• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.961-968
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• 2015

최근 토목공사의 설계, 시공, 유지관리를 포함한 모든 단계에 BIM을 적용하기 위한 시도가 늘어나고 있다. 또한, 설계기술의 발전과 함께 건설구조물이 대형화, 복잡화 됨으로 인해 유지관리 업무수행을 위한 정보 또한 증가하면서, BIM기반의 유지관리를 위한 정보 활용의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 설계단계에 생성된 BIM정보를 유지관리단계에서 적극 활용하기 위해 증강현실기반 건설 구조물 유지관리 방법론을 제시하고, 이를 통해 비마커기반 증강현실을 이용한 건설 구조물 유지관리 시스템을 구축하고자 한다. 연구에서는 설계단계에서 생성된 3D모델과 시공단계에서 생성된 정보를 유지관리단계에 제공할 수 있게 SURF 알고리즘 기반의 비마커 증강현실 기술을 이용하여 제공함으로써 정보의 활용성 및 운영성을 높여 유지관리의 효율성을 높일 수 있다. 또한, 교량구조물의 3D모델을 증강시켜 구조물의 시각적인 점검이 가능하도록 하였으며, 사례적용을 통해 시스템의 효율성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.139-148
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• 2008

기 시행된 관련 보고서에 의하면 외관 상태에 대한 육안 점검은 구조적 안전성 평가를 위해 대단히 중요한 부분이다. 본 연구는 개별 손상유형의 분리 평가에 의한 콘크리트 바닥판에 대하여 개선된 상태평가 방법을 제안한다. 먼저, 한데 묶여서 다루어졌던 여러 유형의 손상들을 분리하고, 다음으로 현행 지침을 토대로 가중점수를 부여하였다. 그 밖의 전반적인 과정은 혼란을 피하기 위하여 가능한 한 그대로 유지하였다. 제안된 방법을 4개의 교량에 대해 기 수행된 진단프로젝트에 적용, 시험 결과는 본 방법이 실무에서 드러난 현행 지침의 논점을 보완할 수 있다는 점에서 합리성과 적용성을 보여준다. 상세 분할 및 가중평가에 근거한 합리적인 시스템 평가와 함께 과도 손상 부재의 특별 관리로 이원화함으로써 보수 보강에 대한 적정성과 경제성을 부여하고 안전성을 확보할 수 있다. 본 연구의 이원화된 평가방법은 가치공학의 적용 영역을 유지관리 단계로 확장한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.146-152
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• 2020

본 연구는 강교량의 폐합부재 등 시각적으로 탐지하기 어려운 부위의 강재에 대한 손상을 탐지하기 위한 방법을 개발하기 위한 목적의 기초연구이다. 여러 비파괴 방법들 중에서 초음파 속도법을 활용하여 두께가 다른 시편에 대해서 초음파 속도법을 실시하여, 평균 매질내 전파속도를 도출하였고, 이를 활용하여 강재 부재에 대한 회귀분석을 실시하였다. 동일한 재료일 경우 회귀분석의 결과를 활용하면 다른 부재의 두께를 도출할 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 광범위한 범위를 스캐닝하기 위해 200 mm/s로 이동하는 연속스캐닝 기법을 검토하였고, 두께가 변화는 부재의 두께를 효과적으로 예측할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.254-261
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• 2021

본 연구는 강교량의 폐합부재 등 시각적으로 탐지하기 어려운 부위의 강재에 대한 손상을 탐지하기 위한 방법을 개발하기 위한 목적으로 시작되었다. 본 연구에서는 초음파 속도법을 활용하여 강재의 두께를 추정하는 방법에 대한 정확도를 향상시키기 위한 알고리즘을 개발 및 적용하였다. 또한 정적인 스캐닝과 연속 스캐닝의 비교를 실시하였고, 실용적인 범위의 정확도에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 강재 부재 내에 물이 고여 있는 상황을 고려하여 물이 있을 경우에 대한 물 높이 추정 알고리즘을 제안하였고, 이를 통해 측정한 결과 물의 높이가 강재 부재보다 두꺼울 경우에는 적절한 추정이 가능했으나, 작을 경우에는 물의 존재 유무만을 판단할 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.737-750
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• 2022

