 주파수를 긴장력으로 역산한다(S150). 이때, 상기 광섬유센서(120)가 부착된 PC 강연선(230)을 UTM(만능재료시험기)을 이용하여 긴장력에 따른 브릴루앙 주파수를 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)를 통해 실험적으로 계측한 후, 계측된 데이터를 통해 광신호-긴장력의 선형관계식을 미리 도출한다.
이때, 상기 선형관계식에 따라 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)에서 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 긴장력으로 역산한다. 예를 들면, 상기 선형관계식은, 
로 주어지고, 여기서, 
는 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 나타내며, 
및 
는 UTM을 활용한 선형관계식 도출 과정에서 산출할 수 있고, 상기 긴장력은 상기 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장으로부터 역산될 수 있다.
다음으로, 상기 PSC 부재(210)의 긴장력 모니터링 계획에 따라 전술한 브릴루앙 주파수 계측하는 S140 단계 및 긴장력을 역산하는 S150 단계를 반복하면서 상기 PSC 부재(210)의 긴장력 변화 추이를 모니터링할 수 있다(S170).
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법에서, 상기 스마트 정착판(110)은 외주면에 부착된 광섬유센서(120)를 통해 상기 PC 강연선(230)에서 발생하는 변형률 분포를 분포형 광섬유센서-기반으로 계측할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 부재와 정착헤드 사이에 설치되는 스마트 정착판의 외주면에 홈을 형성하고 완만한 곡률을 갖는 광섬유센서를 용이하게 부착함으로써, PS 강연선의 변형률 계측 방향의 일관성을 확보할 수 있다. 또한, 브릴루앙 산란 기반 또는 광섬유 브래그 격자(FBG) 기반의 분포형 광섬유 센싱을 통해 계측되는 광 신호(브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장) 변화가 긴장력에 따른 변형률과 선형관계를 갖는 것을 이용하여 PS 강연선의 긴장력을 추정함으로써, PSC 구조물의 생애주기동안 긴장력을 모니터링하여 관리할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: PC 강연선의 긴장력 모니터링 시스템
110: 스마트 정착판 120: 광섬유센서(광섬유 케이블)
130: 분포형 광섬유센서 인터로게이터 140: 선형관계식 도출부
150: 광신호-긴장력 역산부 160: 긴장력 모니터링부
210: PSC 구조물(PSC 교량) 220: 쉬스관
230: 프리스트레트(PC) 강연선 240: 정착헤드
111: 홈
110: 스마트 정착판 120: 광섬유센서(광섬유 케이블)
130: 분포형 광섬유센서 인터로게이터 140: 선형관계식 도출부
150: 광신호-긴장력 역산부 160: 긴장력 모니터링부
210: PSC 구조물(PSC 교량) 220: 쉬스관
230: 프리스트레트(PC) 강연선 240: 정착헤드
111: 홈
Claims (24)
- PSC 구조물에 설치된 PS 강연선의 긴장력을 모니터링하는 시스템에 있어서,
외주면에 홈(111)이 형성되고, PSC 구조물의 PSC 부재(210) 및 정착헤드(240) 사이에 설치되어 PC 강연선(230)을 정착시키는 스마트 정착판(110);
상기 스마트 정착판(110)의 외주면에 형성된 홈(111)을 따라 부착되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력을 계측하는 광섬유센서(120);
상기 광섬유센서에 연결되어 광섬유 길이 방향의 광신호인 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 계측하는 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130);
상기 긴장력과 광신호 간의 선형관계식을 실험적으로 도출하는 선형관계식 도출부(140);
상기 선형관계식에 따라 상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)에서 계측된 광신호를 긴장력으로 역산하는 광신호-긴장력 역산부(150); 및
상기 PSC 부재(210)의 긴장력 변화 추이를 모니터링하는 긴장력 모니터링부(160)를 포함하되,
상기 스마트 정착판(110)은 외주면에 부착된 광섬유센서(120)를 통해 상기 PC 강연선(230)에서 발생하는 변형률 분포를 분포형 광섬유센서-기반으로 계측하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 스마트 정착판(110)은 PSC 구조물의 PSC 부재(210)의 정착구의 크기에 대응하는 속이 빈 원통형으로 제작하되, 상기 스마트 정착판(110)의 외주면에 홈(111)이 형성된 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)은 CNC(Computer Numerical Control) 정밀 가공으로 상기 광섬유센서(120)의 두께와 실질적으로 동일한 0.3㎜ 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판의 외주면을 따라 소정의 완만한 곡률(θ)을 갖도록 생성하고, 상기 광섬유센서(220)를 부착할 수 있는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판 외주면 중심부에 형성되어 상기 광섬유센서(220)를 수평으로 여러 번 감는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광섬유센서(220)는 상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)을 따라 CN(Cyanoacrylate) 접착제로 부착하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 광섬유센서(220)가 부착된 스마트 정착판(110)의 외주면은 상기 광섬유센서(220)를 보호하도록 코팅 처리하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)는 브릴루앙 주파수를 계측하는 BOCDA(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis) 인터로게이터 또는 FBG 파장을 계측하는 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑(Resonance Frequency Mapping) 인터로게이터인 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 BOCDA 인터로게이터는 상기 광섬유센서(120)의 양단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서(120)로부터 브릴루앙 주파수를 계측하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑 인터로게이터(RFMI)는 FBG의 반사파를 이용하여 상기 광섬유센서(110)의 한쪽 끝단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서로부터 FBG 반사파를 계측하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 광섬유센서(120)가 부착된 PC 강연선(230)을 UTM(만능재료시험기)을 이용하여 긴장력에 따른 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)를 통해 실험적으로 계측한 후, 계측된 데이터를 통해 광신호-긴장력의 선형관계식을 미리 도출하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 선형관계식은,로 주어지고, 여기서,
는 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 나타내며,
및
는 UTM을 활용한 선형관계식 도출 과정에서 산출할 수 있고, 상기 긴장력은 상기 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장으로부터 역산되는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 시스템.
