최근 건설분야에서도 스마트(Smart)라는 개념을 도입한 재료 및 구조방식의 개발에 관한 관심이 고조되고 있다. 특히 기존 콘크리트와 같은 시멘트 복합체에 다양한 전도물질을 혼입하여 외력의 작용시 유발되는 변형을 시멘트 복합체의 저항변화로 평가하는 자기 감지형 건설재료 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 통상적으로 시멘트 복합체는 인장변형에 대한 저항능력이 낮기 때문에 주로 압축변형과 전기적인 저항특성의 상관성을 평가하는 연구 즉, 압축변형 감지능력을 갖는 시멘트 복합체 개발에 관한 연구가 대부분이었다. 본 연구에서는 직접인장하에서 0.5% 인장변형시까지 자기 감지능력을 갖는 변형 경화형 시멘트 복합체(SHCC)를 개발하고 또한 철근의 보강이 SHCC의 자기 감지능력에 끼치는 영향을 평가한다.

This study was conducted to evaluate the effect of self-sensing performance on strain-hardening cement composite containing CNT by curing age. The mixing amount of CNT was set at 1.0%, and SHCC fibers were mixed with PE 1.0% and steel fiber 0.5%. The electrical resistance measurement for the tensile strain sensing performance was based on AC method and 4 probe methods. Test results indicated that electrical sensitivity of SHCC decreased with an increase in curing age.

Fiber-Reinforced Cementitious Composites (FRCCs)는 시멘트 복합체에 혼입한 전도성 섬유로 인해 전기 전도성을 가진다. 이러한 특성은 전기적 응답 계측을 통하여 별도의 센서 설치가 필요 없는 구조물의 균열 모니터링을 가능하게 한다. 하지만 전기적 응답은 균열 발생뿐 만 아니라 온도의 변화에도 민감하게 변화하기 때문에 온도 요인은 전기적 응답 계측을 통한 균열 탐지를 방해하는 요소로 작용할 수 있다. 더욱이 전기적 응답을 측정하기 위한 탐침의 개수가 증가 할수록 원하지 않은 접촉 노이즈가 발생하기 때문에 이 논문에서는 탐침의 개수를 줄이기 위해 자체적인 자가센싱 임피던스 회로를 설계하였다. FRCC의 균열 발생과 온도 변화가 임피던스에 미치는 영향성은 자가센싱 임피던스 회로를 이용해 실험적으로 측정되었으며, 실험 결과, 임피던스 응답은 균열 발생보다 온도 변화에 더 민감하게 변화됨을 알 수 있었다.