HBM 측정 기술을 이용한 교량 모니터링

472개 센서를 이용하여 장기간 교량 모니터링

다뉴브 강 위에 있던 Žeželj 대교는 세르비아 노비사드(Novi Sad)의 철도 및 도로 교통을 담당하는 아치형 교량이었습니다. 이 교량은 1961년에 유명한 토목 기사인 Branko Žeželj가 건설한 것입니다.

당시만해도 독특했던 프리스트레스 콘크리트 기법으로 건설되며 많은 사람들이 교량 내구성에 의구심을 가졌습니다. 사람들을 안심시키기 위해 Branko는 교량 밑에서 보트를 저으며 부하 시험을 진행했습니다. 

그러나 1999년 나토(NATO) 공습으로 이 교량은 12번의 폭격을 받았고, 결국 여러 번의 직접 타격을 받아 1999년 4월 23일에 파괴되었습니다. 이 교량은 나토의 “Operation Noble Anvil” 작전 당시 노비사드에 끝까지 남아 있었습니다.

사람, 국가, 경제를 이어주는 새로운 교량

Žeželj 대교를 다시 건설 중이며 2017년 말에 완공될 예정입니다. 그 디자인은 기존 교량과 비슷하지만 소재는 스틸 아치가 사용될 것입니다. 길이는 474m가 되고, 국경을 통과하는 두 개의 철도 선로와 자동차 도로, 자전거 도로, 보행자 도로가 지나게 됩니다.

이 교량은 발칸 국가와 EU의 중요한 운송 라인이기 때문에 유럽연합이 이 프로젝트의 자금을 지원하고 있습니다.

철도 및 도로 교량은 다양한 유형과 강도의 부하를 받고 교량의 일상적인 구조 안전성이 중요하기 때문에 가장 복잡한 모니터링 시스템이 필요합니다. 

노비사드 기술과학 대학의 토목공학 및 측지학과(FTN)는 TRC PRO(기술 연구 센터)와 함께 새로운 철도 및 도로 교량의 안전한 건설에 HBM의 측정 기술을 사용하고 있습니다.

관찰, 데이터 수집, 전송, 교량 이용 시 장시간 측정으로 수집되는 데이터의 분석 등이 포함되는 일련의 활동을 통해 구조 안전 모니터링 을 실시합니다. 교량의 구조 건전성을 모니터링하는 목적은 교량 구조의 거동을 추적하기 위한 데이터베이스를 구축하여 교량의 안전성과 성능(내하력, 강성, 사용성, 내구성) 열화를 방지하는 것입니다.

측정에 사용되는 기본 계기는 스트레인 게이지로, 교량 구조물에 직접 부착하거나 힘 센서(force sensor)의 감지 요소로 사용됩니다. 스트레인 게이지 기반 센서는 장기적인 안정성이 뛰어나다는 장점이 있습니다. 이점은 새로운 교량의 전체 수명 기간 동안 작동해야 하고 재보정을 위해 모니터링을 중단할 수 없기에 이 프로젝트에서 특히 중요합니다.

그리고 이 용도로 사용되는 HBM의 LY41시리즈 스트레인 게이지 는 온도 보상 성능이 뛰어납니다. 이 교량이 다양한 기상과 온도 조건에 노출된다는 점에서 이 성능이 반드시 필요합니다.

데이터 수집을 위해 HBM의 PMX 시스템 이 사용되고 있습니다. 

설치 후 손상 및 전자파 간섭(EMI)을 방지하기 위해 측정 지점을 덮습니다.