스마트폰으로 교량 손상 여부 알 수 있다 Crowdsourcing Bridge Inspection
크라우드 소싱 데이터에 의한 교량 안전진단 검사
스마트폰 가속도계 및 GPS 데이터로
구조적 손상 알 수 있어
스마트폰 센서를 활용해 인간의 건강을 모니터링하고 질병을 진단하는 앱이 넘쳐난다. 이제, 엔지니어들은 다리가 고장나기 전에 수리할 수 있도록 스마트폰 데이터를 사용하여 다리가 아픈지 여부를 밝히는 방법을 고안했다.
추가 비용 없이 새 교량 수명 14년 이상 연장 가능
수천 개의 센서 설치보다 더 싸고, 쉽고, 빨라
연구원들은 이러한 크라우드소싱 데이터를 유지보수의 일부로 사용하면 추가 비용 없이 새 교량의 수명을 14년 이상 늘릴 수 있다고 Communications Engineering지에 보고했다.
이 방법은 차량이 다리 위를 주행하는 동안 수집된 스마트폰 가속도계와 GPS 데이터에 의존하여 진동을 계산하는데, 이는 시간이 지남에 따라 구조의 변화를 나타낼 수 있다. 이것은 수천 개의 다리에 센서를 설치하는 것보다 더 싸고, 쉽고, 빠를 것이라고 웨스트포인트에 있는 미국 육군사관학교의 토목 및 기계공학 교수인 토마스 마타라조는 말한다.
미국에 있는 617,000개 이상의 다리들 중 42%는 50년 이상 된 다리이고, 약 46,000개는 구조적으로 부족하다고 여겨진다. 검사관들은 여전히 이 모든 다리의 무결성을 평가하기 위해 대부분 육안 검사에 의존한다. 하지만 실패는 일어난다. 올해 1월 아침 눈이 내린 피츠버그에서 무너진 다리는 작가가 매일 사용하던 다리였다. Matarazo는 이러한 실패가 "우리 다리의 실제 상태에 대한 이해에 있어 지식의 격차를 보여준다"고 말한다. "교량의 진동을 자주 그리고 장기적으로 모니터링하는 것은 실제 교량의 상태를 더 잘 이해하고 이러한 지식 격차를 최소화하기 위한 핵심입니다."
모든 다리는 모달 주파수라고 불리는 특정 고유 주파수로 진동하는데, 이는 재료의 특성, 기하학, 질량과 같은 다리의 물리적 특성에 묶여 있다. "이러한 양의 변화는 이러한 주파수의 변화를 초래할 것입니다."라고 그는 말한다. "다리에 상당한 손상이 있다면, 모달 주파수가 바뀔 것입니다." 그러나 이러한 진동을 측정할 수 있는 센서 네트워크를 갖춘 교량은 미국의 일부(일반적으로 매우 오래된 교량 또는 새 교량)에 불과하다.
황기철 콘페이퍼 에디터 국토부 인플루언서
Ki Chul Hwang Conpaper editor influencer
(Source:
https://spectrum.ieee.org/bridge)
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[데일리 리포트 Daily Report] Nov.11(Fri) 2022 CONPAPER
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