본 기술은 교각과 상부 구조물 사이에서 충격과 진동을 완충하는 교좌 받침부와, 이 교좌 받침부에서 교각까지 이어서 칠한 색 변화 센서로 이루어져 받침이나 교각이 변형되면 코팅 색이 바뀌는 교량의 변형 감지 장치입니다.
교좌 장치는 상부 하중을 하부로 전달하고 지진, 바람, 온도 변화에 따른 신축을 흡수하는 핵심 부재여서 변형을 제때 발견하지 못하면 교량 안전사고와 인명 피해로 이어질 수 있습니다. 그러나 기존의 육안검사는 검사자의 주관에 의존해 변형을 즉시 알아채기 어려웠고, 부착형 스트레인 게이지는 측정 위치가 제한되고 부착 오차나 손상으로 정확도가 떨어지며 설치·유지 비용이 드는 문제가 있었습니다.
본 기술은 교좌 받침부를 상부 솔 플레이트, 하부 솔 플레이트, 그 사이의 탄성 패드로 구성하고, 센서를 탄성 패드와 하부 솔 플레이트, 교각에 걸쳐 연속으로 코팅해 부재 사이의 어긋남까지 색으로 드러나게 했습니다. 센서는 디이소시아네이트 용액과 양 끝에 아미노기를 가진 폴리디메틸실록산 용액을 반응시킨 뒤 다이아세틸렌을 더해 고분자를 만들고, 자외선이나 열로 중합해 응력을 받으면 색이 변하는 폴리다이아세틸렌 고분자로 얻습니다. 고속도로·철도 교량의 교좌장치, 지진 후 긴급 점검이 필요한 교각, 접근이 어려운 하천·해상 교량 받침부에 적용될 수 있어 전원이나 계측 장비 없이 점검자가 색 변화만 보고 받침 손상 위치를 바로 짚어 신속한 안전진단과 보수로 이어갈 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 자극 감응성 고분자 복합체 기반 응력시각화 및 정량화 내구성 평가플랫폼 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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