라이다 위치에 독립적인 교량의 장기변위 계측 기술

Abstract

교량 구조물의 유지관리에 있어 장기변위는 중요한 정보를 제공한다. 시공 중인 교량은 고정하중에 의한 탄성변위 이외에 건조수축, 크리프 등에 의한 추가적인 변위가 발생되고, 장기 운용에 있어 피로, 단면손실, 긴장력손실 등 다양한 요인으로 인해 변위가 누적된다. 이처럼 장기간 발생·누적되는 변위는 교량의 상태 파악을 위해 중요한 정보로 인식되지만, 계측의 어려움으로 인해 널리 활용되지 못하고 있다. 접촉식 변위센서(LVDT 등)는 형하공간에 설치되기 때문에 장기간 설치·운용이 어렵다. GPS의 경우 20mm 수준의 변위계측 정밀도로 인해 장대교량에만 한정적으로 활용된다. 이 밖에 형하공간 이외에 설치되어 높은 정밀도로 계측이 가능한 센서(토탈스테이션, 카메라 등)는 센서 자체의 움직임에 의한 오차누적에 취약하다. 본 연구는 라이다를 활용하여 교량의 장기변위를 계측하는 기술을 제안한다. 교량에 부착된 리플렉터를 통해 라이다 위치에 상관없이 장기간 변위계측이 가능한 기술로써 센서 움직임에 의한 오차누적 없이 변위계측이 가능하다. 본 발표에서는 시공 중인 철도교의 장기변위를 계측한 실험을 바탕으로 개발 기술을 검증한다.