밀라노 대성당도 복원

광섬유 스트레인 게이지 활용 … 고딕 건축물 위용 과시

이탈리아 밀라노에 위치한 두오모 대성당(Duomo di Milano)은 세계에서 가장 인상적이고 웅장하기로 손꼽히는 고딕 건축물이다. 이 건물은 1386년 건축되어 현재까지 약 5세기가 지났다. 1762년에는 108.5m 높이로 두오모 성당의 첨탑(Guglia Maggiore)을 세웠고 금으로 된 성모마리아 조각상을 얹혔다. 

그러나 이 성당은 기후와 환경오염으로 인해 훼손된 부분이 여럿 있었다. 대표적인 곳이 두오모 성당의 주 첨탑 대리석이다. 그래서 이를 복원하려는 몇 년간에 걸친 프로젝트가 2010년 시작되었다. 이 복원 작업에는 비계 설치로 첨탑을 완전히 감싸는 작업이 필요했다. 하지만 성당 지붕(cupula)의 베이스에 놓이는 비계의 무게는 90톤이고, 지지대 없이 단독으로 세워야 하므로 첨탑 벽과 어떤 접합 부분도 만들 수 없었다. 지붕의 베이스에 비계의 무게가 가중되고 풍하중이 커질 위험이 있었다. 이에 복원 팀은 지붕에서 일어나는 작은 변형도 탐지할 수 있는 안정적인 모니터링 시스템을 주문했다.

기술자들은 첨탑·지붕·비계에 FBG 광학 스트레인 게이지를 포함한 다양한 센서를 장착했다. 주 첨탑을 지지하는 팔각 지붕의 8개 갈빗살에 이러한 변형 센서를 장착하여 갈빗살의 세로 변형을 지속적으로 모니터링하기로 한 것. FBG 센서는 표준 광섬유 기반이므로 넓은 대역을 정밀하게 측정할 수 있고 전자 센서를 사용할 경우 나타는 몇 가지 중요한 문제점들을 방지할 수 있어 효율적이고 안정적 작업을 가능케 했다.

Alfredo Cigad 박사(밀라노 폴리테크니코 교수)는 “FBG 광센서를 사용하게 된 두 가지 이유는 조명 없는 환경 그리고 오랜 기간 동안 안정적인 측정을 원하는 요건을 충족하기 위한 것”이라고 말했다. 또 PXI 플랫폼과 NI PXIe-4844 광센서 인테로게이터를 채택한 이유로는 광센서와 기존의 전자 센서를 하나의 통합 시스템으로 결합할 수 있는 기능 때문이라고 설명했다.

NI PXIe-4844 광센서 인테로게이터는 광섬유 스트레인 게이지로부터 얻은 데이터를 바탕으로 정확하고 세심하며 안정적인 측정 결과를 제공한다. 또한 NI LabVIEW Real-Time 모듈로 PXI 시스템을 작동시켜 구조물을 보호하고, 안전한 복원 작업과 높은 신뢰성 및 지속적인 운영을 보장한다.

자료제공 |한국내쇼날인스트루먼트 www.ni.com/korea