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생활 속 표준

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교량, 건물 붕괴 예방하는 시설안전계측표준

  • 작성자최고관리자
  • 작성일자2014-03-19 22:19
  • 조회수1291

광섬유를 이용한 시설물의 안전진다 : 광섬유 - 교량의 진동, 온동변화, 기울기, 처짐, 압력

대한민국 안전을 책임진다.
터널이나 다리는 차가 지날 때마다 진동한다. 지속적으로 진동을 받는 시설물은 기울어지거나 휘고, 심지어 잔금이 가기도 한다. 문제는 이런 변화가 겉으로 드러나지 않고 속에서 일어날 때이다. 눈에 보이지 않는 내부를 보기 위해서는 비파괴 검사장비가 필요하다. 비파괴 검사장비는 X선 촬영처럼 내부를 볼 수 있는 장비로 초음파나 방사선을 이용한다.

균열인증표준물질과 광섬유로 안전진단
시설물의 안전은 인명과 직결되기 때문에 현장에서 비파괴 검사장비에 이상이 있는지를 다시 확인하는데, 이때 KRISS에서 만든 인증표준물질을 사용한다. 인증표준물질은 가로와 세로가 각각 5 cm이고 두께가 19 mm인 알루미늄합금 조각이다. 조각 가운데에는 100 μm(1마이크로미터는 1미터의 100만분의 1) 폭으로 500 μm 깊이의 홈(인공균열)이 파여 있다. 비파괴 검사장비는 이 인증표준물의 인공균열을 측정한 값이 홈의 폭은 10 μm, 깊이는 25 μm의 오차 안에 있어야 현장에서 사용할 수 있다. 또, 원자력 발전소나 지하철처럼 사고가 나면 대량 인명피해가 발생하는 시설물은 실시간으로 안전상태를 확인해야 한다. 시설물의 온도 변화나 기울기, 처짐 같은 변형률을 측정하기 위해 시설물에 센서를 설치하는데, 이 센서의 성능과 수명을 시험하는 성능표준 업무도 KRISS의 몫이다. 안전측정센터 권일범 박사는 “인증표준물질을 제작하고 성능표준을 검사하는 일은 KRISS의 기본 업무일 뿐”이라며 “안전을 측정하는 기술을 개발하는 일도 중요하다.”고 말했다. KRISS는 최근 광섬유를 이용해 시설물의 온도변화, 기울기, 처짐, 진동, 압력을 동시에 측정할 수 있는 센서를 개발해 국제 특허를 신청했다. 빛으로 신호를 전달하는 광섬유로는 수십 km에 이르는 구간에서 시설물의 변형 정도를 측정할 수 있다. 이 센서 온도변화나 외부진동을 잘 견디기 때문에 수명도 5년 이상으로 길다. 실제로 신길역과 여의도역을 잇는 지하철 5호선 터널에 광섬유 센서를 설치해 실시간으로 안전여부를 살피고 있다. 최근 10년 동안 사람들에게 불편을 주는 보수공사가 부쩍 많아졌다. 동시에 도로, 교량, 터널 같은 공공시설물을 붕괴에 따른 대형 인명사고는 발생하지 않았다. 어쩌면 우리는 이미 ”안전측정” 연구팀이 높인 “삶의질”을 누리고 있는지도 모른다.

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