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제안 방법
- 지하구조물뿐만이 아니라 모든 계측 분야에서 인장과 압축이 발생하는 것이 일반적이다. 결론적으로 정확한 측정을 위해서는 설치된 계측기의 설치된 지점의 변동이 발생하지 않아야 하며, 압축 거동을 측정하기 위해 프리스트레인의 방법을 통해 미리 인장을 시켜 놓은 후 압축은 프리스트레인의 범위에서, 인장은 프리스트레인이 부가된 시점으로부터 최대 인장 범위까지 발생되는 스트레인을 측정할 수 있도록 패키지를 설계하고 제작하였으며, 그림 3은 이의 세부형상을 표현하고 있다.
- 광섬유 케이블의 유리섬유부분(코어와 클래딩)을 보호하는 재킷과 코팅(Coating)을 탈피하여 광섬유의 클래딩 부분을 별도의 고정구에 직접 부착하는 방식으로 고정하여, 변형발생시 광케이블을 구성하는 재료들 사이에서 발생하는 미끄러짐(Slip)현상을 방지하고, 외력에 의해 발생하는 변형을 정확하게 측정이 가능하도록 함과 광섬유격자센서의 자체적으로는 압축변형을 측정이 불가능한 점을 개선하기위해 임의에 초기긴장(Pre-Strain)상태를 유지하기위한 프리스트레인 가변이 가능한 광섬유 격자센서 패키지를 제작하였으며, 지하구조물 내공에 발생되는 인장/압축변형 측정을 가능하게 하였다.
- 광섬유격자센서에 Strain을 자유롭게 조절할 수 있는 이러한 패키징 방법은 일반적으로 사용되는 센서에서 측정이 매우 어려운 압축에 대한 거동을 정밀한 측정이 가능하여 지하구조물의 시공 중 계측뿐만 아니라 유지관리 계측할 경우에 신뢰성이 우수한 측정 데이터의 확보가 가능하며, 실내실험과 대구지하철 현장 시험을 통해 이를 입증하였다.
- 광섬유의 피복 재킷을 부분 탈피하여 고정자(Fixture)에 접착하게 되면, 접착부에서의 미끄러짐(Slip)현상은 더 이상 발생하지 않게 된다. 설계된 치수에 맞도록 부분탈피한 후 광섬유격자센서를 고정자에 접착하여 그림 3과 같은 광섬유격자센서를 이용한 변형률계를 제작하였다. 고정자(Fixture)를 이용하여 광섬유를 고정한 후 고정자의 이동이 발생하지 않도록 볼트를 이용하여 고정한다.
대상 데이터
- 부분탈피 고정방식을 이용한 프리스트레인 가변형 광섬유격자센서의 지하구조물 변위 모니터링 시스템에 관한 신청기술의 현장 적용성을 평가하기 위하여 대구지하철 1호선 현충로역 구간에 적용되었다. 현재 운영 중인 대구지하철 1호선 현충로역 부근에 한국 전력 공동구 설치를 위한 터파기 공사가 진행되면서 지하철 지하구조물에 영향을 줄 수 있기 때문에, 내구성이 우수하고 뛰어난 분해성능을 보이는 광섬유격자센서를 이용하여 지하철 지하구조물의 안전을 감시하였다
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