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콘크리트 생애주기 품질관리를 위한 QR 코드 기반 강도 라벨링 기술
QR Code-Based Strength Labeling Techniques for Concrete Life-Cycle Quality Maintenance 원문보기

콘크리트학회논문집 = Journal of the Korea Concrete Institute, v.23 no.5, 2011년, pp.603 - 608  

김태헌 (성균관대학교 u-city공학과) ,  김동진 (성균관대학교 u-city공학과) ,  박승희 (성균관대학교 사회환경시스템공학과)

초록
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국내외적으로 수주량이 증가하고 있는 대형 구조물의 건설 시 보다 정밀한 시공 및 유지관리 기술이 요구 된다. 그 중 콘크리트의 강도는 대표적인 품질관리 변수 중 하나로, 정확한 강도 값의 측정 및 이력관리는 건설 프로세스에서의 공기단축을 통한 비용 절감 및 효율적인 시공관리를 위해 매우 중요한 요구 사항이다. 이에 이 논문에서는 유비쿼터스 시대에 적합한 건설시공기술로의 발전을 위해 최근 개발된 임베디드 자율 감지형 콘크리트 강도 모니터링 기술을 데이터베이스화하고 이를 QR(quick response)코드와 연동시키는 콘크리트 강도 라벨링 기술을 소개한다. 이를 통하여 콘크리트 구조물의 강도 이력 DB를 언제 어디서나 실시간으로 확인하고 이를 바탕으로 보다 정밀하고 경제적인 시공 및 유지관리할 수 있는 차세대 콘크리트 생애주기 품질관리 시스템으로의 실현 가능성에 대해 고찰해본다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In recent years, numerous mega-sized and complex civil infrastructures are being constructed all over the world. Therefore, more precise construction and maintenance technologies are required for these complicated construction projects. Especially, exact strength measurement and curing process monit...

주제어

#임베디드 자율 감지   #콘크리트 강도   #QR 코드   #강도 라벨링   #시공관리  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이 논문에서는 QR 코드를 통해 간단히 콘크리트 생애 주기 품질 유지관리를 위한 데이터베이스에 접근함으로써 콘크리트 강도 이력 정보를 언제 어디서나 실시간으로 확인할 수 있는 유비쿼터스 건설 시공관리기술을 제안하였다. 이때 모바일 기기 비롯한 다양한 기기에서 쉽게 접근 할 수 있도록 웹서버를 구축하였고, 모바일용과 PC용 웹 페이지를 각각 구성하였다.
  • 이 논문에서는 콘크리트 강도이력 모니터링 및 시공관리를 위한 배합설계 변수부터 강도이력 정보 등의 각종 콘크리트 품질정보를 데이터베이스화하고 QR(quick response) 코드를 제작하여 이를 통해 콘크리트의 정보를 얻을 수 있는 콘크리트 강도 라벨링 기술을 개발하여 언제 어디서나 실시간으로 콘크리트의 강도 이력 정보를 간편히 확인할 수 있는 유비쿼터스 건설 시공관리 기술을 제안하고 궁극적으로 일관성 있고 타당성 있는 효율적인 시공관리를 통한 콘크리트 생애주기 비용 절감을 꾀하고자 한다.

