EPDM을 이용한 용접부의 균열 모니터링 시스템

Abstract

강구조물의 접합은 대부분 용접에 의해 수행되어지는데 용접 시에는 필연적으로 용접 잔류응력 및 용접 잔류변형이 발생하여 구조물의 성능에 영향을 주게 된다. 특히 피로하중에 취약한 부위가 되므로 용접부의 손상 유무를 파악하는 것은 구조물의 안전적인 운영이나 피해를 막기 위해 매우 중요하다고 할 수 있다. 하지만 기존의 검사법들은 일정한 주기를 가지고 구조물의 상태를 진단하는 방식이기 때문에 검사의 효율이나 안전성 측면에서 많은 단점을 가지고 있다. 대표적인 기존 검사법으로는 UT(Ultrasonic Testing)나 RT(Radiographic Testing)등이 있는데 이러한 방법의 단점으로는 부식 및 균열에 대한 측정은 가능하나 모니터링이 되지 않아 직접 현장에서 측정해야한다는 점과 검사에 드는 시간과 비용이 많이 소모된다는 점을 들 수 있다. 모니터링 기술의 대표적인 방법으로는 가속도 측정기나 변형률 게이지, 플랜트 구조물에서는 압력게이지등을 일반적으로 많이 사용하고 있다. 이러한 방법들은 측정된 변위나 압력 등의 변화 추이를 바탕으로 간접적으로 손상 유·무를 판단하는 방식이기때문에 정확성 측면에서는 다소 정밀도가 떨어진다고 할 수 있다. 이 연구에서의 EPDM(Electric Potential Drop Method)은 전위차를 이용하여 대상 구조물의 진단은 물론 지속적인 모니터링을 실시하는 방법으로 운영의 효율성을 도모할 수 있고 기존 검사에 드는 시간과 비용을 많이 절감할 수 있을 것으로 기대된다. EPDM이 가진 가장 큰 장점으로는 기존 UT, RT 등과 동일한 정밀도를 가지고 부식 및 균열을 검출 해 낼 수 있다는데 있다. 또한 플랜트의 경우 기존에는 검사를 위해 운영을 중단해야하지만 운영 중에도 측정이 가능함으로써 가동중지에 따른 손실을 최소화 할 수 있는 방식이다. 복잡하고 설비가 많은 플랜트 구조물이나 일반적으로 사고가 발생하면 인명손실이 발생하는 토목구조물에 대해서는 RBI이론을 도입하여 각 설비나 특정 부재에서의 위험도를 정량화해내고 위험도에 따른 검사주기를 설정함으로써 보다 효율적인 유지관리가 가능할 것으로 기대된다.