WO2022114431A1 - 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법 - Google Patents

전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법 Download PDF

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WO2022114431A1
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concrete
metal
electromagnetic wave
metal spraying
wave shielding
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PCT/KR2021/008191
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장종민
이한승
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한양대학교 에리카산학협력단
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a metal spraying method for electromagnetic wave shielding concrete, and more particularly, a metal that provides electromagnetic wave shielding performance by forming a metal film on the concrete surface of infrastructure facilities or structures such as power, communication, energy, and data centers. It's about the warrior technique.
  • electromagnetic wave shielding construction is being performed to secure electromagnetic wave shielding performance in the concrete constituting the wall of the facility or structure so that major infrastructure facilities or structures such as power and communication are not damaged when electromagnetic waves are generated.
  • Representative electromagnetic wave shielding construction methods include 1) installing a metal shielding plate, such as galvanized plate, copper plate, or steel plate, which is known to have excellent electromagnetic wave shielding performance, on concrete, and 2) using metal spray to coat the concrete surface with a metal film There are ways to form a metal shielding plate, such as galvanized plate, copper plate, or steel plate, which is known to have excellent electromagnetic wave shielding performance, on concrete, and 2) using metal spray to coat the concrete surface with a metal film
  • a metal spray layer or a metal film is formed by particles by heating or melting the metal spray material using an automated metal spraying facility or a metal spraying event to form fine particles and collide with the concrete surface.
  • assembly parts such as welding and bolts, and it has the advantage that it can be widely applied not only to new facilities but also to pre-installed facilities.
  • Korean Patent Application Publication No. 10-0679307 title of invention: metal layer-equipped building member and manufacturing method thereof, publication date: February 06, 2007
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2018 -0042561 title of the invention: concrete wall structure for electromagnetic wave shielding, publication date: April 26, 2018
  • An object of the present invention is to increase the adhesion strength between the concrete surface of a construction member and the metal film, and to prevent cracking and peeling of the metal film to secure the required electromagnetic wave shielding performance, and further improve the electromagnetic wave shielding performance It is to provide an electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method that can ultimately contribute to the improvement of construction quality.
  • Another object of the present invention is to provide a metal spraying event that can contribute to the improvement of construction quality when the metal spraying operation is performed by a metal spraying method in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention.
  • the above object is, according to the present invention, the steps of installing a mesh member on the concrete surface of the construction member to be subjected to the metal spraying operation, and performing metal spraying on the concrete surface on which the mesh member is installed to form a metal film It is achieved by the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method, characterized in that it comprises a step.
  • the mesh member acts to hold the base of the metal film with respect to the concrete surface in the step of forming the metal film, thereby increasing the adhesion strength between the concrete surface and the metal film, and cracking the metal film. and peeling can be prevented.
  • the mesh member may be provided as a conductive mesh member to exhibit electromagnetic wave shielding performance through a scattering effect, wherein the conductive mesh member is made of copper (Cu) or zinc (Zn)-aluminum (Al) alloy. It can be made of wire mesh having a standard of 50 to 200 mesh.
  • the mesh member may be attached to the concrete surface by an epoxy resin.
  • the step of forming the metal film is performed by a metal spraying case
  • the metal spraying case is a spraying case body provided with a handle for gripping by an operator, mounted on the spraying case body, and a distance from the concrete surface
  • the control unit is for informing the worker that the appropriate distance for securing the construction quality of the metal spray is deviated.
  • a notification signal can be generated.
  • the operator ignores it despite the notification signal, or In order to prevent the metal spraying operation from continuing outside the preset distance range inadvertently, the operation of the spraying spray body may be stopped.
  • the step of forming the metal film is performed by a metal spraying case
  • the metal spraying case is a spraying case body provided with a handle for gripping by an operator, mounted on the spraying case body, and recognizing the construction member
  • It may include a member recognition sensor unit for, and a control unit for recording work information for each construction member by matching information about the metal spraying operation performed on the construction member recognized by the member recognition sensor unit for each construction member.
  • the control unit may transmit the job information matched for each construction member and recorded to the management server through the wireless communication module.
  • the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method may further include applying a surface reinforcing agent for reinforcing the concrete surface to the concrete surface before the step of installing the mesh member on the concrete surface.
  • the surface reinforcing agent penetrates into the concrete to strengthen the surface from the inside of the concrete, and may be provided as a silicate-based liquid permeable surface reinforcing agent.
  • the method may further include applying a roughening agent to the concrete surface on which the mesh member is installed.
  • the roughening agent forms fine irregularities on the surface of the concrete on which the mesh member is installed, and may be provided by mixing silica sand No. 5 to No. 6 with an epoxy resin.
  • the present invention relates to a metal spraying method for shielding electromagnetic waves, by installing a mesh member on the concrete surface of a construction member and then performing metal spraying to form a metal film, so that the mesh member is the base or foundation of the metal film with respect to the concrete surface.
  • a holding agent By acting as a holding agent, it is possible to secure the required electromagnetic wave shielding performance by increasing the adhesion strength between the concrete surface and the metal film and preventing cracking and peeling of the metal film, and as a result, it can contribute to the improvement of construction quality.
  • the mesh member as a conductive mesh member made of a metal wire mesh
  • electromagnetic wave shielding performance is added through the scattering effect by the conductive mesh member in addition to the electromagnetic wave shielding performance by the metal film, thereby shielding the entire electromagnetic wave performance can be further improved.
  • the present invention improves the workability such as the amount of scattering of the sprayed metal and the construction area per unit time by maintaining an appropriate distance from the construction member in the metal spraying event used for the metal spraying operation, and cracking or peeling of the metal film It is possible to secure the required electromagnetic wave shielding performance by preventing defects such as It can contribute to the improvement of construction quality.
  • FIG. 1 is a process flow chart for explaining the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic view for explaining the configuration of the electromagnetic wave shielding concrete to which the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of Figure 1 is applied.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of use of the metal spraying case used in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining the detailed configuration of an embodiment of the metal spraying case used in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the detailed configuration of another embodiment of the metal spraying case used in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention.
  • FIG. 1 is a process flowchart for explaining the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of the electromagnetic wave shielding concrete to which the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of FIG. 1 is applied. .
