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광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 원자력발전소 격납건물의 구조 건전성 계측
Structural Health Monitoring of Nuclear Containment Building Using Fiber Bragg Grating Sensor 원문보기

Journal of sensor science and technology = 센서학회지, v.22 no.1, 2013년, pp.71 - 75  

이승환 (부산IT융합부품연구소) ,  이남권 (부산IT융합부품연구소) ,  이금석 (에프비지테크) ,  이홍표 (한국전력공사 전력연구원) ,  유윤식 (부산IT융합부품연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nuclear containment building is used as second blockage to protect us from a radiation leakage caused by the natural disaster or any accidents, so it's safety is important and must be kept with continuous surveillance. In this study, we measured the strain of a nuclear containment building's wall by...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 중에서도 FBG센서는 위상마스크 방법을 이용하면 비교적 양산이 쉬우며, 다중화가 용이하여 토목건축 구조물에 많이 사용되며, 복합재료 내에 매설이 가능하여 스마트 구조물 등에도 다양하게 적용되고 있다[5, 6]. 본 실험에서는 FBG센서를 원전 격납건물에 적용하여 구조적 건전성 검토와 변형률 계측을 하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대표적인 광섬유센서는 무엇이 있는가? 대표적인 광섬유센서는 A-EFPI (Absolute Extrinsic FabryPerot Interferometric)센서와 광섬유 브래그 격자(FBG : Fiber Bragg Grating)센서 등이 있다. 이 중에서도 FBG센서는 위상마스크 방법을 이용하면 비교적 양산이 쉬우며, 다중화가 용이하여 토목건축 구조물에 많이 사용되며, 복합재료 내에 매설이 가능하여 스마트 구조물 등에도 다양하게 적용되고 있다[5, 6].
원전 격납건물은 일반 콘크리트 건물과 마찬가지로 시간이 경과하면 어떤 요인에 의해 열화되는가? 원전 격납건물은 원자로 내부의 방사능 누출을 방지하기 위한 중요 시설물 중의 하나로 냉각재 유출사고 시 고압과 지진하중에 견디도록 설계되어 있다. 그러나 일반 콘크리트 건물과 마찬가지로 격납건물도 시간이 경과하면서 동결 융해, 중성화, 강재부식, 마모, 누수, 누유 등의 환경요인에 의해 열화되므로 합리적인 수명관리를 위한 변형 특성의 규명이 매우 중요하다. 격납건물의 내부를 가압 및 감압하면서 건물의 반경 및 수직 방향 구조적 변위와 건물 외부 콘크리트 벽의 균열 진행 상태를 측정하고 감압 후의 변형률 및 회복률을 측정하여 탄성적 거동을 확인하여 시공 품질과 구조적 성능이 허용 가능한 범위 내에 있음을 입증하는 것을 구조적 건전성 시험(SIT, Structural Integrity Test)이라고 한다.
원전 격납건물은 어떻게 설계되어 있는가? 원전 격납건물은 원자로 내부의 방사능 누출을 방지하기 위한 중요 시설물 중의 하나로 냉각재 유출사고 시 고압과 지진하중에 견디도록 설계되어 있다. 그러나 일반 콘크리트 건물과 마찬가지로 격납건물도 시간이 경과하면서 동결 융해, 중성화, 강재부식, 마모, 누수, 누유 등의 환경요인에 의해 열화되므로 합리적인 수명관리를 위한 변형 특성의 규명이 매우 중요하다.
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참고문헌 (9)

  1. D. J. Yoon, G. S. Pang, Y. C. Song, and K. S. Kim "Technology on the containment structure's SIT using fiber Bragg grating sensors", Korean Society of Civil Engineers Workshop, pp. 520-523, Jeju, Korea, 2005. 

  2. J. G. Lee, "Study about FBG sensor signal process and control using swept semiconductor light source", Master's Thesis, Hoseo University, 2002. 

  3. R. M. Measures, "Fiber optic sensor consideration and developments for smart structures", Proc. SPIE, Vol. 1588, pp. 282-299, 1991. 

  4. F. Bucholtz, A. D. Kersey, and A. Dandridge, "Multiplexing of nonlinear fiber optic interferometric sensors", J. Lightwave Technol., Vol. 7, pp. 514-519, 1989. 

  5. P. Biswas, S. Bandyopadhyay, K. Kesavan, S. Parivallal, B. A. Sundaram, K. Ravisankar, and K. Dasgupta, "Investigation on packages of fiber Bragg grating for use as embeddable strain sensor in concrete structure", Sens. Actuators. A., Vol. 157, pp. 77-83, 2010. 

  6. I. B. Kwon, C. G. Kim, and C. S. Hong, "A digital signal processing algorithm for structural strain measurement by a 3 ${\times}$ 3 passive demodulated fiber optic interferometric sensor", Smart Mater. Struct., Vol. 8, pp. 433-440, 1999. 

  7. T. Erdogan, "Fiber grating spectra", J. Lightwave Technol., Vol. 15, pp. 1277-1294, 1997. 

  8. K. O. Hill,and G. Meltz, "Fiber Bragg grating technology fundamentals and overview", J. Lightwave Technol., Vol. 15, pp. 1263-1276, 1997. 

  9. J. S. Heo and J. J. Lee, "Development of flexible force sensor using fiber Bragg grating for tactile sensor and its evaluation", J. of KSPE, Vol. 23, pp. 51-56, 2006. 

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