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대체재를 사용하여 시멘트의 일부 또는 전체를 치환하여 수화 반응, 포졸란 반응, 잠재수경성 반응, 중합 반응 또는 알칼리촉진 반응에 의해 경화되어 형성되며, 하중, 화재 또는 지진의 외부 환경적 요인에 의해 응력이 변화하는 시멘트 복합체(110);상기 시멘트 복합체(110)를 보강하기 위해 혼입되는 전기전도성을 갖는 보강섬유로서, 상기 시멘트 복합체(110)로부터 1개 또는 2개의 입력단(121a, 121b) 및 출력단(122a, 122b)이 노출되도록 형성되며, 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화에 따라 상기 출력단(122a, 122b)의 전류가 변화하도록 피에조 성질을 갖는 도전성 섬유(120);상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화를 측정할 수 있도록 상기 도전성 섬유(120)의 입력단(121a, 121b)에 가변전압을 인가하고, 상기 도전성 섬유(120)의 출력단(122a, 122b)으로부터 미소전류를 검출하는 미소전류 측정 유닛(130);상기 미소전류 측정 유닛(130)로부터 검출된 미소전류에 대응하는 저항값을 산출하고, 상기 산출된 저항값에 따라 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화를 분석하여, 분석된 응력 변화 데이터를 무선으로 전송하는 데이터 처리 유닛(140); 및상기 데이터 처리 유닛(140)으로부터 무선으로 전송되는 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 실시간으로 확인 및 저장하는 원격 모니터링 유닛(150)을 포함하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 도전성 섬유(120)는 전기전도성(Electrical conductivity)을 띠고 시멘트 복합체에 혼입되어 피에조 성질을 갖는 섬유로서 탄소섬유(Carbon fibers), 그래핀옥사이드(Graphene Oxide), SWCNT(single-walled carbon nanotubes), MWCNT(multi-walled carbon nanotubes), 흑연 또는 이상의 섬유를 개질한 섬유인 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제1항에 있어서,상기 미소전류 측정 유닛(130)은 상기 도전성 섬유(120)의 1개 또는 2개의 입력단(121a, 121b) 및 출력단(122a, 122b)에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 시멘트 복합체(110)의 일측 면에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제3항에 있어서, 상기 미소전류 측정 유닛(130)은,상기 도전성 섬유(120)의 입력단(121a, 121b)에 전기적으로 연결되어 상기 시멘트 복합체(110) 내에 가변전압을 인가하는 가변전압 인가부(131);상기 도전성 섬유(120)의 출력단(122a, 122b)에 전기적으로 연결되어 하중, 화재 또는 지진의 외부 환경적 요인에 의해 응력이 변화하는 시멘트 복합체(110)에서 발생하는 미소전류(Iout)를 검출하는 미소전류 검출부(132);상기 가변전압 인가부(131)에서 인가되는 입력전원(Vin)을 가변 제어하고, 상기 미소전류 검출부(132)에서 검출되는 미소전류(Iout)를 디지털신호로 변환하는 제어부(132); 및상기 디지털신호로 변환된 미소전류(Iout) 데이터를 무선으로 전송하는 근거리 무선통신모듈(139)을 포함하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제4항에 있어서, 상기 미소전류 검출부(132)에서 검출된 미소전류(Iout)는 증폭기(134)에 의해 증폭되고, 필터(135)에 의해 노이즈가 제거되며, 아날로그/디지털 변환기(136)에 의해 디지털신호로 변환되는 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제4항에 있어서, 상기 데이터 처리 유닛(140)은,상기 미소전류 측정 유닛(130)의 근거리 무선통신모듈(139)로부터 디지털신호로 변환된 미소전류(Iout) 데이터를 수신하는 근거리 무선통신모듈(141);상기 수신된 미소전류(Iout) 데이터에 따른 저항값을 산출하고, 상기 산출된 저항값에 따라 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화를 분석하여 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터로 처리하는 데이터 처리부(144); 및상기 데이터 처리부(144)에서 처리된 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 원격 모니터링을 위해 무선으로 전송하는 무선통신모듈(145)을 포함하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제6항에 있어서, 상기 데이터 처리부(144)에서 처리된 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 표시하는 디스플레이(146)를 추가로 포함하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제6항에 있어서, 상기 데이터 처리 유닛(140)의 무선통신모듈(145)은 WIFI, 블루투스 또는 CDMA/LTE 모뎀인 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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제1항에 있어서, 상기 원격 모니터링 유닛(150)은 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 실시간으로 확인하여 기준값 이상인 경우, 알림메시지를 발생하는 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 시스템
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a) 도전성 섬유(120)가 혼입된 시멘트 복합체(110)로부터 상기 도전성 섬유(120)의 1개 또는 2개의 입력단(121a, 121b) 및 출력단(122a, 122b)이 노출되도록 형성하는 단계;b) 미소전류 측정 유닛(130)이 상기 도전성 섬유(120)의 입력단(121a, 121b)에 가변전압(Vin)을 인가하는 단계;c) 상기 미소전류 측정 유닛(130)이 상기 도전성 섬유(120)의 출력단(122a, 122b)으로부터 미소전류(Iout)를 검출하는 단계;d) 데이터 처리 유닛(140)이 검출된 미소전류(Iout)에 대응하는 저항값을 산출하는 단계;e) 상기 데이터 처리 유닛(140)이 산출된 저항값에 따른 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화를 분석하는 단계;f) 상기 데이터 처리 유닛(140)이 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 무선으로 전송하는 단계; 및g) 원격 모니터링 유닛(150)이 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 실시간 확인하고 저장하는 단계를 포함하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 방법
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제10항에 있어서, 상기 a) 단계의 도전성 섬유(120)는 전기전도성(Electrical conductivity)을 띠고 시멘트 복합체에 혼입되어 피에조 성질을 갖는 섬유로서 탄소섬유(Carbon fibers), 그래핀옥사이드(Graphene Oxide), SWCNT(single-walled carbon nanotubes), MWCNT(multi-walled carbon nanotubes), 흑연 또는 이상의 섬유를 개질한 섬유인 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 방법
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제10항에 있어서,상기 b) 단계의 미소전류 측정 유닛(130)은 상기 도전성 섬유(120)의 1개 또는 2개의 입력단(121a, 121b) 및 출력단(122a, 122b)에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 시멘트 복합체(110)의 일측 면에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 방법
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제10항에 있어서,h) 상기 원격 모니터링 유닛(150)이 상기 시멘트 복합체(110)의 응력 변화 데이터를 실시간으로 확인하여 기준값 이상인 경우, 알림메시지를 발생하는 단계를 추가로 포함하는 도전성 섬유를 혼입한 시멘트 복합체의 원격 모니터링 방법
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