무인 항공기 (Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 4차 산업혁명 시대와 함께 매우 빠르게 성장하고 있다. 또한, 인공지능 기술과 반도체 기술의 발전에 따라 무인 항공기의 성능이 향상됨에 따라서 기존의 군용 등 특수 목적으로 사용되던 것에서 현재는 취미, 교량 점검, 정찰 등 다양한 민간 분야에도 활용되기 시작했다. 현재 민간 분야의 무인 항공기에서 가장 많이 활용되는 통신 프로토콜은 오픈 소스로 시작한 MAVLink(Macro Air Vehicle)이다. 하지만 MAVLink에는 보안 기술이나 암복호화 메커니즘은 포함되지 않아 현재 무인 항공기의 보안 위협에 취약할 수 밖에 없다. 따라서, 본 연구에서는 기밀성을 보장하기 위해서 암호모듈을 무인 항공기에 구현하고 다양한 구현 방식에 따른 무인 항공기에서의 암호화 및 복호화 성능 평가에 대한 결과를 분석한다. 또한, 보안 모듈을 적용한 무인 항공기에 위협 분석을 통하여 보안요구사항을 국제 표준 Common Criteria에 따라 평가 기준에 대해 논한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.235-249
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• 2011

I형 PSC 거더에 새로운 설계 개념을 도입하여 낮은 형고의 장경간 거더를 설계하고, 실험을 통해서 적용성을 점검하였다. 본 연구에서 제안하는 거더는 복부에 개구부를 도입한 분절형 중공 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트 거더(HWPC거더, Holed Web Prestressed Concrete girders)이다. 이 거더의 설계에는 세 가지 설계 개념이 종합적으로 적용되었다. 먼저 장경간의 거더를 공장에서 프리캐스트로 타설하여 양생을 마친 후에 현장으로 운반하는 방법을 채택하여 현장에서 거더를 제작하는 경우보다 콘크리트의 품질 관리가 용이하게 하여 고강도 및 고성능 콘크리트를 적용하는 것이 가능하게 하였다. 또한 거더를 분절화하여 제작하여 국내의 도로 여건에서도 장경간 거더를 공장에서 현장으로 이동시킬 수 있게 하였다. 이로써 현장에서의 작업 기간도 단축시킬 수 있다. 두 번째로 거더의 복부에 원형의 개구부를 도입하여, 단부 정착장치의 반을 이 개구부 내에 이동하여 분산 배치하여, 분절 거더의 조립에 사용하였다. 개구부에 정착부를 분산 배치하면 단부에 설치되는 정착장치가 줄어들게 되므로 단부에 작용하는 응력이 줄어들게 된다. 아울러 자연스레 단부에 도입되는 휨모멘트는 줄어들고, 중앙부에 큰 휨모멘트가 도입되므로 외력으로 인한 휨모멘트 분포에 더 가까운 형상의 부모멘트를 거더에 도입할 수 있다. 거더에 개구부를 도입하면 거더 자중도 줄어든다. 그리고, 세째로 단부에 설치되는 정착구의 수가 줄기 때문에 단부에서는 다이아프램을 제거하고도 정착이 가능하다. 이렇게 거더의 전 단면에 걸쳐서 같은 폭의 복부폭을 사용하면 거더 제작을 자동화 하는데도 도움이 될 것이다. HWPC거더의 설계 기법을 검증하고, 다단계 긴장의 효과 및 실제교량에 적용할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하기 위하여 실물 실험을 수행하였다. 길이 50 m, 높이 2 m인 거더 실험체를 분절형과 일체형으로 각각 1개씩 제작하여 휨실험을 수행하고, 결과를 비교하여 분석하였다. 분절형 거더와 일체형 거더는 처짐 및 균열생성 형상에서 근본적으로 유사하였다. 휨 강도, 처짐, 활하중 처짐제한 규정 등이 특정 설계기준을 만족하도록 설계하는 것이 가능하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권2호
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• pp.231-242
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• 2017