- PSC 구조물에 설치된 PS 강연선의 긴장력을 모니터링하는 방법에 있어서,
a) 스마트 정착판(110)의 외주면에 형성된 홈(111)을 따라 광섬유센서(120)를 부착하는 단계;
b) 상기 광섬유센서(120)가 부착된 스마트 정착판(110)을 PSC 부재(210) 및 정착헤드(240) 사이에 설치하는 단계;
c) 긴장력 도입장치를 사용하여 상기 PSC 부재(210)에 설치된 PC 강연선(230)에 긴장력을 도입하는 단계;
d) 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)를 사용하여 상기 스마트 정착판(110)에 부착된 광섬유센서(120)로부터 광신호를 계측하는 단계;
e) 미리 산출된 광신호-긴장력 간의 선형관계식을 이용하여 상기 계측된 광신호를 긴장력으로 역산하는 단계; 및
f) 상기 PSC 부재(210)의 긴장력 모니터링 계획에 따라 상기 d) 단계 및 e) 단계를 반복하면서 상기 PSC 부재(210)의 긴장력 변화 추이를 모니터링하는 단계를 포함하되,
상기 스마트 정착판(110)은 외주면에 부착된 광섬유센서(120)를 통해 상기 PC 강연선(230)에서 발생하는 변형률 분포를 분포형 광섬유센서-기반으로 계측하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제13항에 있어서,
상기 a) 단계의 스마트 정착판(110)은 PSC 구조물의 PSC 부재(210)의 정착구의 크기에 대응하는 속이 빈 원통형으로 제작하되, 상기 스마트 정착판(110)의 외주면에 홈(111)이 형성된 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제14항에 있어서,
상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)은 CNC(Computer Numerical Control) 정밀 가공으로 상기 광섬유센서(120)의 두께와 실질적으로 동일한 0.3㎜ 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제14항에 있어서,
상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판의 외주면을 따라 소정의 완만한 곡률(θ)을 갖도록 생성하고, 상기 광섬유센서(220)를 부착할 수 있는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제14항에 있어서,
상기 홈(111)은 상기 스마트 정착판 외주면 중심부에 형성되어 상기 광섬유센서(220)를 수평으로 여러 번 감는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제14항에 있어서,
상기 광섬유센서(220)는 상기 스마트 정착판(110)의 홈(111)을 따라 CN(Cyanoacrylate) 접착제로 부착하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제18항에 있어서,
상기 광섬유센서(220)가 부착된 스마트 정착판(110)의 외주면은 상기 광섬유센서(220)를 보호하도록 코팅 처리하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제14항에 있어서,
상기 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)는 브릴루앙 주파수를 계측하는 BOCDA 인터로게이터 또는 FBG 파장을 계측하는 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑 인터로게이터인 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제20항에 있어서,
상기 d) 단계에서 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)는 상기 광섬유센서(120)의 양단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서(120)로부터 브릴루앙 주파수를 계측하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제20항에 있어서,
상기 FBG 기반 준분포형 공진주파수 매핑 인터로게이터(RFMI)는 FBG의 반사파를 이용하여 상기 광섬유센서(110)의 한쪽 끝단으로부터 인출되는 리드선에 연결되어 상기 PC 강연선(230)에 도입된 긴장력에 대응하여 상기 광섬유센서로부터 FBG 반사파를 계측하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제14항에 있어서,
상기 e) 단계에서, 상기 광섬유센서(120)가 부착된 PC 강연선(230)을 UTM(만능재료시험기)을 이용하여 긴장력에 따른 광신호를 분포형 광섬유센서 인터로게이터(130)를 통해 실험적으로 계측한 후, 계측된 데이터를 통해 광신호-긴장력의 선형관계식을 미리 도출하는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법. - 제22항에 있어서,
상기 선형관계식은,로 주어지고, 여기서,
는 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장을 나타내며,
및
