[논문]콘크리트 재료의 인장변형 모니터링을 위한 메카노크로믹 센서의 활용 가능성에 관한 실험적 연구

편수정; 최경철; 김홍섭; 김규용; 남정수

doi:10.5345/jkibc.2021.21.6.573

콘크리트 재료의 인장변형 모니터링을 위한 메카노크로믹 센서의 활용 가능성에 관한 실험적 연구
An Experimental Study on the Applicability of Mechanochromic Sensors for Monitoring Tensile Strain of Concrete Materials 원문보기

한국건축시공학회지 = Journal of the Korea Institute of Building Construction, v.21 no.6, 2021년, pp.573 - 581

편수정 (Department of Architectural Engineering, Chungnam National University) , 최경철 (Department of Building Research, Korea Institute of Civil engineering and Building Technology) , 김홍섭 (Department of Building Research, Korea Institute of Civil engineering and Building Technology) , 김규용 (Department of Architectural Engineering, Chungnam National University) , 남정수 (Department of Architectural Engineering, Chungnam National University)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 메카노크로믹 센서의 건설 구조물 건전도 모니터링 활용 가능성을 검토하기 위한 기초 단계의 실험적 연구를 진행하였다. 콘크리트 재료의 마감 유형에 따른 메카노크로믹 센서의 변형 및 변색 특성을 파악하였다. 그결과, 콘크리트 시험체의 인장변형률이 증가할수록 메카노크로믹 센서의 변형 및 변색 반응도가 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 콘크리트, 우레탄, 에폭시, 수성페인트 및 유성페인트의 마감 환경의 차이는 메카노크로믹 센서의 변형 및 변색 특성에 영향을 미치지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, a basic experiment was conducted to examine the possibility of using mechanochromic sensors to monitor the health of construction structures. The strain and color variation characteristics of the mechanochromic sensor according to the type of finish of the concrete material were investigated. As a result, it was confirmed that the strain and color variation reactivity of the mechanochromic sensor increased as the tensile strain of the concrete specimen increased. In addition, the difference in the finishing environments of concrete, urethane, epoxy, water-based paint and oil-based paint did not affect the deformation and discoloration characteristics of the mechanochromic sensor.

주제어

표/그림 (9)

그림 Figure 1. Principle of mechanochromic sensor[2]
표 Table 1. Mixture proportions[11]
그림 Figure 2. Testing part
표 Table 2. Experimental plan
그림 Figure 3. Strain, color variation of concrete
그림 Figure 4. Strain, color variation of urethane
그림 Figure 5. Strain, color variation of epoxy
그림 Figure 6. Strain, color variation of water-base paint
그림 Figure 7. Strain, color variation of oil paint

참고문헌 (11)

Heo GH, Lee G, Yun HD. Structural health monitoring systems for a steel structure using an ambient vibration. Proceeding of Architectural institute of korea; 2004 Oct 19; Cheongju, Korea. Seoul (Korea): Architectural institute of korea; 2004. p. 289-92.
Heo GH, Lee WS, Kim MG. Structural health monitoring system employing smart sensor technology part 1: Development and performance test of smart sensor. Journal of The Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection. 2007 Jul;11(2):134-44.
Kim KS, Kim JW. Advanced structural monitoring system using fiber optic sensors. Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference. 2002 Oct 01;Seoul, Korea. Seoul (Korea): Korea Concrete Institute; 2002. p. 717-23.
Bae GJ, Seo MS, Bae SJ, Lee DH, Lee MK. Angle-insensitive fabry-perot mechanochromic sensor for real-time structural health monitoring. Advanced Materials Technologies. 2021 Jun;6(8):2100118. https://doi.org/10.1002/admt.202100118

상세보기
Lee BY, Yi ST, Kim JK. Surface crack evaluation method in concrete structures. Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing. 2007 Apr;27(2):173-82.
Nishikawa T, Yoshida J, Sugiyama T, Fujino Y. Concrete crack detection by multiple sequential image filtering. ComputerAided Civil and Infrastructure Engineering. 2012 Mar;27(1):29-47. https://doi.org/10.1111/j.1467-8667.2011.00716.x

상세보기
Bae GJ, Seo MS, Bae SJ, Lee DH, Lee MK. Colorimetric detection of mechanical deformation in metals using thin-film mechanochromic sensor. Advanced Materials Technologies. 2021 Jul;6(10):2100479. https://doi.org/10.1002/admt.202100479

상세보기
You IS, Mackanic D G, Matsuhisa N, Kang JH, Kwon JM, Beker L, Mun JW, Suh WJ, Kim TY, B-H Tok J, Bao Z, Jeong UY. Artificial multimodal receptors based on ion relaxation dynamics. Science. 2020 Nov;370:961-5. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba5132

상세보기
Park JH, Lee YO, Barbee M H, Cho SW, Cho SS, Shanker R, Kim JY, Myoung JY, Kim MS P, Baig CG, Craig S L, Ko HH. A hierarchical nanoparticle-in-micropore architecture for enhanced mechanosensitivity and stretchability in mechanochromic electronic skins. Advanced Materials. 2019 May;31(25):1808148. https://doi.org/10.1002/adma.201808148

상세보기
Wang X Q, Wang C F, Zhou Z F, Chen S. Robust Mechanochromic Elastic One-Dimensional Photonic Hydrogels for Touch Sensing and Flexible Displays. Advanced Optical Materials. 2014 Apr 19;2(7):652-62.

상세보기
Kim HS, Kim GY, Son MJ, Choe GC, Nam JS. Strain rate effects on the compressive and tensile behavior of bundle-type polyamide fiber-reinforced cementitious composites. Composites Part B: Engineering. 2019 Mar;160:50-65. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.10.008

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