일반기술

자기센서를 이용한 대형 교량용 강재 케이블 장력측정 기술

기존의 케이블을 사용하는 대형 교량 구조물에 대한 안전 및 상태감시에는 가속도 센서로 케이블의 장력을 측정하여 안전도 검사를 수행하고 있으나 특성상 상시 계측이 곤란하고 측정 정밀도 향상이 요구되고 있다. 이를 보완하기 위한 기술이 몇몇 선진국에서개발 중인 자기센서를 이용한 케이블 장력측정 방법이며, 표준연에서도 구조물에 사용된 강재 케이블의 장력을 측정할 수 있는 자기센서를 개발하여 현재 시험 중에 있다.자기센서의 기본 동작원리는 강자성체인 케이블에 힘을 가하여 인장하면 인장력의 크기에 따라 투자율이 변하는 원리를 이용한 것으로 케이블이 장력에 따라 투자율이 변하는 특성을 이용하여 케이블에 1차 코일과 2차 코일을 감고 1차 코일에 적절한 자기장을 가하고 장력센서의 pickup 코일인 2차 코일에 유기된 전압을 이용하여 자속밀도(B)를 구함으로서 케이블의 장력을 구할 수 있다. 기술의 장점 및 기대효과 - 장력측정 정밀도 향상 - 장력 표준 실험장치 구축 - 케이블 상시 장력측정 기술 확보 - 초소형 센서기술을 이용한 프리암프/회로의 소형화로 장력센서와 일체형 기술확보 - 장력측정 시스템의 USN을 이용한 무선네트워크 구성 기술확보 - 자체 개발한 멀티채널 레코더를 이용한 H/W 동작상태 감지 기술확보 - 공용수명간비용(Life-Cycle-Cost ; LCC)의 절감 - 대형사고를 사전에 감지하여 조치할 수 있으므로 대대적인 보수/보강비용을 최소화 하여 유지관리예산을 절감할 수 있음 - 교량의 수명연장