Development of Smart Concrete adopting Light-emitting Diode and the Resistance Property of Electric Fuse

LED와 전기 저항적 특성을 적용한 스마트 콘크리트의 개발

Use of concrete has undoubtedly become widespread in construction. Sensors are used to add functional characteristics to concrete. Self-diagnosing, smart concrete is also being developed. Development of these functional materials and structures will play an important role in protecting buildings and structures against external factors brought about by unusual weather among others. In this study, the innovative measurement system is presented where material damages and internal stress can simply be detected against the compressive and bending force of the structure using light-emitting diode and the resistance property of electric fuse.

콘크리트에서 발생하는 균열 및 손상을 평가하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있으며, 주요 콘크리트 부재(Element)에 균열이 발생하면 LED가 동작하는 스위칭(Switching) 개념의 기능성 콘크리트에 대한 연구도 진행 중이다. 이러한 자가 진단형(Type of Self-diagnostic) 시스템은 관리자가 모니터링을 통하여 교량 등의 구조물을 관리하는 데 편리성을 주지만, 보행자나 운전자들에게 갑작스런 LED점등으로 구조물에서 발생하는 손상신호(Signal Damage)의 전달이 미비하게 될 가능성도 배제할 수 없다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 주요 부재에 균열 및 손상이 발생하면 LED가 소등되어 보행자 및 운전자가 위험을 인지하게 되는 시스템을 구상하게 되었다. 이를 이용하면 주요 부재에 균열이 발생하여 콘크리트 내부의 센서를 파괴하여 센서 내부의 전선이 단전되어 야간 및 악천후시 가로등 및 신호기 등이 소등되어 위험을 알리는 스마트 콘크리트를 개발할 수 있기 때문에 이에 대한 연구를 구상하였다. 또한, 외력에 의해 발생한 균열 손상에 의해 센서내부의 전선이 신장(Elongation)되어 할렬될 때의 저항변화를 검토하여 관리자가 주요 부재의 손상을 검토할 수 있는 기능성 콘크리트를 개발하기 위한 기초적 연구이다.