시설물의 장기적이고 지속적인 사용을 위해서 모니터링은 중요하다. 특히, 도로, 댐, 교량 등의 시설물은 안전과 비용의 문제로 자주 점검하기 어렵다. 이러한 문제에 대한 효율적이고 경제적인 대안으로 스마트폰 기반 모니터링을 고려할 수 있다. 시설물 모니터링을 위해 스마트폰 영상을 정량적으로 분석하기 위해서, 먼저 절대좌표계를 기준으로 보정해야 한다. 본 연구는 임의의 위치에서 취득된 스마트폰 영상을 기준영상을 기반으로 보정하여 시설물 모니터링에 활용하는 방법을 제시한다. 기준영상을 활용하여 지오레퍼런싱을 수행하여 스마트폰의 외부표정요소를 결정한다. 이를 이용하여 스마트폰 영상을 시설물의 대상 객체면에 투영하여 보정한다. 제안된 방법은 보에서 취득한 시험데이터에 적용하였다. 스마트폰의 외부표정요소는 위치 5 cm, 자세 $0.28^{\circ}$ 정확도로 결정되었다. 보정된 스마트폰 영상에서 측정한 길이는 10 cm의 오차를 보였다. 제안된 방법을 이용하여 스마트폰 영상을 시설물 모니터링에 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.144-155
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• 2022

해양경찰청에서는 연안사고를 예방하기 위해 주요 연안활동장소에 대한 위험도를 평가하여 이를 기반으로 순찰·관리하고 있으나, 연안사고 발생 증가 속도에 적절하게 대응하지 못하고 있다. 이는 연안활동 공간이 점차 확장됨에도 불구하고 관리·감독 인력은 확충되지 못하여 생기는 관리 공백으로 인한 안전관리의 사각지대가 발생하기 때문이다. 따라서 이를 해소하기 위해서는 현행 안전관리 체계를 점검.보완한 보다 효율적이고 실효성 있는 방안 마련이 요구된다. 특히 연안사고는 시간에 따른 이용자들의 활동 특성의 차이로 인해 사고요인 및 사고장소가 달리 나타나는 특징을 보인다. 연안사고 통계자료(2017~2021)를 분석한 결과, 주로 가족 단위의 여가활동이 빈번한 갯바위, 해수욕장, 해양의 경우 주간 사고발생 빈도가 높고, 음주, 방향상실, 자살로 인한 사고가 주로 발생하는 항포구, 갯벌, 교량의 경우에는 야간이 높은 것으로 나타났다. 또한 주중에 비해 이용객이 증가하는 주말의 사고빈도가 높았다. 이러한 경향은 연안활동장소의 위험도 평가 시 이용자의 시간적 활동 특성을 반드시 반영해야 함을 시사한다. 따라서 본 연구에서는 연안사고 사례를 기반으로 시간에 따른 연안활동 장소에 대한 사고 특성을 파악하고 이를 등급화하여 위험도를 평가할 수 있는 기준을 제시하였다. 제시된 평가 기준을 활용하여 시간에 따라 연안활동장소를 효율적으로 관리·감독함으로써 연안사고를 줄일 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.31-39
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• 2023

시설물의 고령화로 인한 유지관리 비용을 줄이고 안전성을 확보하기 위해서는 시설물 유지관리 데이터를 활용하여 향후 시설물의 상태를 예측하고 이를 유지관리 의사결정에 활용하는 것이 중요하다. 이를 위해 본 연구는 XGBoost를 활용하여 다양한 유지관리 정보로부터 향후 시설물의 부재 상태를 추정하는 방법론을 제안함을 목표로 한다. 방법론의 유효성을 검증하기 위해 교량시설물을 대상으로 샘플 데이터를 구축하고, 차기 정밀안전점검 및 정밀안전진단 시 부재 상태등급 예측모델을 개발 및 평가했다. 예측모델의 성능 평가 결과, 주요 부재(바닥판, 주형, 교대/교각) 상태등급을 예측하는 데 준수한 성능을 보였다(평균 F1 score 0.869). 또한 개발된 예측모델의 실무적 활용 가능성을 실증하기 위해 FMS 유지관리 데이터 관리 기능과 주요부재 상태등급 예측 기능을 제공하는 테스트베드를 구축했다. 이를 통해 본 연구에서 구축한 샘플 데이터와 예측모델을 활용하여 시설물 관리자에게 유지관리 의사결정에 필요한 시설물 정보 및 시설물 상태 예측정보를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후에는 추가적으로 데이터를 수집하고 다량의 데이터가 축적된 경우 좋은 성능을 보인다고 알려진 딥러닝 알고리즘을 활용함으로써 예측 성능을 높일 수 있다. 또한 제안된 방법론을 터널, 항만 등 다양한 시설물에 적용하여 상태등급 예측모델을 개발할 수 있다.