Discontinuity Analysis Method using Reverse Engineering

역분석공학기법을 이용한 불연속면 분석 프로그램 개발

The technique, which reproduces the figures of objects from measured data of the objects using 3-D laser scanner, is called reverse engineering. Recently, research studies into applications of reverse engineering to rock engineering are increasing in number, in the discontinuity surveys for rock slopes out of man's reach, or rapid discontinuity surveys for wide range areas. For analysis of discontinuity using reverse engineering, a program for processing point clouds data from the 3-D laser scanner, for sampling from these point clouds data, and finally analyzing the discontinuity is needed. However, existing programs rarely have sufficient functions to properly analyze the discontinuities. In this study, a program was developed, which can automatically sample discontinuities from the point clouds data which measured in a rock slope using a 3-D laser scanner, and which can also undertake statistical analysis of the discontinuities. This developed program was verified by the application of discontinuity surveys in a rock slope and a tunnel. By undertaking the discontinuity survey using a 3-D laser scanner and the developed program, the feasibility and rapidity of such surveys is expected to improve in areas out of man's reach in geotechnical surveys. Taking into consideration the fact that the international level of related techniques is at a rudimentary stage, the possibility of prior occupation of a broad market is also expected.

3차원 레이저 스캐너를 이용하여 사물의 형상을 측정하고, 이로부터 얻어진 데이터를 이용해서 측정된 사물의 형상을 재현하는 기술을 역분석공학이라고 한다. 최근 암반공학분야에서도 사람 손이 닿지 않는 암반사면이나 넓은 지역에 대한 신속한 불연속면 조사를 위해 이러한 역분석공학 기술을 응용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 기술을 이용하여 불연속면을 조사하고 분석하기 위해서는 레이저 스캐너로부터 얻어진 3차원 점군데이터를 처리하고 이로부터 불연속면을 추출하고 분석하는 프로그램이 필수적이다. 그러나 기존 프로그램들은 불연속면 조사에 필요한 기능을 충분히 갖추었다고 보기 어려운 실정이다. 따라서 이 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 암반면을 측정한 점군데이터로부터 불연속면을 추출하고 통계분석하는 일련의 과정을 자동화된 하나의 프로세스로 처리하는 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램을 암반 사면과 터널 벽면의 불연속면 조사에 적용하여 조사기법과 프로그램의 적용성을 검증하였다. 3차원 레이저를 이용한 불연속면 조사와 개발된 프로그램을 이용함으로써 부지 조사시 접근이 곤란한 지역의 조사 용이성이 증대될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 관련 기술의 국제적인 수준이 초보 단계인 것을 감안하면 앞으로 해외시장 선점 가능성도 클 것으로 기대된다.