  • applying a surface reinforcing agent to the concrete surface of the construction member to be subjected to the metal spraying operation (S110), the mesh member on the concrete surface It may include sequentially installing the (S120), applying a rough surface forming agent to the concrete surface (S130), and performing metal spraying on the concrete surface to form a metal film (S140).
  • the step of applying the surface reinforcing agent to the concrete surface (S110) is a step of applying the surface reinforcing agent to the concrete surface in order to improve the surface strength of the concrete and increase adhesion, whereby the concrete ( A surface reinforcement layer (H) may be formed on the surface of C).
  • the surface reinforcing agent is preferably a permeable surface reinforcing agent that penetrates into the concrete and strengthens the surface from the inside of the concrete, and in this embodiment, a silicate-based (silicic acid-based) liquid permeable surface reinforcing agent is used.
  • the step of installing the mesh member on the concrete surface (S120) is to prevent cracks (cracks) or peeling from occurring in the metal film (S, FIG. 2 ) formed by metal spraying in the subsequent step S140, a surface reinforcing agent It is a step of attaching the mesh member (M) as shown in Figure 2 to the coated concrete surface. That is, the mesh member (M) acts to stably hold the base or foundation of the metal film (S) on the surface of the concrete (C), thereby increasing the adhesion strength between the concrete surface and the metal film, and cracking and peeling the metal film. phenomenon can be prevented.
  • the mesh member may be applied as a mesh member made of synthetic material, but is preferably applied as a conductive mesh member as in this embodiment.
  • the conductive mesh member increases the adhesion strength between the concrete surface and the metal film and prevents cracking and peeling of the metal film, as well as the electromagnetic wave shielding performance by itself due to the conductive material. Because. That is, when the conductive mesh member is applied in the present invention, electromagnetic wave shielding performance is added through the scattering effect of the conductive mesh member in addition to the electromagnetic wave shielding performance by the metal film, thereby further improving the overall electromagnetic wave shielding performance.
  • the conductive mesh member is made of a metal material of a copper (Cu) or zinc (Zn)-aluminum (Al) alloy, and is made of a wire mesh having a size of 50 to 200 mesh. It is preferable in terms of prevention and electromagnetic wave shielding performance.
  • the conductive mesh member is not limited to a metal wire mesh, and may be made of a conductive material other than a metal material.
  • the step of applying the roughening agent to the concrete surface (S130) is a step of applying the roughening agent to the concrete surface in order to stably secure the adhesion strength of the mesh member to the metal film, thereby
  • the rough surface forming layer (R) may be formed on the surface of the concrete (C) to which the mesh member (M) is attached. Since the rough surface forming layer (R) is formed with fine concavities and convexities, the surface roughness of the concrete (C) to which the mesh member (M) is attached increases, thereby stably securing the adhesion strength of the mesh member to the metal film.
  • the roughening agent it is preferable to use a mixture of silica sand Nos. 5 to 6 with an epoxy resin in consideration of the material and specifications of the conductive mesh member.
  • the step of forming a metal film on the concrete surface is a step of forming a metal film for electromagnetic wave shielding by performing metal spraying on the concrete surface to which the mesh member is attached and the roughening agent is applied.
  • the metal film is preferably formed to a thickness of several hundred ⁇ m in order to stably secure the required electromagnetic wave shielding performance (eg, 80 dB).
  • the metal spray refers to a method of forming a metal spray layer or a metal film by particles by heating or melting a metal spray material as a type of surface processing method to form fine particles and collides with the surface of an object.
  • the metal used for metal spraying may include at least one of stainless steel, tin, zinc, aluminum, zinc-aluminum alloy, shinju, gilt copper, bronze, brass, pure copper, silver, and nickel silver.
  • arc spraying is applied among various metal spraying methods.
  • Arc spraying is a method of generating arc heat between two metal wires and scattering molten metal with compressed air through arc heat to deposit it on the surface of the material.
  • other metal spraying methods such as powder spraying may be applied to the present invention.
  • powder spray is a method of coating a spray material in powder form using oxygen and fuel gas as heat sources, and acetylene is mainly used as the fuel gas.
  • powder spray using plasma may also be applied.
  • This metal spraying operation may be performed by a metal spraying event or by an automated metal spraying facility.
  • the step (S140) of forming a metal film on the concrete surface is performed by a metal spraying event, the The metal spraying event will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5 .
  • Figure 3 is a schematic diagram showing the state of use of the metal spraying case used in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention
  • Figure 4 is a detailed configuration of an embodiment of the metal spraying case used in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention It is a drawing for explaining.
  • the metal spraying event 100 is used when constructing metal spraying in order to impart electromagnetic wave shielding performance to the surface of concrete, which is a construction member (C), as shown in FIG. 3 , and a worker (constructor) is provided in a portable 'Gun' structure, and is a tool for performing metal spraying at an appropriate distance toward the concrete surface while being held by the operator at the construction site.
  • the metal spraying case 100 includes a spraying case body 110 , a distance measuring sensor unit 120 , a notification providing unit 130 , and a control unit 150 . do.
  • the spraying body 110 is provided in a 'Gun' structure provided with a handle 111 for the operator to grip as shown in FIG. 3 and performs metal spraying on the concrete surface.
  • the thermal spraying body 110 is configured so that the arc spraying method is applied.
  • the detailed configuration and operation principle of the thermal spraying body 110 are well known, and detailed description thereof will be omitted in the present specification.
  • the metal spray construction forms a metal film by the collision of the molten thermal spray particles
  • the workability such as the amount of scattering or the construction area per unit time is affected according to the distance between the metal spraying event and the concrete surface. That is, if the distance between the metal spraying event and the concrete surface is out of the proper distance or the optimal distance, cracks or peeling may occur in the formed metal film, which may make it difficult to secure required electromagnetic wave shielding performance.
  • the metal sprayer performs the work while moving in the gripped ecology, so the distance between the metal sprayer and the concrete surface can be adjusted according to the worker's skill level or concentration. There may be cases where it is not possible to keep the proper distance.
  • the metal spraying event 100 includes a distance measuring sensor unit 120 for measuring the distance to the concrete surface and a distance range in which the distance to the concrete surface is set in advance. It includes a control unit 150 for determining whether or not to deviate from.
  • the distance measurement sensor unit 120 measures the distance between the concrete surface and the target of the metal spraying construction, that is, between the spraying case body 110 and the concrete surface. Specifically, the distance measuring sensor unit 120 is mounted on the front of the spraying body 110 so as to face the concrete surface in a state in which the operator holds the spraying body 110, and measures the distance to the concrete surface.
