• Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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• 2006.11a
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• pp.194-197
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• 2006

교량의 고성능화, 고효율화 및 센서기술의 발전에 따라서 최근의 장대교량의 경우 교량에 각종 센서를 부착하여 상태를 실시간으로 교량의 상태를 계측하는 시스템이 개발되어 사용되고 있다. 하지만, 기존의 센서와 데이터 로거를 이용한 계측시스템은 높은 설치비가 요구되며 센서 설치비의 50%이상이 통신케이블에 관련된 비용이다. 본 논문에서는 설치비용 절감과 저렴한 유지관리비용 및 센서의 추가 및 교체가 손쉬운 무선기반의 계측시스템 개발에 관하여 논하고자 한다. 교량의 부재에 부착되어있는 센서들 사이 근거리 무선통신은 ZigBee를 이용한 무선통신네트워크를 구성하였으며, 교량과 교량관리소 사이의 장거리 통신에는 국내 휴대전화에 사용되고 있는 CDMA 통신망을 이용하여 데이터를 전송하는 방식을 취하고 있다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.27 no.4
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• pp.86-93
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• 2023

A bridge health monitoring technology is under development for the safety management of aged bridges. The bridge health monitoring technology has been developed mainly for single bridge management at a large scale, so it uses wire-based systems for power supply and data transfer. However, the wire-based systems need to be improved for the sporadically distributed small-sized bridges on local roads. This study proposed a wireless structural health monitoring system for small-sized bridges. The proposed monitoring system overcomes the limitations of wired systems by providing wireless power through solar power and utilizing LTE technology to transmit measurement data. In addition, a remote control system and power management plan were proposed to ensure the stability of the bridge measurement system. The proposed measurement system was installed on 32 bridges on fields and verified the operability by collecting 80.6% of measurement data for one year. The proposed system can support the health monitoring of aged bridges on local roads.

• Journal of Korean Society of societal Security
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• v.2 no.4
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• pp.35-41
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• 2009

If any bridge has the monitoring system, the bridge manager can check the history of bridge behavior and the progress of the damage more exactly. When the unexpected event (ex: earthquake and flood) happens, the manager can check the safety condition of the bridge and make the pertinent action for bridge management which is reduction of vehicle speed or traffic control through the system. Additionary the manager can make the well-timed repair or reinforcement through the system, so he can save the management cost or the life cycle cost. This study presents the method of setting the criteria by FEM analysis in bridge monitoring system, and the standard progress for setting the criteria about measurement items of monitoring system for the steel box type bridge.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.787-790
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• 2010

현재 고속도로 상의 노후 교량에 대하여는 재하시험을 통하여 정량적인 내하력 평가를 수행하고, 만족스러운 수준의 내하력이 확보되지 않은 경우에는 보수, 보강 또는 교체를 수행한다. 그러나 교통량이 많은 고속도로사의 교량에 대해서는 재하시험이 매우 어렵고, 센서 케이블 작업으로 인하여 작업성이 떨어지는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 상시교통하중에 의한 교량 내하력 평가 시스템에 대한 연구를 수행하였다. 내하력 평가 대상 교량에 대하여 상시진동계측을 수행하였으며, 계측된 데이터를 통하여 교량의 동특성을 추정하였다. 추정된 동특성을 바탕으로 초기 해석 모델을 Downhill Simplex 방법을 이용하여 개선하였으며, 개선된 교량 모델을 이용하여 재하시험을 시뮬레이션 함으로써, 처짐 보정 계수를 구하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.82-83
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• 2011

본 논문에서는 3경간 연속 사장교에 설치 된 계측장비에서 2010년 태풍 곤파스 당시 계측한 바람 및 교량응답 자료를 바탕으로 사장교의 버페팅 응답을 평가하였다. 계측 된 바람자료에서 스펙트럼 분석을 수행하고 그 결과를 버페팅 해석에 반영하여 실교량 거동을 예측하였다. 예측 된 교량의 거동은 실제 계측 된 값과 유산한 결과를 나타내었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.574-577
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• 2007

본 논문에서는 실 시공 중인 PSC 교량에 대하여 풍하중에 의한 상시 진동 계측 자료을 기반으로, 교량의 동특성(고유진동수, 모드형상)을 추정하였으며, 이를 바탕으로 대상 교량의 탄성계수를 추정하여 정적 계측을 통한 탄성계수 결과와 비교하였다. 본 논문에서 사용한 동특성 추정 기법은, 대표적인 주파수 영역 해석 방법인 Frequency Domain Decomposition(FDD) 방법과 시간영역 해석 방법인 Stochastic Subspace Identification(SSI) 방법을 이용하였다. 탄성계수 추정은 유한요소모델과 계측 결과를 이용하여 두 개의 결과 차이가 수렴하도록 하는 반복 계산을 통해 탄성계수를 추정하였다. 우선, 탄성계수 추정 기법의 검증을 위해, 수치 해석을 통하여 그 기법을 검증하였으며, 해석 결과 정확한 탄성계수값을 추정하였으며, 이를 통해 본 논문에서 적용한 탄성계수 추정법에 대한 신뢰도를 확인하였다. 이를 바탕으로 사용된 추정 기법을 실 교량에 적용하기 위해 실제 상시 진동 계측 값을 바탕으로 실교량의 동특성 및 탄성계수를 추정하였다. FDD 및 SSI 기법을 통한 모드 해석 결과, 두 기법 모두 유사한 결과를 나타내어 FDD 및 SSI 두 방법에 대한 결과의 신뢰도를 확인 할 수 있었다. 추정 탄성계수 값은 거더 단면내 설치한 응력계 및 변형률계를 통한 계측 결과값의 범위 내에 있음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 적용한 교량의 상시 진동 데이터를 바탕으로 한동특성 및 탄성계수 추정법이 구조물의 대략적인 탄성계수 및 이에 따른 구조물의 전체적인 건전도를 파악하는데 도움이 되리라 생각된다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.2
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• pp.221-230
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• 2016

