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Safety Management of the Retaining Wall Using USN Sonar Sensors

USN 초음파 센서를 활용한 흙막이 안전관리

  • 문성우 (부산대학교 사회환경시스템공학부) ;
  • 최은기 (부산대학교 사회환경시스템공학과 토목공학) ;
  • 현지훈 (부산대학교 사회환경시스템공학과 토목공학)
  • Received : 2011.04.26
  • Accepted : 2011.08.05
  • Published : 2011.11.30

Abstract

In the construction operation, foundation work should be done in advance for the building structure to be installed. This foundation work include a number of activities such as excavation, ground water prevention, piling, wale installation, etc. Caution should be taken in the operation because the dynamics of earth movement can cause a significant failure in the temporary structure. The temporary structure, therefore, should be constantly monitored to understand its behavior. This paper introduces the USN-based monitoring system to automatically identify the behavior of the temporary structure in addition to visual inspection. The autonomous capability of the monitoring system can increase the safety in the construction operation by providing the detailed structural changes of temporary structures.

건설현장에서 구조물 시공시 흙막이는 터파기 기초보호와 작업공간을 제공하는 역할을 한다. 흙막이 공사는 지반 굴착, 지하수 처리, 파일링, 버팀보 설치 등 복잡한 토공사 공정을 가진다. 토공사의 성격상 지반 여건 등 주위 환경의 변화에 따라서 다양한 응력변화가 발생되고, 이러한 변화가 주어진 설계한도를 벗어나면 인명사고를 동반한 붕괴사고로 이어질 수 있다. 이와 같은 이유로 구조물 기초공사에서 붕괴사고는 건설공사시 가장 주의해야 할 분야 중 하나이다. 본 논문은 흙막이 시공시 안전을 향상시키기 위한 USN (Ubiquitous Sensor Network) 기반의 데이터 획득 시스템을 제시한다. USN 기반의 데이터 획득 시스템은 초음파 센서를 활용하여 흙막이에 대한 변위를 분석하고, USN 기술이 제공하는 실시간 데이터 송수신 기능을 활용하여 원격으로 흙막이 벽체의 안정 상태를 지속적으로 관찰하고, 필요시 적절하게 대응하도록 지원한다. 연구효과를 검증하기 위하여 센서와 USN 기술을 접합하여 흙막이 벽체의 변위실험을 진행했으며, 검증결과 USN 기반 데이터 획득 시스템은 변위 데이터를 측정하여 흙막이 시공시 안전성을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다.

Keywords

References

  1. 국토해양부 (2008). 구조물 기초설계기준
  2. 김균태 (2009). 건축공사현장의 안전관리모니터링을 위한 USN 기술적용에 관한 연구, 한국건축시공학회 논문집 제9권 4호,
  3. 김범기, 김동언, 이웅균, 한병원, 강경인(2005), 인터넷 및 PDA를 활용한 흙막이 통합계측관리시스템 구축, 대한건축학회 논문집(구조계), Vol. 21, No. 11, pp.183-190,
  4. 김성호(2000). 초음파 센서를 이용한 굴삭기용 장애물 인식 시스템에 관한 연구, 울산대학교 대학원 석사학위논문
  5. 남상엽, 송병훈 (2005). 무선 센서 네트워크의 활용, 상학당, pp. 80-82, 234-276, 285-320
  6. 류정필, 김형관, 김창윤, 김창완, 한승헌, 김문겸 (2007).RFID/USN 연동 시스템을 활용한 건설자원 실시간 모니터 링 시스템, 한국건설관리학회 정기학술대회 논문집, 한국건설관리학회, pp. 90-94
  7. 문성우, 최병영, 양병수, 성현진 (2009). 건설현장 모니터링을 위한 USN 응용, 한국건설관리학회 학술발표대회
  8. 양병수(2011). USN 기반의 실시간 모니터링 시스템을 적용한 건설시공 안전관리, 부산대학교 박사학위 논문
  9. 이웅균, 조호규, 김광희, 강경인 (2004). 건축공사 흙막이 계측 관리를 위한 유비쿼터스 시스템 구축 방안에 관한 연구, 한국건축시공학회, 학술.기술논문발표회 논문집, Vol. 4, No. 2, pp.67-70
  10. 인치훈, 임홍철, 이근우 (2009). 가설공사 안전관리를 위한 무선 계측 시스템 적용, 한국건축시공학회, 제9권 1호
  11. 전진구, 박종혁, 김병수, 김윤성, 김우영 (2005). 건설시공학, 구미서관
  12. 정승우, 김예상, 진상윤, 권순옥 (2011). 건설현장에서 효율적인 USN(Ubiquitous Swnsor Network)기술 활용을 위한 토공사 계측 관련 고려요소 분석 및 우선순위 도출, 대한건축학회논문집 : 구조계, 대한건축학회, pp. 133-140
  13. 미국 버클리 대학 토목공학과 (2011). http://www.ce.berkeley.edu/research (2011.07.15)
  14. TinyOS Korea (2011). http://www.tinyos.re.kr (2011.03.15)