  • the distance measuring sensor unit 120 may be implemented as a laser sensor or an ultrasonic sensor capable of measuring a distance.
  • the control unit 150 is mounted on the thermal spraying body 110 in the form of a programmed IC chip or firmware, and determines whether the distance to the concrete surface measured by the distance measurement sensor unit 120 is out of a preset distance range do.
  • the 'preset distance range' is an appropriate distance range suitable for securing stable and reliable construction quality and thus electromagnetic wave shielding performance in metal spraying construction, and may be set to, for example, 30 ⁇ 3 cm.
  • control unit 150 controls the operation of the metal spraying event 100 according to the result of determining whether the distance to the concrete surface measured by the distance measuring sensor unit 120 is out of a preset distance range.
  • the controller 150 may generate a notification signal to inform the operator that the distance to the concrete surface is out of the appropriate distance for securing the construction quality of the metal spray. Accordingly, since the operator can recognize that the distance between the spraying case body 110 and the concrete surface has deviated from the appropriate distance, pay attention again to correct the distance from the concrete surface to an appropriate distance and try to maintain it. And, when the distance to the concrete surface is again within the appropriate distance, that is, within a preset distance range due to the movement of the operator, the controller 150 no longer generates a notification signal. In this case, the notification signal generated by the control unit 150 is transmitted to the notification providing unit 130 .
  • the control unit 150 temporarily or constant the operation of the spraying case body 110 in terms of blocking the metal spraying work in which the construction quality is not secured at all. It can be stopped for a period of time. And, when the distance to the concrete surface due to the movement of the operator comes back to an appropriate distance, that is, within a preset distance range, the control unit 150 may control the thermal spraying body 110 to operate in a finishing operation again.
  • the control unit 150 when the distance to the concrete surface is out of a preset distance range, the control unit 150 generates a notification signal to inform the operator that the distance to the concrete surface is out of the appropriate distance to secure the construction quality of metal spraying once, If the state outside the preset distance range continues for more than a preset time (eg, 10 seconds), the operation of the thermal spray body 110 may be temporarily stopped or for a certain period of time.
  • a preset time eg, 10 seconds
  • the control unit 150 initially generates a notification signal to give the operator an opportunity to correct the distance to the concrete surface back to an appropriate distance while providing an appropriate
  • the operator ignores it despite the notification signal or inadvertently continues the metal spraying operation while out of the appropriate distance range can be prevented from doing
  • the notification providing unit 130 When receiving a notification signal from the control unit 150 , the notification providing unit 130 provides a notification to the operator visually and/or audibly.
  • the notification providing unit 130 may be implemented as a warning light (eg, a red LED module) for providing a visual notification or a speaker for providing an audible notification.
  • the notification providing unit 130 provides a visual notification to the operator by lighting a warning lamp, or a warning sound or voice through a speaker.
  • a guide message can be printed.
  • These warning lights and speakers may be mounted on an appropriate part of the thermal spraying body (110).
  • FIGS. 3 and 5 are views for explaining the detailed configuration of another embodiment of the metal spraying case used in the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention.
  • a metal spraying event according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 5 , focusing on different points from the above-described embodiment.
  • the metal spraying case 100-1 includes a spraying case body 110 , a distance measuring sensor unit 120 , a notification providing unit 130 , an absence recognition sensor unit 140 , It includes a control unit 150 , a data storage unit 160 , and a wireless communication module 170 .
  • the configuration of the absence recognition sensor unit 140, the data storage unit 160, and the wireless communication module 170 is added, and in this regard, the function of the control unit 150 is reduced. Since the configuration of the metal spraying case 100 according to the above-described embodiment is substantially the same, except that it is added, the same reference numerals are given to the same configuration, and the description thereof applies mutatis mutandis to the above-described embodiment. do it with
  • the member recognition sensor unit 140 is mounted on the front part of the spraying case body 110 to face the construction member (C) in a state in which the operator holds the spraying case body 110 to recognize or identify the construction member (C). do. Specifically, the member recognition sensor unit 140 reads the information of the tag attached to the construction member (C) prior to the operation for the construction member (C) to perform the metal spraying operation, the construction member (C) can be recognized or identified. At this time, the information of the tag attached to the construction member (C) includes a unique identification code assigned or assigned to each construction member (C).
  • the tag attached to the construction member (C) may be a barcode or a QR code printed tag.
  • the member recognition sensor unit 140 is implemented as a barcode/QR code reader module capable of recognizing a barcode or QR code.
  • the tag attached to the construction member (C) may be an electronic tag such as an RFID tag or an NFC tag.
  • the member recognition sensor unit 140 is an RFID recognition module or It is implemented as an NFC recognition module.
  • the control unit 150 matches the information on the metal spraying operation performed on the construction member C recognized by the member recognition sensor unit 140 for each construction member by matching the construction member. You can record specific job information. That is, the control unit 150 can record the work information for each construction member recognized by the member recognition sensor unit 140 in real time by matching it with the unique identification code of the corresponding construction member (C). In this case, the work information may include a working time for each construction member, a time when the distance to the construction member C is out of a preset distance range, and the like.
  • the data storage unit 160 stores the tag information of the construction member C recognized by the member recognition sensor unit 140 , that is, a unique identification code, and work information for each construction member recorded by the control unit 150 .
  • the wireless communication module 170 is a means for connecting the metal thermal sprayer 100-1) with a management server (not shown) through a wireless network, and is mounted on the thermal sprayer body 110 and is a Wi-Fi module etc. can be implemented.
  • the management server is provided to make a database and utilize the matters necessary for quality control for the metal spraying construction by the metal spraying incident 100-1.
  • control unit 150 may transmit the work information recorded for each construction member to the management server through the wireless communication module 170 .
  • the control unit 150 may transmit work information for each construction member to the management server in real time.
  • the control unit 150 extracts work information for each construction member stored in the data storage unit 160 at regular intervals and transmits it to the management server, or, if there is a request from the management server, for each construction member stored in the data storage unit 160 Job information can be extracted and transmitted to the management server.
  • the management server design information on infrastructure facilities or structures for which metal spraying for electromagnetic wave shielding is to be performed, information on the location and construction area of construction members targeted for metal spraying work in these facilities or structures, and allocation for each worker
  • the information on the metal spraying event, etc. has been established in advance as a database.
