| 1차년도 |
? 국내?외 건설계측 센서 및 현장 계측기법 실태조사? 자기이방성을 활용한 강구조물 응력계측 센서 및 시스템 개발? 강재 지보재 부재력 실험을 통한 한국 형자기이방성 응력계측센서 및 시스템의 적용성 평가
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- 국내ㆍ외 강재 지보재의 계측방법 조사- 응력 계측기기 및 웹기반 응력측정 시스템 실태 분석- 자기이방성 응력계측기 개념 수립- 강재 지보재를 사용하는 지반구조물의 비파괴 응력계측 방법과 개념정립- 한국형 자기이방성 응력계측센서 및 측정결과의 가시화 S/W(Software)개발- 기존 계측기와 비교ㆍ검토- 개발된 센서를 강재 실내실험에 적용하여 계측성능 검증- 계측기기의 검증을 통한 데이터의 신뢰도 확보
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
▶ 비파괴 응력 계측법으로서 자기 스트레인게이지법(변형률 게이지법), 광탄성법, X선 응력 측정법이나 탄성파 응력 측정법 등이 있으며, 일반적으로 변형률게이지법이 많이 적용되고 있다. ▶ 변형률게이지법는 사전에 부착해 둘 필요가 있으며 부착된 위치에서만 계측이 가능하다. 특히, 변형률 게이지는 부착하기 이전에 발생하는 지보의 응력이나 변형을 파악할 수 없다. ▶ 개발기술대상은 비파괴 계측이 가능한 한국형 자기이방성 응력 계측기 개발 및 웹기반 유지관리시스템 구축으로서 터널 등 지하구조물의 안정성과 내구성을 시공 중ㆍ완료단계에서 평가하고, 유지관리의 기술력 향상에 기여할 수 있는 기술이다. 또한, 비파괴 계측을 실시하므로 구조물의 외관을 손상 시키지 않는다.
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| 사회 경제적 파급효과 |
▶ 다양한 형태의 지반구조물에 대하여 비파괴 계측을 실시하고 웹기반을 이용한 유지관리 시스템을 개발하여 계측결과를 분석하여 구조물의 안정성 예측 및 유지관리를 한다면 지하구조물 관리가 용이하고 인력을 절감하며 기존의 시스템에 비하여 경제적으로 우월성이 있을 것으로 판단된다.▶ 자기이방성 응력 계측 센서는 수명이 반 연구적이며 휴대도 비교적 간편하며 계측지점의 이동성도 우수하고 사용방법도 간단하여 인력 절감 및 기자재비의 절감 등 경제적 절감 효과가 기대된다. 또한, 계측기 수입 대체효과를 가지고 국내 산업을 보호육성할 수 있다. ▶ 일반적으로 응력계측에 적용되고 있는 변형률게이지는 소모품 개념이며, 본 연구과제에서 개발하려고 하는 제품은 반영구적이다. 변형률게이지를 적용하고 있는 현장의 시공비가 20억 정도라고 하였을 때, 계측은 약 2%인 4000만원 정도 소요될 것이며, 이중 20%인 8백만원 정도가 재료소모품으로 들어갈 것이며, 이를 만약 본 연구과제에서 제안하고 있는 제품을 적용할 경우 약 40%(320만원) 절감효과가 예상된다. 터널 1단면(1막장)당 스트레인게이지 사용료(14개×15,000원)인 210,000원, 가시설 1단면당 스트레인게이지 사용료(10개×15,000)인 150,000원 정도의 비용 절감이 예상된다.
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| 활용방안 |
▶ 응력계측기기 및 웹기반 응력측정 자동화 시스템 실태 분석으로서 국내 ㆍ외 지하구조물의 계측방법 및 유지관리 등에 대한 자료를 수집하여 차후 이에 대한 연구의 밑바탕을 구축할 것으로 판단된다.▶ 강재 지보재의 종류별로 동일한 단면에 대하여 지보재에 대한 다양한 계측방법들을 동시에 적용하고 이들 결과들을 상호ㆍ비교함으로써 가장 신뢰성 있는 지보재 계측방법 및 계측기기를 개발할 예정이며 개발된 계측방법과 기기에 대한 보급 및 실용화를 이룰 수 있을 것으로 기대된다.▶ 향후 국내에서 건설될 것으로 예상되는 지하대피소, 지하스포츠시설, 지하주차장 등 다양한 지하생활공간 유지관리에 활용할 수 있으며, 산맥ㆍ하저ㆍ해저를 통과하는 초장대 터널의 안정성 평가에 직접적으로 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
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