◎광섬유센서 삽입 균열·진동 자동감지광섬유 센서를 이용해 건물 스스로 안전을 진단하고 건물이 붕괴되지 않도록 예방하는 「스마트 구조물」에 대한 연구가 본격화하고 있다.
한국과학기술원(원장 윤덕룡) 홍창선 교수(항공우주공학과)팀은 건물이나 교량의 구조물안에 작고 유연한 여러 개의 광섬유 센서를 삽입, 균열이나 진동 등을 자동으로 감지하고 이를 보수하는 스마트 구조물을 오는 99년까지 개발키로 하고, 24일 막을 내린 「SEEKAIST 97」에서 선보였다.
지난 80년대 중반부터 미국 일본등에서 연구해 온 광섬유센서를 이용한 스마트 구조물은 교량과 건물의 일부분이 하중을 받으면 이를 측정, 하중이 작용하는 반대방향으로 힘을 가해줌으로써 구조물의 붕괴를 미리 예방하게 된다.
이를 위해 스마트 구조물은 건물의 이상여부를 진단하는 감지계, 이를 판단하는 두뇌계, 정상으로 되돌려주는 작동계등 3부분으로 구성된다.
감지계의 경우 내장된 광섬유 센서를 통해 한쪽에서 쏜 빛과 반대쪽에서 나오는 빛의 강도와 위상차를 조사해 구조물의 변형 여부를 감지하고, 두뇌계는 감지계에서 측정한 각종 자료를 근거로 작동계를 운전토록 한다. 이에 따라 작동계는 균열이 있으면 지지대를 만들고 틈새를 보강하는 역할을 한다 80년대 중반부터 항공기와 인공위성분야에서 사고예방을 위해 도입한 스마트 구조물은 건축분야에는 최근들어 응용되기 시작, 외국에서도 아직 실험실 수준에 머물러 있다.
연구책임자 홍창선 교수는 『이 시스템이 완성될 2000년께는 안전성이 크게 향상된 건물을 지을 수 있을 것』이라고 내다봤다.<박영식>
