초록
최근 들어 자기이방성센서를 이용한 비파괴응력계측기법은 강교나 강관 등의 건설 분야에서 적용되어지고 있다. 또한 터널건설현장에서 이용되는 강지보재에 대해서도 적용한 사례가 있다. 본 연구에서는 일본에서 개발된 자기이방성센서와 스트레인 게이지를 이용하여 국산 강재인 SS400에 적합한 응력감도곡선을 도출하기 위해 강재하중재하실험을 수행하였다. 또한 자기이방성센서를 이용한 비파괴 응력계측기법의 적용성을 평가하기 위하여 추가 강재하중재하실험과 수치해석을 실시하였다. 본 연구의 결과, 계측위치에 따라 자기이방성센서에서 측정된 출력전압과 스트레인 게이지로 측정된 응력의 평균을 이용하여 국산 강재인 SS400에 적합한 응력감도곡선을 도출하였다. 그리고 추가 강재하중재하실험과 수치해석을 비교한 결과, 자기이방성센서의 오차범위가 약 20MPa 정도임을 알 수 있었다. 자기이방성센서를 강재의 응력상태를 파악할 목적으로 사용할 경우, 강재의 항복응력의 레벨(245MPa)을 고려하면 공학적으로 충분한 정확도를 가지고 있다고 판단된다. 특히 자기이방성센서는 계측 센서가 부착되어 있지 않은 강구조물에서 잔류응력을 고려한 현재상태의 응력을 용이하게 파악할 수 있으며, 강구조물의 유지관리에 편리하게 적용이 가능함을 확인하였다.
Recently, non-destructive stress measurement method using magnetic anisotropy sensor has been applied to the construction site such as steel bridges and steel pipes. In addition, steel rib used in the tunnel construction site was found to be possible to measure the stress by non-destructive method. In this study, steel loading experiments using magnetic anisotropy sensor developed in Japan and strain gauges were conducted to derive stress sensitivity curve for domestic steel SS400. Also, additional steel loading experiments and numerical analysis were performed for evaluation of applicability for non-destructive stress measurement method using magnetic anisotropy sensor. As a result of this study, stress sensitivity curves for domestic steel SS400 were derived using output voltage measured by magnetic anisotropy sensor and average of stress measured by strain gauges depending on the measurement location. And as a result of comparing additional steel loading experiments with the numerical analysis, error level of magnetic anisotropy sensor is around 20MPa. When considering the level of the yield stress(245MPa) of steel, in case of using magnetic anisotropy sensor in order to determine the stress status of steel, it has sufficient accuracy in engineering. Especially, magnetic anisotropy sensor can easily identify the current state of stress which considers residual stress at steel structure that stress measurement sensor is not installed, so we found that magnetic anisotropy sensor can be applied at maintenance of steel structure conveniently.