탄소나노튜브 기반의 구조물 모니터링 장치 및 방법
APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING OF CONSTRUCTED STRUCTURE BASED ON CARBON NANOTUBE
특허 요약
탄소나노튜브 기반의 구조물 모니터링 장치 및 탄소나노튜브 기반의 구조물 모니터링 방법에 관한 것으로, 탄소나노튜브 기반의 구조물 모니터링 장치는 복수의 탄소나노튜브 복합체 각각의 저항을 복수의 시점에서 측정하되, 상기 탄소나노튜브 복합체는 구조물의 피지지체 및 지지체 사이에 설치된 것인 저항 측정부 및 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 각각에 대해서 상기 복수의 시점에서 측정된 저항의 차이를 연산하거나 또는 상기 측정된 저항의 차이를 기초로 상기 저항의 변화량을 연산하고, 상기 저항의 차이 또는 상기 저항의 변화량을 기초로 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체에 인가되는 외력을 결정하거나, 상기 피지지체 및 지지체 중 적어도 하나의 기울어짐을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

복수의 탄소나노튜브 복합체 각각의 저항을 복수의 시점에서 측정하되, 상기 탄소나노튜브 복합체는 구조물의 피지지체 및 지지체 사이에 설치된 것인 저항 측정부; 및상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 각각에 대해서 상기 복수의 시점에서 측정된 저항의 차이를 연산하거나 또는 상기 측정된 저항의 차이를 기초로 상기 저항의 변화량을 연산하고, 상기 저항의 차이 또는 상기 저항의 변화량을 기초로 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체에 인가되는 외력을 결정하거나, 상기 피지지체 및 지지체 중 적어도 하나의 기울어짐을 결정하는 프로세서;를 포함하는 구조물 모니터링 장치.

2

제1항에 있어서,상기 프로세서는,상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 적어도 하나의 저항의 차이 또는 상기 저항의 변화율이 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 적어도 하나에 대응하는 방향으로 기울어짐이 발생한 것으로 판단하거나,상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 적어도 하나로부터 획득된 상기 복수의 시점에서의 저항의 차이와, 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 다른 적어도 하나로부터 상기 복수의 시점에서의 저항의 차이 사이의 차이가 미리 정의된 설정 값을 초과하면 기울어짐이 발생하였다고 결정하는 구조물 모니터링 장치.

3

제2항에 있어서,상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 다른 적어도 하나는, 미리 결정된 적어도 하나의 기준 탄소나노튜브 복합체를 포함하는 구조물 모니터링 장치.

4

제1항에 있어서,상기 탄소나노튜브 복합체는, 탄소나노튜브, 유기 용매 및 폴리머 용액의 혼합 용액을 획득하고, 상기 혼합 용액 내의 탄소나노튜브를 균일하게 분산시켜 균일 혼합 용액을 획득하고, 상기 균일 혼합 용액으로부터 상기 유기 용매를 제거하여 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액을 획득하고, 상기 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액에 경화제를 투입한 후, 상기 경화제가 투입된 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액을 상기 지지체의 적어도 일 면에 도포하여 상기 피지지체 및 상기 지지체 사이에 설치되거나, 또는 상기 경화제가 투입된 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액을 고형화하여 획득된 고형화된 탄소나노튜브 복합체를 상기 지지체에 고정하여 상기 피지지체 및 상기 지지체 사이에 설치되는 구조물 모니터링 장치.

5

제1항에 있어서,상기 탄소나노튜브 복합체는,전체 대비 0.01wt.% 내지 7wt.% 중 적어도 하나의 질량 퍼센트의 함량의 탄소나노튜브 및 폴리우레탄, 에폭시, 멜라민, 및 폴리아미드 중 적어도 하나인 폴리머의 복합체로 형성된 것인 구조물 모니터링 장치.

6

복수의 탄소나노튜브 복합체 각각의 저항을 복수의 시점에서 측정하되, 상기 탄소나노튜브 복합체는 구조물의 피지지체 및 지지체 사이에 설치된 것인 단계; 및상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 각각에 대해서 상기 복수의 시점에서 측정된 저항의 차이를 연산하거나 또는 상기 측정된 저항의 차이를 기초로 상기 저항의 변화량을 연산하는 단계;를 포함하되,상기 저항의 차이 또는 상기 저항의 변화량을 기초로 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체에 인가되는 외력을 결정하는 단계; 및 상기 피지지체 및 지지체 중 적어도 하나의 기울어짐을 결정하는 단계; 중 적어도 하나를 더 포함하는 구조물 모니터링 방법.

7

제1항에 있어서,상기 피지지체 및 지지체 중 적어도 하나의 기울어짐을 결정하는 단계는,상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 적어도 하나의 저항의 차이 또는 상기 저항의 변화율이 미리 설정된 설정 범위를 벗어나면, 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 적어도 하나에 대응하는 방향으로 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는 단계; 및상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 적어도 하나로부터 획득된 상기 복수의 시점에서의 저항의 차이와, 상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 다른 적어도 하나로부터 상기 복수의 시점에서의 저항의 차이 사이의 차이가 미리 정의된 설정 값을 초과하면 기울어짐이 발생하였다고 결정하는 단계; 중 적어도 하나를 포함하는 구조물 모니터링 방법.

8

제7항에 있어서,상기 복수의 탄소나노튜브 복합체 중 다른 적어도 하나는, 미리 결정된 적어도 하나의 기준 탄소나노튜브 복합체를 포함하는 구조물 모니터링 방법.

9

제6항에 있어서,상기 탄소나노튜브 복합체는,경화제가 투입된 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액을 상기 지지체의 적어도 일 면에 도포하여 상기 피지지체 및 상기 지지체 사이에 설치되거나, 또는 상기 경화제가 투입된 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액을 고형화하여 획득된 고형화된 탄소나노튜브 복합체를 상기 지지체에 고정하여 상기 피지지체 및 상기 지지체 사이에 설치되되,상기 경화제가 투입된 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액은,탄소나노튜브, 유기 용매 및 폴리머 용액의 혼합 용액을 획득하는 단계;상기 혼합 용액 내의 탄소나노튜브를 균일하게 분산시켜 균일 혼합 용액을 획득하는 단계;상기 균일 혼합 용액으로부터 상기 유기 용매를 제거하여 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액을 획득하는 단계; 및상기 탄소나노튜브 폴리머 혼합 용액에 경화제를 투입하는 단계;를 통해 획득되는 구조물 모니터링 방법.

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제6항에 있어서,상기 탄소나노튜브 복합체는,전체 대비 0.01wt.% 내지 7wt.% 중 적어도 하나의 질량 퍼센트의 함량의 탄소나노튜브 및 폴리우레탄, 에폭시, 멜라민, 및 폴리아미드 중 적어도 하나인 폴리머의 복합체로 형성된 것인 구조물 모니터링 방법.