중력가속도 1g는 어느정도의 흔들림(진동)인지 아래 그림에서 알기 쉽게 이해할 수 있습니다.

◇ 지반가속도= 지반가속도는 지진 발생 시 특정 지점에서 지반이 얼마나 강하게 흔들리는지를 나타내는 값입니다. 

이는 물리량을 표현한 것이므로 일반적인 비유를 통해 더 명확하게 이해가 가능합니다.

 예를 들어 0.1g는 디스코 팡팡과 같이 바닥이 회전하는 놀이기구의 바닥이 움직이는 정도의 가속도로 똑바로 서 있기 어려운 수준입니다. 

0.5g는 중간 정도의 속도로 달리던 자전거가 급정거할 때 몸이 앞으로 쏠리는 정도의 가속도를 의미합니다. 

1g는 시속 100㎞로 달리던 자동차가 급브레이크를 밟아 3초 만에 급정지할 때 탑승자가 앞으로 쏠리는 정도의 가속도라고 할 수 있습니다.

지반가속도는 진동의 세기를 정량적으로 표시하기 때문에 건물에 직접 영향을 주는 정도를 표현하는 수치이기도 합니다. 

같은 규모의 지진이라고 하더라도 진원과 거리, 측정 지점의 토질 등에 따라 지반 가속도가 변하기 때문에 내진 설계 기준으로 규모나 진도가 아닌 지반 가속도를 활용합니다.

가속도란 단위 시간 당 물체의 속도가 변하는 정도를 말합니다.

가속도를 측정함으로써, 물체의 속도의 변화와 크기등의 정보를 측정할 수 있습니다.

가속도의 단위는 m/s2 (국제 단위계 SI)가 사용되며 단위 G는 표준 중력 (1G=9.8m/sec2)를 기준으로 한 가속도 값입니다.

또한 지진 진동의 가속도에 사용되는 단위로서 Gal(CGS 단위계)이 사용되고 있습니다.

1G=9.8m/sec2 =980cm/sec2​

1G=9.8m/sec²=980cm/sec2^​

1cm/sec²=1gal, 1G=980gal=약 1000gal

“gal”과 같은 작은 진동 단위가 필요한 이유는 초 미세진동을 측정 시 편리하게 대응되기 때문이며 아래와 같이 지반 가속도에 사용 됩니다.

※출처: 무진장 뉴스 

참고로 gal 단위 명칭은 이탈리아의 물리학자 갈릴레이의 이름에서 따온 것으로, 1920년경 독일에서 채택되었습니다. 

진동 센서는 설비나 기계의 진동 변화를 판정하기 위한 장치입니다. 검지한 진동의 파형은 부속된 모니터를 통해 확인할 수 있습니다.

진동 센서는 진동을 측정하는 센서로, 가속도, 속도, 변위 센서 등으로 나뉩니다. 진동 센서는 스마트팩토리의 설비 구동부에 적용하여 모터, 펌프, 송풍기 등의 회전부 고장을 사전에 예측하는 데 사용됩니다.

본체는 센서부와 컨트롤러부로 구성되어 있으며, 각각 매뉴얼 설정을 하는 타입·리니어 출력을 하는 타입의 제품이 있습니다. 매뉴얼 설정은 여러 개의 처리 모드를 선택할 수 있으며 정확도 높은 이상 판정이 가능합니다.

한편, 리니어 출력은 가속도·속도 설정 변경이 가능하며 용도에 따라 전환할 수 있습니다. 센서부에 분진·침수에 대한 보호 구조가 채택된 제품은 열악한 환경에서도 사용할 수 있습니다.

진동 센서를 선택할 때는 다음과 같은 사항을 고려해야 합니다. 

- 방향: 측정 가능한 방향의 개수에 따라 1축 센서와 3축 센서로 나뉩니다.

- 감도: 낮은 주파수 영역을 측정할 때는 감도가 높은 센서를 사용하고, 충격과 같이 높은 주파수를 측정할 때는 감도가 낮은 센서를 사용합니다.

- 측정 범위: 측정 가능한 주파수의 범위를 말하며, 최소 주파수와 최대 주파수로 나타냅니다.

- 공진 주파수: 측정하려는 주파수 대역이 센서의 공진 주파수와 겹치지 않는지 확인합니다.

대표적인 진동센서로는 LP202 시리즈(4-20mA출력)와 AC102(1축 가속도센서)가 있습니다.

- LP202 : https://www.its21.co.kr/product/overview.html?c_id=A002001&p_no=12

- AC102 : https://www.its21.co.kr/product/overview.html?c_id=A002002&p_no=3