As structures' long term performances and users' safety have been highlighted, a new maintenance technique using IT has drawn attention around the globe. Therefore, throughout the paper, by analyzing bridge's static and dynamic data using wireless measuring sensor, a "real time smart bridge monitoring system" has developed. Smart bridge monitoring system is consists of three main parts a sensor that can measure major members' movement, a wireless system that informs the data from the sensor, and the database system that analysis the data. In order to test the performance of the system, five different were placed on the Olympic Bridge, Seoul. The power system of the sensors was replaced by self-sustain solar energy system. In order to validate data from the real time smart bridge monitoring system, the data was collected for a week from both wireless system and the wired system and the two data were compared to see the relevance.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2008.10a
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• pp.348-349
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• 2008

최근 PSC 교량, 사장교, 현수교 등 중장지간 교량의 건설이 증가하고 있으며 이러한 장대교량의 안정성 및 사용 확보를 위하여 장대교량의 계측 및 모니터링을 통한 손상도 및 안전도 평가에 보다 많은 관심과 연구개발이 집중되고 있다. 그러나, 인류의 경험과 이론의 지속적인 발전에도 불구하고 교량구조물의 실제 거동을 예측하고 안전성을 평가하는 것은 현재까지도 쉽지 않은 일이다. 본 연구에서는 GPS를 이용한 RTK 측정기법에 의하여 장대교량의 거동을 측정하고 기설된 교량의 모니터링 계측치를 비교 분석함으로써 GPS를 이용한 교량의 거동분석의 적용가능성 및 신뢰성 확보가능 여부를 파악하고자 하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.1
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• pp.71-80
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• 2013

According to design specifications for structural safety, a bridge in initial design step has been modelled to have larger self-weight, external loads and less stiffness than those of real one in service. Thereby measured buffeting responses of existing bridge show different distributions from those of the design model in design step. In order to obtain accurate buffeting responses of the in-site bridge, the analysis model needs to be modified by considering the measured natural frequencies. Until now, a Manual Tuning Method (MTM) has been widely used to obtain the Measurement-based Model(MBM) that has equal natural frequencies to the real bridge. However, since state variables can be selected randomly and its result is not apt to converge exact rapidly, MTM takes a lot of effort and elapsed time. This study presents Buffeting Response Correction Method (BRCM) to obtain more exact buffeting response above MTM. The BRCM is based on the idea the commonly used frequency domain buffeting analysis does not need all structural properties except mode shapes, natural frequencies and damping ratio. BRCM is used to improve each modal buffeting responses of the design model by substituting measured natural frequencies. The measured natural frequencies are determined from acceleration time-history in ordinary vibration of the real bridge. As illustrated examples, simple beam is applied to compare the results of BRCM with those of a assumed MBM by numerical simulation. Buffeting responses of BRCM are shown to be appropriate for those of in-site bridge and the difference is less than 3% between the responses of BRCM and MTM. Therefore, BRCM can calculate easily and conveniently the buffeting responses and improve effectively maintenance and management of in-site bridge than MTM.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.5
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• pp.1-9
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• 2016

Railroad bridges account for 25% of the entire high-speed rail network. Railway bridges are subject to gradual structural degradation or fatigue accumulation due to consistent and repeating excitation by fast moving trains. Wireless sensing technology has opened up a new avenue for bridge health monitoring owing to its low-cost, high fidelity, and multiple sensing capability. On the other hand, measuring the transient response during train passage is quite challenging that the current wireless sensor system cannot be applied due to the intrinsic time delay of the sensor network. Therefore, this paper presents a framework for monitoring such transient responses with wireless sensing systems using 1) real-time excessive vibration monitoring through ultra-low-power MEMS accelerometers, and 2) post-event time synchronization scheme. The ultra-low power accelerometer continuously monitors the vibration and trigger network when excessive vibrations are detected. The entire network of wireless smart sensors starts sensing through triggering and the post-event time synchronization is conducted to compensate for the time error on the measured responses. The results of this study highlight the potential of detecting the impact load and triggering the entire network, as well as the effectiveness of the post-event time synchronized scheme for compensating for the time error. A numerical and experimental study was carried out to validate the proposed sensing hardware and time synchronization method.