근적외선과 열화상 기법을 이용한 FRP시트 보강 콘크리트 비부착 결함 검출

Abstract

섬유시트로 보강된 콘크리트의 경우, 섬유시트와 콘크리트 사이의 비부착 결함은 인장력을 발휘하는 섬유 시트의 보강 효과를 현저히 떨어뜨린다. 이러한 문제점을 해결하기 위해선 비부착 결함을 조기에 발견하고 보수하는 것이 중요하다. 최근 들어 콘크리트 구조물의 안정성을 비파괴적이고 비접촉적이며 빠르고 정확하 게 검출할 수 있는 방법에 대한 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 이러한 비파괴 검사 기법으로 상기의 요구 조건을 만족시키는 것으로 열화상 기법이 최근 각광받고 있다. 열화상 기법은 외부에서 대상 물체에 동일한 열이 가해 졌을 때, 서로 다른 성질의 대상 물체는 상이한 적외선이 방출되는 차이로 결함을 검출하는 기법 이다[2]. 이러한 열화상 기법을 적용하기 위한 가열 방법에는 크게 자연 상태의 열을 이용한 방법과 인위적 으로 열을 가하는 방법이 있다[5]. 자연광을 이용한 경우, 인공 열원과 다르게 비교적 깊은 결함을 검출할 수 있는 반면 불규칙한 온도 변화와 주변 환경의 영향을 받아 빠른 검사로는 부적합하다. 그러나 인공 열원 을 사용시, 일정한 온도로 대상 물체를 가열하고 열원에 따라 검사 시간이 단축될 수 있다[1]. 이러한 이유 로 최대한 빠른 시간에 대상 물체의 결함을 검출할 수 있는 열화상 기법이 필요하다. 이에 빠른 열화상 기법 을 위해 할로겐램프, 원적외선램프, 마이크로웨이브 등과 같은 다양한 열원으로 사용한 선행 연구가 있다 [4,5]. 본 실험에서는 콘크리트와 FRP시트 사이의 비부착 결함을 검출함에 있어 기존 선행 연구와 다르게 에너지는 원적외선에 비해 작지만 파장이 가시광선에 가까운 780~2,500nm의 근적외선을 열화상 기법의 열 원으로 사용하였다[2].