  • the management server reflects or updates the job information matched for each construction member received from the metal spraying case 100-1 in the pre-built database, thereby performing overall and integrated quality management for the metal spraying construction. Information can be used appropriately.
  • the electromagnetic wave shielding concrete metal spraying method of the present invention is a method of spraying molten metal on a concrete structure, and can be used as a finishing method with electromagnetic wave shielding performance, It can be widely applied not only to new facilities but also to built facilities.

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Abstract

전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법이 개시된다. 본 발명에 따른 금속 용사 공법은, 금속 용사 작업의 대상이 되는 시공 부재의 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계, 및 상기 매쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 대해 금속 용사를 수행하여 금속 피막을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법
본 발명은, 전자기파 차폐 콘크리트를 위한 금속 용사 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전력, 통신, 에너지, 데이터센터 등의 인프라 시설물이나 구조물의 콘크리트 표면에 금속 피막을 형성하여 전자기파 차폐 성능을 부여하는 금속 용사 공법에 관한 것이다.
최근 전력, 통신, 에너지, 데이터센터 등의 인프라 시설물이나 구조물에 있어서 전자기파로 인한 피해가 이슈화되고 있다. 특히, 고고도 전자기파가 발생하게 되면 최대 수백 km 반경에 걸쳐 전자 장비뿐만 아니라 전력망, 통신망 등의 주요 인프라 시설물들을 한 순간에 마비시킬 수 있어서 치명적인 피해를 야기할 수 있다.
이에, 전자기파 발생시 전력, 통신 등의 주요 인프라 시설물이나 구조물이 피해를 입지 않도록, 그 시설물이나 구조물의 벽체를 구성하는 콘크리트에 전자기파 차폐 성능을 확보하기 위한 전자기파 차폐 시공이 수행되고 있다.
대표적인 전자기파 차폐 시공 방법으로는 1) 전자기파 차폐 성능이 우수하다고 알려진 아연 도금판, 구리판, 강판 등의 금속 재질의 차폐판을 콘크리트에 설치하는 방법과, 2) 금속 용사를 이용하여 콘크리트 표면에 금속 피막을 형성하는 방법이 있다.
먼저, 차폐판을 이용하는 전자기파 차폐 시공 방법은 일정 두께(예컨대 3~5 ㎜)의 금속 차폐판을 콘크리트에 설치하는 과정에서 용접, 볼트 등의 조립 부위 혹은 접합 부위에서 전자기파가 유입될 가능성이 있고, 또한 아연 도금판, 구리판, 강판 등의 금속 차폐판의 제조단가가 비싸므로 시공 비용이 증가하는 문제점이 있다.
다음으로, 금속 용사를 이용하는 전자기파 차폐 시공 방법은 금속 용사 자동화 설비 또는 금속 용사건을 이용하여 금속 용사 재료를 가열하거나 녹여 미립자 상태로 만들어 콘크리트 표면에 충돌시킴으로써 입자에 의한 금속 용사층 혹은 금속 피막을 형성하는 공법을 말하는데, 용접, 볼트 등의 조립 부위가 없고 신축 시설물 뿐만 아니라 기 설치된 구축 시설물에도 폭 넓게 적용될 수 있는 이점이 있다.
그런데, 이러한 금속 용사 공법은 시공 대상이 되는 콘크리트 표면과 금속 피막 사이에 부착 강도가 충분히 혹은 안정적으로 확보되지 않으면, 형성된 금속 피막에 균열이나 박리가 발생할 수 있고 이로 인해 요구되는 전자기파 차폐 성능을 확보하기 어려워 시공 품질에 있어서 문제를 야기할 수 있다.
관련 선행기술문헌으로는 한국 등록특허공보 제10-0679307호(발명의 명칭: 금속층이 구비된 건축부재 및 그 제조방법, 공고일자: 2007년 02월 06일) 및 한국 공개특허공보 제10-2018-0042561호(발명의 명칭: 전자파 차폐용 콘크리트 벽체 구조물, 공개일자: 2018년 04월 26일) 등이 있다.
본 발명의 목적은, 시공 부재의 콘크리트 표면과 금속 피막 사이의 부착 강도를 증가시키고 금속 피막의 균열 및 박리 현상을 방지하여 요구되는 전자기파 차폐 성능을 확보할 수 있고, 더 나아가 전자기파 차폐 성능을 더욱 향상시켜서 결과적으로 시공 품질의 향상에 기여할 수 있는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 있어서 금속 용사 작업이 금속 용사건에 의해 수행되는 경우, 시공 품질의 향상에 기여할 수 있는 금속 용사건을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 금속 용사 작업의 대상이 되는 시공 부재의 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계, 및 상기 매쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 대해 금속 용사를 수행하여 금속 피막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 메쉬 부재는 상기 금속 피막을 형성하는 단계에서 상기 콘크리트 표면에 대해 상기 금속 피막의 기초를 잡아주는 작용을 하여, 상기 콘크리트 표면과 상기 금속 피막 사이의 부착 강도를 증가시키고 상기 금속 피막의 균열 및 박리 현상을 방지할 수 있다.
바람직하게, 상기 메쉬 부재는 산란 효과를 통해 전자기파 차폐 성능을 발휘하도록 전도성 메쉬 부재로 제공될 수 있으며, 이때 상기 전도성 메쉬 부재는 구리(Cu) 또는 아연(Zn)-알루미늄(Al) 합금의 금속 재질로 이루어지고, 50~200 mesh의 규격을 갖는 와이어 메쉬로 제작될 수 있다.
바람직하게, 상기 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계에서, 상기 메쉬 부재는 에폭시 수지에 의해 상기 콘크리트 표면에 부착될 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 피막을 형성하는 단계는 금속 용사건에 의해 수행되고, 상기 금속 용사건은 작업자가 파지하기 위한 손잡이부가 마련되는 용사건 본체, 상기 용사건 본체에 장착되고 상기 콘크리트 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정 센서부, 및 상기 거리측정 센서부에 의해 측정된 상기 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나는지 여부를 판단하고 그 판단 결과에 따라 상기 금속 용사건의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 거리측정 센서부에 의해 측정된 상기 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나면, 금속 용사의 시공 품질을 확보하기 위한 적정 거리를 벗어났음을 상기 작업자에게 알려주기 위한 알림 신호를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 거리측정 센서부에 의해 측정된 상기 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되면, 상기 알림 신호에도 불구하고 상기 작업자가 이를 무시하거나 또는 부주의로 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 상태에서 금속 용사 작업을 계속 진행하는 것을 방지하도록, 상기 용사건 본체의 작동을 정지시킬 수 있다.