가설 설정

  • 3과 같은 임베디드 자율 감지형 센서 및 계측 시스템을 적용하였다.11) 자율 감지형 계측 시스템은 임베디드 센서로 가진 신호(tone-burst 신호)를 입력하게 되면 구조물이 가진되고, 그 응답을 바로 임베디드 센서로 측정할 수 있다. 즉, 하나의 센서를 통해 가진과 검출을 동시에 함으로 사용되는 센서의 수량을 줄여 계측에 필요한 비용을 절감시키는 장점이 있어 현장 적용을 높일 수 있다.
  • 재령 초기에 콘크리트의 강도가 비약적으로 증가하며, 양생 약 7일 이후부터는 강도 발현이 천천히 이루어진다. 즉, 양생이 진행됨에 따라 콘크리트의 강도가 증가하고, 그 증가량에 따라 유도초음파의 전달 시간이 감소한다고 가정할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
콘크리트 강도 모니터링 기술의 기본 원리는 무엇인가 콘크리트 강도 모니터링 기술의 기본 원리는 유도초음파로 물리적 변화를 추적하는 것인데, 매질의 물리적인 특성에 따라 음파의 전달 시간 및 그 크기가 달라지는 유도초음파의 특성을 이용하는데, 이는 구조물의 강도와 밀접한 관련이 있는 탄성계수가 양생 초기부터 빠르게 변화하기 때문이다.
실제 현장에서 콘크리트 강도를 측정하는 가장 확실한 방법은 무엇인가? 실제 현장에서 콘크리트 강도를 측정하는 가장 확실한 방법은 반발 강도 테스트를 수행하거나 코어를 채취해 코어 테스트를 하는 것이다.3) 하지만, 이 방법들은 대상 콘크리트 구조물을 파괴해야만 하므로 사용 중이거나 양생 중인 구조물에 대해서 적용하기 어렵다.
기존의 1차원 코드의 단점은 무엇인가? 기존의 1차원 코드(바코드)는 빠른 인식 속도와 정확성, 쉬운 조작성 등의 특징으로 널리 보급되어 왔다. 하지만, 정보량을 늘리기 위해서는 자릿수를 늘리거나 여러 바코드를 나열하는 등의 단순한 방법으로 표시면적의 제약에서 벗어날 수 없으므로 복잡한 독해작업을 수반하게 되고, 인쇄비용도 상승시키는 단점이 있다.
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참고문헌 (13)

  1. 유승엽, 최동호, 이상래, 구자술, 강석화, "40-60MPa급 고강도 콘크리트 배합설계 프로그램 개발," 한국콘크리트학회 봄 학술대회 논문집, 20권, 1호, 2008, pp. 401-404. 

  2. 최재진, "콘크리트 배합설계 프로그램 개발 연구," 한국산학기술학회 논문집, 1권, 1호, 2000, pp. 63-72. 

  3. Irie, H., Yoshida, Y., Sakurada, Y., and Ito, T., "Non-Destructive-Testing Methods for Concrete Structures," NTT Technical Review, Vol. 6, No. 8, 2008, pp. 1-8. 

  4. Mehta, P. K. and Monterio, P. J. M., Concrete: Microstructure, Properties, and Materials 3rd ed., McGraw Hill Companies, New York, 2006, pp. 387-443. 

  5. ACI Committee 228, In-Place Methods to Estimate Concrete Strength, Report No. 228. 1R-03, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2003, pp. 1-35. 

  6. Tawie, R. and Lee, H. K., "Piezoelectric-Based Non-Destructive Monitoring of Hydration of Reinforced Concretes an Indicator of Bond Development at the Steel-Concrete Interface," Cement and Concrete Research, Vol. 40, No. 12, 2010, pp. 1697-1703. 

    상세보기 crossref

  7. Lamond, J. F. and Pielert, J. H., Significance of Tests and Properties of Concrete & Concrete-Making Materials, ASTM International, New York, 2006, pp. 125-141. 

  8. 박승희, 김동진, 홍석인, 이창길, "콘크리트 양생 강도 모니터링을 위한 매립형 지능형 센서의 적용성 연구," 콘크리트학회 논문집, 23권, 2호, 2011, pp. 219-224. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. Song, G., Gu, H., and Mo, Y. L., "Smart Aggregates: Multi- Functional Sensors for Concrete Structures - A Tutorial and a Review," Smart Materials and Structures, Vol. 17, No. 3, 2008, Art. No. 033001. 

    상세보기

  10. Gu, H., Song, G., Dhonde, H., Mo, Y. L., and Yan, S., "Concrete Early-Age Strength Monitoring Using Embedded Piezoelectric Transducers," Smart Materials and Structures, Vol. 15, No. 6, 2006, pp. 1837-1845. 

    상세보기 crossref

  11. Lee, S. J., Sohn, H., and Hong, J. W., "Time Reversal Based Piezoelectric Transducer Self-Diagnosis under Varying Temperature," Journal of Nondestructive Evaluation, Vol. 29, No. 4, 2010, pp. 75-91. 

    상세보기 crossref

  12. Park, H. W., Sohn, H., Law, K. H., and Farrar, C. R., "Time Reversal Active Sensing for Health Monitoring of a Composite Plate," Journal of Sound and Vibration, Vol. 302, Nos. 1-2, 2007, pp. 50-66. 

    상세보기 crossref

  13. http://www.qrcode.com. 

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