FBG 센서를 이용한 철도교의 처짐 모니터링에 관한 연구

초록

본 연구에서는 FBG 센서를 적용한 철도교의 동적 모니터링에 대한 타당성을 검토하기 위해 판형교에 FBG 센서를 수평 배치하여 변형률을 측정하고, Bernoulli 보 이론을 이용하여 판형교의 수직 처짐을 유추하였다. 이러한 처짐 유추법은 형하공간에 변위계를 설치하기 위한 고정점을 확보할 필요가 없으며 구조물의 변형률과 처짐을 동시에 측정할 수 있다는 장점이 있다. 검증 실험을 위해 경북선 옥산-청리 구간에 위치하고 있는 판형교인 소천교에 FBG 센서를 부착하여 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 재하 차량은 디젤 기관차 1량으로 정적 재하와 동적 증속실험을 실시하였다. 실험교량의 동적 모니터링을 위해 속도를 10 km/h부터 90 km/h까지 10 km/h씩 증가시키며 각 속도별 응답을 측정하였으며 측정결과는 변형률 게이지와 LVDT(linear variable differential transformers)를 이용하여 계측한 결과와 비교하였다.