바람직하게, 상기 금속 피막을 형성하는 단계는 금속 용사건에 의해 수행되고, 상기 금속 용사건은 작업자가 파지하기 위한 손잡이부가 마련되는 용사건 본체, 상기 용사건 본체에 장착되고 상기 시공 부재를 인식하기 위한 부재인식 센서부, 및 상기 부재인식 센서부에 의해 인식된 상기 시공 부재에 대해 수행되는 금속 용사 작업에 관한 정보를 상기 시공 부재별로 매칭하여 시공 부재별 작업 정보를 기록하는 제어부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 시공 부재별로 매칭되어 기록된 작업 정보를 무선통신모듈을 통해 관리 서버로 전송할 수 있다.
바람직하게, 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법은 상기 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계 이전에, 상기 콘크리트 표면을 강화하기 위한 표면 강화제를 상기 콘크리트 표면에 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 표면 강화제는 상기 콘크리트의 내부로 침투하여 콘크리트의 내부에서부터 표면을 강화하는 것으로, 실리케이트 계열의 액상형 침투성 표면 강화제로 제공될 수 있다.
바람직하게, 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법은 상기 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계 이후, 그리고 상기 금속 피막을 형성하는 단계 이전에, 상기 금속 피막에 대한 상기 매쉬 부재의 부착 강도를 안정적으로 확보하기 위해 상기 매쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 조면 형성제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 조면 형성제는 상기 메쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 미세 요철을 형성하는 것으로, 에폭시 수지에 규사 5호 내지 6호를 혼합하여 제공될 수 있다.
본 발명은 전자기파 차폐를 위한 금속 용사 공법에 있어서, 시공 부재의 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치한 후 금속 용사를 수행하여 금속 피막을 형성함으로써, 메쉬 부재가 콘크리트 표면에 대해 금속 피막의 바탕 혹은 기초를 잡아주는 작용을 하여, 콘크리트 표면과 금속 피막 사이의 부착 강도를 증가시키고 금속 피막의 균열 및 박리 현상을 방지하여 요구되는 전자기파 차폐 성능을 확보할 수 있고, 결과적으로 시공 품질의 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명은 메쉬 부재를 금속 재질의 와이어 메쉬로 제작된 전도성 메쉬 부재로 적용함으로써, 금속 피막에 의한 전자기파 차폐 성능에 더하여 전도성 메쉬 부재에 의한 산란 효과를 통해 전자기파 차폐 성능이 부가되어 전체적인 전자기파 차폐 성능을 더 향상시킬 수 있다.
더 나아가, 본 발명은 금속 용사 작업에 사용되는 금속 용사건에 있어서, 시공 부재와의 적정 거리 유지를 통해, 용사 금속의 비산량 및 단위 시간당 시공 면적과 같은 시공성이 향상되고, 금속 피막의 균열이나 박리 등의 결함을 방지하여 요구되는 전자기파 차폐 성능을 확보할 수 있고, 작업 대상이 되는 시공 부재를 인식해두고 해당 시공 부재에 대한 작업 정보를 시공 부재별로 매칭하여 기록하고 이를 이를 데이터 베이스화 함으로써, 결과적으로 시공 품질의 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도 2는 도 1의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법이 적용된 전자기파 차폐 콘크리트의 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 사용되는 금속 용사건의 사용 상태를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 사용되는 금속 용사건의 일 실시예의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 사용되는 금속 용사건의 다른 실시예의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법을 설명하기 위한 공정 순서도이고, 도 2는 도 1의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법이 적용된 전자기파 차폐 콘크리트의 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법은, 금속 용사 작업의 대상이 되는 시공 부재의 콘크리트 표면에 표면 강화제를 도포하는 단계(S110), 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계(S120), 콘크리트 표면에 조면 형성제를 도포하는 단계(S130), 및 콘크리트 표면에 금속 용사를 수행하여 금속 피막을 형성하는 단계(S140)를 순차적으로 포함할 수 있다.
먼저, 콘크리트 표면에 표면 강화제를 도포하는 단계(S110)는 콘크리트의 표면 강도를 향상시키고 부착력을 증대시키기 위해 콘크리트 표면에 대해 표면 강화제를 도포하는 단계로, 이에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트(C)의 표면에 표면 강화층(H)이 형성될 수 있다.
여기서, 표면 강화제는 콘크리트 내부로 침투하여 콘크리트의 내부에서부터 표면을 강화하는 침투성 표면 강화제를 사용하는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 실리케이트(Silicate) 계열(규산계)의 액상형 침투성 표면 강화제가 사용된다.
다음으로, 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계(S120)는 이후 S140 단계에서 금속 용사에 의해 형성되는 금속 피막(S, 도 2)에 균열(크랙)이나 박리가 발생하는 것을 방지하도록, 표면 강화제가 도포된 콘크리트 표면에 도 2에 도시된 바와 같은 메쉬 부재(M)를 부착하는 단계이다. 즉, 메쉬 부재(M)는 콘크리트(C)의 표면에서 금속 피막(S)의 바탕이나 기초를 안정적으로 잡아주는 작용을 하여 콘크리트 표면과 금속 피막 사이의 부착 강도를 증가시키고 금속 피막의 균열 및 박리 현상을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명에서 메쉬 부재는 합성수재 재질의 메쉬 부재로도 적용될 수 있으나, 본 실시예와 같이 전도성 메쉬 부재로 적용되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 전도성 메쉬 부재는 앞서 언급한 바와 같이 콘크리트 표면과 금속 피막 사이의 부착 강도를 증가시키고 금속 피막의 균열 및 박리 현상을 방지하는 것 외에도, 전도성의 재질로 인해 그 자체로서 전자기파 차폐 성능이 발휘되기 때문이다. 즉, 본 발명에서 전도성 메쉬 부재를 적용할 경우, 금속 피막에 의한 전자기파 차폐 성능에 더하여 전도성 메쉬 부재에 의한 산란 효과를 통해 전자기파 차폐 성능이 부가되어 전체적인 전자기파 차폐 성능을 더 향상시킬 수 있는 것이다.
