건물이 스스로 아픔을 느낀다?
건물이 스스로 아픔을 느낀다?
인체처럼 아픔 느끼는 스마트 건물 "방법 찾았다"
부산대 광메카트로닉스공학과 김창석 교수 연구팀
인체처럼 스스로 아픔 느끼는 스마트 건축물 기술 개발
부산대학교 광메카트로닉스공학과 김창석 교수 연구팀이 인체처럼 스스로 아픔을 느끼는 스마트 건축물을 만들 수 있는 기술을 개발했다고 합니다.
연구팀은 스마트 건축물에 활용가능한 실시간 준분포형 광섬유센서의 원천 기술을 확보했습니다.
스마트 건축물! 출처: pixabay
어떻게 조사했나?
고층 건물이나 철도, 교량 등의 건축 구조물이 지진, 산사태, 태풍과 같은 자연재해나 도심 지하터널의 발파, 충돌사고, 노후와 붕괴 등에 대응할 수 있게 된 겁니다.
FBG(Fiber Bragg Gratings, 광섬유 브래그 격자배열형 센서)는 속도를 kHz(1kHz는 1000Hz) 급으로 높이면 동시 측정 지점이 10여 개를 넘지 못하는 기술적 교착 상태가 지속되고 있었습니다.
이에 연구진은 '무한반사 공명 기술'을 산업용 광섬유 센서에 새롭게 융합하는 방식을 도입했습니다.
연구진은 반사 컬러의 FBG를 수백개 이상 연결하더라도 각각의 미세진동을 분리해 변조 센싱할 수 있으며, 동시에 KHz이상의 초고속 실시간 계측도 가능한 획기적인 실험을 시연하는 데 세계 최초로 성공했습니다.
기타 3, 4, 5, 6번 줄에 접착시킨 광섬유센서로부터 측정된 각각의 초고속 미세진동 센싱 데이터 및 이 kHz급 진동으로부터 원래 기타소리를 복원하는 과정. 출처: 부산대학교
특이한 점은?
연구팀은 극한 상황의 광섬유센서를 증명하기 위해 일반 건축물보다 훨씬 빠르고 미세하게 떨리는 기타의 줄까지 시연에 사용했습니다.
기타의 3, 4, 5, 6번 줄에 접착시킨 광섬유센서로부터 측정된 각각의 초고속 미세진동이 빠짐없이 데이터로 수집돼 분석됐습니다. 이 kHz급 진동 신호로부터 원래 기타 소리를 완벽하게 복원하는 과정을 통해 실험적 증명을 이뤄냈습니다.
김창석 교수. 출처: 부산대학교
이 연구가 왜 중요할까?
"건축 구조물을 지을 때 곳곳에 수km 광섬유센서를 설치하면 어디서 어떤 진동이나 변형이 일어나는지 실시간으로 즉각 알 수 있는 스마트한 방식입니다. 기존 방식에서 진동을 감지해내는 데 반사 컬러가 사용됐지만, 색이 제한돼 동시 측점지점이 십여 개를 넘지 못하는 한계가 있었습니다. 이번 연구에서는 '무한반사 공명 기술'을 이용해 반사 컬러에 관계 없이 광 경로(빛이 갔다가 돌아오는 총길이 차이)로 수백 개 지점별 미세 진동을 1,000Hz급 초고속으로 파악할 수 있도록 했습니다"
김창석 교수
http://www.astronomer.rocks/news/articleView.html?idxno=87270
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