교량 노후화, 소리로 진단한다…건설연, 서울시설물에 시범적용

콘크리트 구조물 내부 긴장재 탄성파 측정


[아이뉴스24 최상국 기자] 한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)이 소리를 이용한 콘크리트 시설물 안전 진단 원천기술을 개발, 서울시를 중심으로 현장 적용을 추진한다.

29일 건설연은 음향방출 진단 시스템 분야 전문기업인 ㈜렉터슨과의 공동연구를 통해 콘크리트 구조물에서 발생하는 탄성파를 측정해 안전을 진단할 수 있는 기술을 확보하고, 서울특별시 및 서울시설공단과의 협의를 거쳐, 서울 시내 콘크리트 시설물을 대상으로 현장적용을 검토 중에 있다고 밝혔다.

건설연 노후인프라센터 서동우 박사 연구팀이 개발한 ‘음향방출(Acoustic Emission, AE)’ 기술은, 물체가 변형되거나 충격을 받으면서 발생하는 탄성파를 센서로 계측하고 분석하는 기술이다.

콘크리트 구조물 내부 혹은 외부에 강선(와이어) 등을 긴장재로 추가해 압축력을 높인 프리스트레스 콘크리트(Pre-Stressed Concrete; PSC)는 기존 철근콘크리트에 비해 다양한 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 국내 신축 교량 중 절반은 PSC로 건설된다. 연구팀이 개발한 기술은 PSC 긴장재에서 발생하는 탄성파를 모니터링해 구조물 내부의 보이지 않는 곳에서 발생한 균열을 파악한다. 이를 통해 콘크리트 시설물의 낡은 부분을 미리 파악할 수 있으므로 시설물 유지관리를 효율적으로 할 수 있다.

해외에서는 음향방출 기술을 이용해 원격으로 시설물을 상시 모니터링하는 사례가 있지만 아직 국내에는 이와 관련한 원천기술이 없었다. 지난 2016년 서울 내부순환로 정릉천고가교에서 강선 부식사고가 발생했을 때는 내시경을 이용해 표본조사를 진행했지만 내부상태에 대한 완벽한 파악은 불가능했다.

정릉천고가교 긴장재 내부강선 내시경 조사 결과(서울시설공단, 2016) [건설연 제공]
서울 내부순환도로 홍제천고가에 시범 설치된 AE 모니터링 시스템 구성 개요 [건설연 제공]
연구책임자인 서동우 박사는 “음향방출 원천기술 개발 및 국산화를 통해 교량 등 각종 콘크리트 시설물의 효율적인 유지관리 및 안전관리가 가능해지고, 국내 인프라 노후화 관리에도 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
최상국기자 skchoi@inews24.com

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