구체적으로, 전도성 메쉬 부재는 구리(Cu) 또는 아연(Zn)-알루미늄(Al) 합금의 금속 재질로 이루어지고, 50~200 mesh의 규격을 갖는 와이어 메쉬로 제작되는 것이 금속 피막의 균열/박리 현상 방지 및 전자기파 차폐 성능 측면에서 바람직하다. 다만, 본 발명에서 전도성 메쉬 부재는 금속 재질의 와이어 메쉬에 한정되는 것은 아니고, 금속 재질이 아닌 다른 전도성이 있는 재질로 제작될 수도 있다.
다음으로, 콘크리트 표면에 조면 형성제를 도포하는 단계(S130)는 금속 피막에 대한 메쉬 부재의 부착 강도를 안정적으로 확보하기 위해 콘크리트 표면에 대해 조면 형성제를 도포하는 단계로, 이에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 메쉬 부재(M)가 부착된 콘크리트(C)의 표면에 조면 형성층(R)이 형성될 수 있다. 조면 형성층(R)은 미세 요철이 형성된 것이므로 메쉬 부재(M)가 부착된 콘크리트(C)의 표면 조도가 증가하고 이로 인해 금속 피막에 대한 메쉬 부재의 부착 강도가 안정적으로 확보될 수 있는 것이다.
구체적으로, 조면 형성제는 전도성 메쉬 부재의 재질과 규격을 고려했을 때 에폭시 수지에 규사 5호 내지 6호를 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 콘크리트 표면에 금속 피막을 형성하는 단계(S140)는 메쉬 부재가 부착되고 조면 형성제가 도포된 콘크리트 표면에 대해 금속 용사를 수행하여 전자기파 차폐를 위한 금속 피막을 형성하는 단계이다. 이때, 금속 피막은 요구되는 전자기파 차폐 성능(예컨대 80 dB)을 안정적으로 확보하기 위해 수백 ㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 금속 용사란 표면 가공 공법의 일종으로서 금속 용사 재료를 가열하거나 녹여 미립자 상태로 만들어 대상물의 표면에 충돌시킴으로써 입자에 의한 금속 용사층 혹은 금속 피막을 형성하는 공법을 말한다. 금속 용사에 사용되는 금속은 스테인리스 스틸, 주석, 아연, 알루미늄, 아연-알루미늄 합금, 신주, 금동, 청동, 황동, 순동, 은 및 양백 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 다양한 금속 용사 방식 중 아크 용사를 적용하는데, 아크 용사란 2개의 금속 선재 사이에 아크 열을 발생시켜 아크 열을 통해 용융된 금속을 압축 공기로 비산시켜 소재의 표면에 증착시키는 방식을 말한다. 이와 다르게 본 발명에는 분말 용사 등의 다른 금속 용사 방식이 적용될 수도 있다. 참고로, 분말 용사는 산소와 연료 가스를 열원으로 사용하여 분말 형태의 용사 재료를 코팅하는 방식으로, 연료 가스로는 주로 아세틸렌을 사용하는데, 이러한 가스식 분말 용사 외에 플라즈마를 이용한 분말 용사도 적용될 수 있다.
이러한 금속 용사 작업은 금속 용사건에 의해 수행되거나 금속 용사 자동화 설비에 의해 수행될 수 있는데, 콘크리트 표면에 금속 피막을 형성하는 단계(S140)가 금속 용사건에 의해 수행되는 경우, 본 발명에 적용되는 금속 용사건에 대해 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 사용되는 금속 용사건의 사용 상태를 나타내는 개략도이고, 도 4는 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 사용되는 금속 용사건의 일 실시예의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 금속 용사건(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 시공 부재(C)인 콘크리트의 표면에 전자기파 차폐 성능을 부여하기 위해 금속 용사를 시공할 때 사용되는 것으로, 작업자(시공자)가 휴대 가능한 '건(Gun)' 구조로 제공되고, 시공 현장에서 작업자가 파지한 상태에서 콘크리트 표면을 향해 적정 거리를 두고 금속 용사를 수행하기 위한 공구이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 금속 용사건(100)은 용사건 본체(110), 거리측정 센서부(120), 알림 제공부(130), 및 제어부(150)를 포함한다.
용사건 본체(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 작업자가 파지하기 위한 손잡이부(111)가 마련된 '건(Gun)' 구조로 제공되고 콘크리트 표면에 대해 금속 용사를 수행한다. 참고로, 본 실시예에서 용사건 본체(110)는 아크 용사 방식이 적용되도록 구성된다. 이러한 용사건 본체(110)의 구체적인 구성 및 작동 원리에 대해서는 널리 알려져 있는바 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 금속 용사 시공은 용융된 용사 입자의 충돌에 의해 금속 피막을 형성하기 때문에, 금속 용사건과 콘크리트 표면 사이의 거리에 따라 비산량이나 단위 시간당 시공 면적 등의 시공성에 영향을 받게 된다. 즉, 금속 용사건과 콘크리트 표면 사이의 거리가 적정 거리 혹은 최적 거리를 벗어날 경우, 형성된 금속 피막에 균열이나 박리가 발생할 수 있고 이로 인해 요구되는 전자기파 차폐 성능을 확보하기 어려울 수 있다. 그런데, 금속 용사건은 적정 거리가 유지되도록 설계된 금속 용사 자동화 설비와는 다르게, 작업자가 파지한 생태에서 이동하면서 작업을 수행하므로 작업자의 숙련도나 주의 집중력에 따라 금속 용사건과 콘크리트 표면 사이의 거리를 적정 거리로 유지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
이러한 금속 용사건의 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예에 따른 금속 용사건(100)은 콘크리트 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정 센서부(120) 및 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 제어부(150)를 포함하고 있는 것이다.
거리측정 센서부(120)는 금속 용사 시공의 대상이 되는 콘크리트 표면과의 거리, 즉 용사건 본체(110)와 콘크리트 표면 사이의 측정한다. 구체적으로, 거리측정 센서부(120)는 작업자가 용사건 본체(110)를 파지한 상태에서 콘크리트 표면을 향하도록 용사건 본체(110)의 전면부에 장착되어 콘크리트 표면과의 거리를 측정한다. 이러한 거리측정 센서부(120)는 거리 측정이 가능한 레이저 센서 또는 초음파 센서 등으로 구현될 수 있다.