는 UTM(만능재료시험기)을 활용한 선형관계식 도출 과정에서 산출할 수 있고, 상기 긴장력은 상기 계측된 브릴루앙 주파수 또는 FBG 파장으로부터 역산되는 것을 특징으로 하는 분포형 광섬유센서-기반 스마트 정착판을 이용한 프리스트레스 강연선의 긴장력 모니터링 방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102472212B1 (ko) | 2022-07-20 | 2022-11-30 | 한국건설기술연구원 | 센싱 케이블을 이용한 프리텐션 프리캐스트 콘크리트 부재의 건전성 평가 방법 |
| EP4101356A1 (en) | 2021-06-08 | 2022-12-14 | LG Electronics Inc. | Blender |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000097647A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Ohbayashi Corp | 光ファイバを用いた構造物の変状計測方法および光ファイバセンサー |
| JP2004257772A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ式荷重計 |
| KR20080046045A (ko) * | 2006-11-21 | 2008-05-26 | 전남대학교산학협력단 | 광섬유 복합 강연선을 활용한 교량 구조물 및 그 교량구조물의 건전성 모니터링 방법 |
| KR100968533B1 (ko) | 2007-10-23 | 2010-07-08 | (주)지엠지 | 광섬유 센서가 장착된 강연선 |
| KR101182650B1 (ko) | 2010-10-19 | 2012-09-14 | 한국과학기술연구원 | 분포형 광섬유 센서 및 브릴루앙 산란을 이용한 센싱 방법 |
| KR101326859B1 (ko) | 2012-03-13 | 2013-11-12 | 한국철도기술연구원 | 광 주파수 변조를 이용한 유도 브릴루앙 산란 기반 광섬유 센서 장치 |
| KR101408954B1 (ko) | 2012-10-22 | 2014-06-19 | (주)카이센 | 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치 및 이를 구비한 센싱 시스템 |
| JP2017043949A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 国立大学法人京都大学 | 定着体の残存緊張力評価装置 |
| KR20190107583A (ko) | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 세종대학교산학협력단 | 긴장력 손실 모니터링을 위한 스마트 콘크리트 조성물 및 스마트 콘크리트 정착구 시스템 |
-
2019
- 2019-12-11 KR KR1020190164632A patent/KR102323526B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000097647A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-04-07 | Ohbayashi Corp | 光ファイバを用いた構造物の変状計測方法および光ファイバセンサー |
| JP2004257772A (ja) * | 2003-02-24 | 2004-09-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光ファイバ式荷重計 |
| KR20080046045A (ko) * | 2006-11-21 | 2008-05-26 | 전남대학교산학협력단 | 광섬유 복합 강연선을 활용한 교량 구조물 및 그 교량구조물의 건전성 모니터링 방법 |
| KR100968533B1 (ko) | 2007-10-23 | 2010-07-08 | (주)지엠지 | 광섬유 센서가 장착된 강연선 |
| KR101182650B1 (ko) | 2010-10-19 | 2012-09-14 | 한국과학기술연구원 | 분포형 광섬유 센서 및 브릴루앙 산란을 이용한 센싱 방법 |
| KR101326859B1 (ko) | 2012-03-13 | 2013-11-12 | 한국철도기술연구원 | 광 주파수 변조를 이용한 유도 브릴루앙 산란 기반 광섬유 센서 장치 |
| KR101408954B1 (ko) | 2012-10-22 | 2014-06-19 | (주)카이센 | 구조물 강연선의 변형률 센싱 장치 및 이를 구비한 센싱 시스템 |
| JP2017043949A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-03-02 | 国立大学法人京都大学 | 定着体の残存緊張力評価装置 |
| KR20190107583A (ko) | 2018-03-12 | 2019-09-20 | 세종대학교산학협력단 | 긴장력 손실 모니터링을 위한 스마트 콘크리트 조성물 및 스마트 콘크리트 정착구 시스템 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4101356A1 (en) | 2021-06-08 | 2022-12-14 | LG Electronics Inc. | Blender |
| KR102472212B1 (ko) | 2022-07-20 | 2022-11-30 | 한국건설기술연구원 | 센싱 케이블을 이용한 프리텐션 프리캐스트 콘크리트 부재의 건전성 평가 방법 |
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|---|---|
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