한국표준과학연구원(원장 박상열)의 '최대 변형률 측정을 위한 '섬유 브래그 격자(FBG) 센서 기술'은 각종 시설물이 지진과 같은 외력에 손상되는 정도를 빠르고 정확하게 측정할 수 있게 하는 기술이다. 건물의 기둥, 교량, 터널, 댐을 비롯해 다양한 시설물에 대응할 수 있다.
시설물은 지진과 같은 외부의 힘을 받을 때 변형을 겪는데 시간이 흐르면 이 변형 정도가 줄어들고, 일부 복구되는 성질을 띤다. 육안으로 볼 때 별다른 이상을 느끼지 못하지만 시설물 내부는 이미 심각한 손상을 입은 경우도 생긴다. 지진과 같은 사건 발생 시 최대 변형률을 파악하는 것이 중요한 이유다. 그동안은 내부 촬영 방법을 써서 내부 손상을 파악하는 방법을 아는데 많은 부수장치, 노동력, 시간이 소요됐다.
표준연이 개발한 FBG 센서는 내부 촬영 없이 시설물 내부의 손상 정도를 파악할 수 있다. 시설물 안에 사전에 매설하거나 부착하는 것만으로 효과를 본다.
FBG 센서는 광섬유로 이뤄져 있다. 변형이 가해질 때 센서 내부에 생기는 굴절률 변화를 파악하고, 이를 통해 최대 변형률을 계산하는 방식이다. 지진과 같은 외력이 사라진 뒤에도 원래의 상태로 복구되지 않기 때문에 정확한 수치 산출이 가능하다. 시설물은 물론 우주, 조선해양, 자동차 산업 등 복합 재료를 이용하는 다양한 산업 분야에도 활용할 수 있다.
기술 진척도는 4단계 수준이다. 시험 샘플 제작 후 핵심 성능 평가가 이뤄진 단계다. 표준연은 기업 이전을 통해 관련 기술 상용화를 준비하고 있다.
연구책임자인 권일범 안전측정센터 책임연구원은 “번거롭고 비용이 많이 드는 과정 없이 시설물의 안전 상황을 확인할 수 있는 기술을 개발했다”면서 “최근 잦은 지진으로 커진 시설물 안전 우려감을 불식시키고 관련 산업에 대응할 수 있다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