제어부(150)는 프로그래밍된 IC 칩이나 펌웨어 형태로 용사건 본체(110)에 탑재되며, 거리측정 센서부(120)에 의해 측정된 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나는지 여부를 판단한다. 여기서, '미리 설정된 거리 범위'는 금속 용사 시공에 있어서 안정적이고 신뢰성 있는 시공 품질과 이로 인한 전자기파 차폐 성능을 확보하는데 바람직한 적정 거리 범위로서, 예컨대 30 ± 3 cm 로 설정될 수 있다.
그리고, 제어부(150)는 거리측정 센서부(120)에 의해 측정된 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나는지 여부를 판단한 결과에 따라 금속 용사건(100)의 작동을 제어한다.
구체적으로, 제어부(150)는 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나면, 금속 용사의 시공 품질을 확보하기 위한 적정 거리를 벗어났음을 작업자에게 알려주기 위한 알림 신호를 생성할 수 있다. 이에, 작업자는 용사건 본체(110)와 콘크리트 표면 사이의 거리 적정 거리를 벗어났음을 인지할 수 있으므로, 다시 주의를 기울여서 콘크리트 표면과의 거리를 적정 거리로 수정하고 이를 유지하도록 노력하게 된다. 그리고, 작업자의 움직임으로 인해 콘크리트 표면과의 거리가 다시 적정 거리, 즉 미리 설정된 거리 범위 내로 들어오면, 제어부(150)는 더 이상 알림 신호를 생성하지 않는다. 이때, 제어부(150)에 의해 생성된 알림 신호는 알림 제공부(130)로 전달된다.
이와 다르게, 제어부(150)는 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나면, 시공 품질이 확보되지 않은 금속 용사 작업을 아예 차단하는 측면에서 용사건 본체(110)의 작동을 일시적으로 혹은 일정 시간동안 정지시킬 수 있다. 그리고, 작업자의 움직임으로 인해 콘크리트 표면과의 거리가 다시 적정 거리, 즉 미리 설정된 거리 범위 내로 들어오면, 제어부(150)는 용사건 본체(110)가 다시 정삭적으로 작동하도록 제어할 수 있다.
또 이와 다르게, 제어부(150)는 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나면, 일단 금속 용사의 시공 품질을 확보하기 위한 적정 거리를 벗어났음을 작업자에게 알려주기 위한 알림 신호를 생성하되, 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 상태가 미리 설정된 시간(예컨대 10초) 이상 지속되면, 용사건 본체(110)의 작동을 일시적으로 혹은 일정 시간동안 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 제어부(150)는 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 경우 처음에는 알림 신호를 생성하여 작업자로 하여금 콘크리트 표면과의 거리를 다시 적정 거리로 수정할 수 있는 기회를 부여하면서도, 적정 거리 범위를 벗어난 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되면 용사건 본체(110)의 작동을 정지시킴으로써, 알림 신호에도 불구하고 작업자가 이를 무시하거나 혹은 부주의로 적정 거리 범위를 벗어난 상태에서 금속 용사 작업을 계속 진행하는 것을 방지할 수 있다.
알림 제공부(130)는 제어부(150)로부터 알림 신호를 수신하면 시각적 및/또는 청각적으로 작업자에게 알림을 제공한다. 구체적으로, 알림 제공부(130)는 시각적인 알림을 제공하기 위한 경고등(예컨대, 적색 LED 모듈)이나 청각적인 알림을 제공하기 위한 스피커로 구현될 수 있다. 이에, 콘크리트 표면의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나서 제어부(150)로부터 알림 신호를 수신하면, 알림 제공부(130)는 경고등을 점등시켜 작업자에 시각적인 알림을 제공하거나, 스피커를 통해 경고음이나 음성안내 메시지를 출력할 수 있다. 이러한 경고등과 스피커는 용사건 본체(110)의 적절한 부분에 장착될 수 있다.
도 5는 본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법에 사용되는 금속 용사건의 다른 실시예의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 용사건을 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 금속 용사건(100-1)은 용사건 본체(110), 거리측정 센서부(120), 알림 제공부(130), 부재인식 센서부(140), 제어부 (150), 데이터 저장부(160) 및 무선통신모듈(170)를 포함한다.
본 실시예에 따른 금속 용사건(100-1)은 부재인식 센서부(140), 데이터 저장부(160) 및 무선통신모듈(170)의 구성이 추가되고 이와 관련하여 제어부(150)의 기능이 추가된다는 점을 제외하고, 전술한 실시예에 따른 금속 용사건(100)의 구성과 실질적으로 동일하므로, 그 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였으며, 그에 대한 설명은 전술한 실시예를 준용하기로 한다.
부재인식 센서부(140)는 작업자가 용사건 본체(110)를 파지한 상태에서 시공 부재(C)를 향하도록 용사건 본체(110)의 전면부에 장착되어 시공 부재(C)를 인식 혹은 식별한다. 구체적으로, 부재인식 센서부(140)는 금속 용사 작업을 수행하고자 하는 시공 부재(C)에 대해 그 작업에 앞서 시공 부재(C)에 부착된 태그의 정보를 판독함으로써, 해당 시공 부재(C)를 인식하거나 식별할 수 있다. 이때, 시공 부재(C)에 부착된 태그의 정보는 시공 부재(C)마다 부여된 혹은 할당된 고유식별코드를 포함한다.
일반적으로 시공 부재(C)에 부착된 태그는 바코드 또는 QR코드가 인쇄된 태그일 수 있다. 이러한 경우 부재인식 센서부(140)는 바코드나 QR코드를 인식할 수 있는 바코드/QR코드 리더모듈로 구현된다. 이와 다르게, 시공 부재(C)에 부착된 태그는 RFID 태그, NFC 태그 등의 전자 태그일 수 있는데, 이러한 경우 부재인식 센서부(140)는 RFID 태그나 NFC 태그를 인식할 수 있는 RFID 인식모듈이나 NFC 인식모듈로 구현된다.
이러한 부재인식 센서부(140)와 관련하여 제어부(150)는 부재인식 센서부(140)에 의해 인식된 시공 부재(C)에 대해 수행되는 금속 용사 작업에 관한 정보를 시공 부재별로 매칭하여 시공 부재별 작업 정보를 기록할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 부재인식 센서부(140)에 의해 인식된 시공 부재별로 작업 정보를 해당 시공 부재(C)의 고유식별코드와 매칭하여 실시간으로 기록할 수 있다. 이때, 작업 정보는 시공 부재별 작업 시간, 시공 부재(C)와의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 시간 등을 포함할 수 있다.
데이터 저장부(160)는 부재인식 센서부(140)에 의해 인식된 시공 부재(C)의 태그 정보, 즉 고유식별코드와, 제어부(150)에 의해 기록되는 시공 부재별 작업 정보를 저장한다.
무선통신모듈(170)은 금속 용사건(100-1))을 무선 네트워크를 통해 관리 서버(미도시)와 연결하기 위한 수단으로, 용사건 본체(110)에 탑재되며 와이파이(Wi-Fi) 모듈 등으로 구현될 수 있다. 이때, 관리 서버는 금속 용사건(100-1)에 의한 금속 용사 시공에 대한 품질 관리를 위해 필요한 사항을 데이터 베이스화 하고 이를 활용하도록 마련된다.
이에, 제어부(150)는 시공 부재별로 기록된 작업 정보를 무선통신모듈(170)을 통해 관리 서버로 전송할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 시공 부재별 작업 정보를 실시간으로 관리 서버에 전송할 수 있다. 이와 다르게 제어부(150)는 일정 주기마다 데이터 저장부(160)에 저장된 시공 부재별 작업 정보를 추출하여 관리 서버로 전송하거나, 관리 서버로부터 요청이 있는 경우 데이터 저장부(160)에 저장된 시공 부재별 작업 정보를 추출하여 관리 서버로 전송할 수 있다.
한편, 관리 서버에는 전자기파 차폐를 위한 금속 용사 시공을 하고자 하는 인프라 시설물이나 구조물에 관한 설계 정보, 이들 시설물이나 구조물에서 금속 용사 작업의 대상이 되는 시공 부재들의 위치와 시공 면적에 관한 정보, 작업자마다 할당된 금속 용사건에 관한 정보 등이 데이터 베이스로 미리 구축되어 있다. 그리고, 관리 서버는 금속 용사건(100-1)으로부터 전송받은 시공 부재별로 매칭된 작업 정보를 미리 구축된 데이터 베이스에 반영 혹은 업데이트함으로써, 금속 용사 시공에 대한 전반적이고 통합적인 품질 관리를 수행하는데 이들 정보를 적절히 활용할 수 있다.
발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 발명의 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법은 콘크리트 구조물에 용융된 금속을 용사시키는 공법으로, 전자파 차폐 성능을 갖는 마감 공법으로 이용 가능하며, 주요 사회 인프라(전력, 통신, 에너지, 데이터센터 등)에 대한 신축 시설물뿐만 아니라 구축 시설물에 대해서도 폭 넓게 적용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 금속 용사 작업의 대상이 되는 시공 부재의 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계; 및
    상기 매쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 대해 금속 용사를 수행하여 금속 피막을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬 부재는,
    상기 금속 피막을 형성하는 단계에서 상기 콘크리트 표면에 대해 상기 금속 피막의 기초를 잡아주는 작용을 하여, 상기 콘크리트 표면과 상기 금속 피막 사이의 부착 강도를 증가시키고 상기 금속 피막의 균열 및 박리 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메쉬 부재는,
    산란 효과를 통해 전자기파 차폐 성능을 발휘하도록 전도성 메쉬 부재로 제공되는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전도성 메쉬 부재는,
    구리(Cu) 또는 아연(Zn)-알루미늄(Al) 합금의 금속 재질로 이루어지고, 50~200 mesh의 규격을 갖는 와이어 메쉬로 제작되는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계에서,
    상기 메쉬 부재는 에폭시 수지에 의해 상기 콘크리트 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 피막을 형성하는 단계는 금속 용사건에 의해 수행되고,
    상기 금속 용사건은, 작업자가 파지하기 위한 손잡이부가 마련되는 용사건 본체; 상기 용사건 본체에 장착되고 상기 콘크리트 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정 센서부; 및 상기 거리측정 센서부에 의해 측정된 상기 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나는지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 금속 용사건의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 거리측정 센서부에 의해 측정된 상기 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어나면, 금속 용사의 시공 품질을 확보하기 위한 적정 거리를 벗어났음을 상기 작업자에게 알려주기 위한 알림 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 거리측정 센서부에 의해 측정된 상기 콘크리트 표면과의 거리가 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속되면, 상기 알림 신호에도 불구하고 상기 작업자가 이를 무시하거나 또는 부주의로 미리 설정된 거리 범위를 벗어난 상태에서 금속 용사 작업을 계속 진행하는 것을 방지하도록, 상기 용사건 본체의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속 피막을 형성하는 단계는 금속 용사건에 의해 수행되고,
    상기 금속 용사건은,
    작업자가 파지하기 위한 손잡이부가 마련되는 용사건 본체; 상기 용사건 본체에 장착되고 상기 시공 부재를 인식하기 위한 부재인식 센서부; 및 상기 부재인식 센서부에 의해 인식된 상기 시공 부재에 대해 수행되는 금속 용사 작업에 관한 정보를 상기 시공 부재별로 매칭하여 시공 부재별 작업 정보를 기록하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 금속 용사건의 상기 제어부는,
    상기 시공 부재별로 매칭되어 기록된 작업 정보를 무선통신모듈을 통해 관리 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계 이전에,
    상기 콘크리트 표면을 강화하기 위한 표면 강화제를 상기 콘크리트 표면에 도포하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 표면 강화제는,
    상기 콘크리트의 내부로 침투하여 콘크리트의 내부에서부터 표면을 강화하는 것으로, 실리케이트 계열의 액상형 침투성 표면 강화제로 제공되는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 표면에 메쉬 부재를 설치하는 단계 이후, 그리고 상기 금속 피막을 형성하는 단계 이전에,
    상기 금속 피막에 대한 상기 매쉬 부재의 부착 강도를 안정적으로 확보하기 위해 상기 매쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 조면 형성제를 도포하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 조면 형성제는,
    상기 메쉬 부재가 설치된 상기 콘크리트 표면에 미세 요철을 형성하는 것으로, 에폭시 수지에 규사 5호 내지 6호를 혼합하여 제공되는 것을 특징으로 하는 전자기파 차폐 콘크리트 금속 용사 공법.
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