• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제12권12호
• /
• pp.357-362
• /
• 2023

교량은 중요한 교통 인프라지만 다양한 환경적 요인과 지속적인 교통 부하로 손상 및 균열을 겪게 되며, 이러한 요인들은 교량의 노후화를 가속화시킨다. 현재 건설한 지 오래된 교량이 많아지면서 안전성을 보장하고 노후화를 진단하기 위한 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이미 교량에서는 실시간 또는 주기적으로 교량의 상태를 모니터링하기 위해 구조물 건전도 모니터링(SHM) 기술이 활용되고 있다. 이 기술과 함께 인공지능과 사물인터넷 기술을 활용한 지능형 교량 모니터링 기술 개발이 진행 중이다. 본 논문에서는 노후화된 교량의 유지관리를 위해 고속 푸리에 변환과 차원 축소 알고리즘을 활용한 교량 안전성을 예측 엣지 시스템 기법을 연구한다. 특히, 기존 연구와는 다르게 실제 교량에서 수집된 센서 데이터를 이용하여 데이터셋을 형성하고 교량의 안전성을 확인할 수 있는지 알아본다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.678-681
• /
• 2010

최근 건설 기술의 비약적인 발전으로, 국내외적으로 장대교량의 건설이 증가하고 있다. 이러한 장대교량들은 지속적인 안전성 관리가 필요하며 현재 국내 다수의 장대교량들에는 다양한 센서로 이루어진 구조건전성 모니터링 시스템이 설치, 운용되고 있다. 장대교량과 같은 대형 구조물의 물리적 상태를 정확하게 파악하기 위해서는 다수의 센서배치가 필요로 하지만, 이는 센서 자체의 비용뿐만 아니라 센서와 데이터 서버를 연결하는 케이블의 설치비용으로 인하여 상당히 제약을 받을 수 밖에 없다. 실례로 홍콩의 Tsing Ma 대교의 경우 350개의 센서를 설치하는데 약 8 백만불이 넘는 금액이 들었으며(Farrar 등, 2004), Celeby(2002)의 보고에 의하면 각 센서의 채널 당 케이블의 설치비용으로 약 5000불의 비용이 소모되고 있다. 본 연구에서는 이러한 센서와 이러한 불편함을 극복하기 위하여 자체 연산기능을 가지고 있는 스마트 무선 센서를 개발하고, 이를 해남과 진도를 잇는 연육교인 제 2 진도대교에 적용, 사장교의 구조 건전성을 저비용 및 높은 편의성으로 모니터링 하기 위한 테스트베드를 구축하였다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.35-44
• /
• 2008

무선센서네트워크 환경의 웹기반(web-based) 교량모니터링시스템을 갖추기 위하여 무선통신을 기반으로 디지털 초소형센서와 마이크로 프로세싱, 데이터 취합 및 관리를 위한 데이터베이스, 각종 제어 프로그램, 인터넷 데이터 전송 프로세서를 기본적으로 구축하여 무선으로 수신된 데이터를 수집하고 분석하였다. 그리고 이러한 교량모니터링 시스템의 적용성을 검증을 위하여 동일조건에서 유선방식과 무선방식으로 실험을 병행 수행한 후 각각의 계측결과들을 비교하였다. 비교한 결과 유선으로 계측한 결과와 무선으로 계측한 값은 유사하지만 무선센서의 통신과정에서 데이터의 손실이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 실내실험과 현장실험을 통하여 본 연구의 효율성과 적용성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
• /
• pp.410-413
• /
• 2010

본 논문은 웹을 이용한 교량의 실시간 안전감시 시스템을 개발하였다. 시스템이 설치될 교량들은 열악한 환경에 놓일 수 있기 때문에 CDMA 모뎀을 이용하여 실시간 데이터 수집이 가능하도록 하였다. 또한 언제든지 시스템에 접근하여 손쉽게 관리할 수 있도록 웹을 기반으로 개발하였으며, 다양한 교량의 안전감시 센서정보를 하위(low) 레벨의 설정까지 가능하도록 설계하였다. 교량에서 수집된 데이터는 CDMA 모뎀을 통하여 원격 서버에 저장되며, 저장된 데이터는 가공되어 교량의 상태와 위험도를 실시간으로 웹브라우저 상에서 모니터링이 가능하고, 교량의 피로도, 노후화 및 건전도를 측정할 수 있다. 개발된 시스템은 무영대교에 설치되었으며, 시스템의 효율성을 입증하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.477-486
• /
• 2005

본 논문에서는 한국과 일본에 위치한 여러 연구기관들 사이에서 수행된 온라인 네트워크 유사동적 실험 결과에 대해 나타내었다.예제 구조물로는 4경간 연속의 면진 교량을 이용하였다. 실험 장비를 보유하고 있는 두 연구기관에서 면진 장치의 비선형 거동에 대한 실험을 수행하고 각 실험 결과를 조합하여 전체 구조의 동적 해석을 수행하였다. 본 논문에서는 먼저 인터넷을 이용한 두 가지 데이터 전송기법을 이용하여 두 기법의 효율성을 비교, 분석하였다. 또한 최근 국내에 위치한 두 연구기관 사이에서 수행된 실험 결과에 대해 논의하였다. 본 연구에서는 상대 연구기관의 실험 상황 및 수행된 실험 결과의 효율적인 모니터링을 위하여 웹 기반의 자바 모니터링 시스템을 개발하였다. 마지막으로 유선과 무선 인터넷을 이용한 온라인 실험 기법에 대하여 나타내었다. 그 결과, 온라인 네트워크 실험에 소요된 실험 시간은 데이터 전송 기법과 실험장비에 따라 매 시간 단계의 데이터 전송에 0.2-15초, 각 연구기관의 유사동적 실험에 1-10초의 시간이 소요되어 매우 큰 폭으로 변화함을 알 수 있었다. 또한 무선 인터넷을 이용한 온라인 실험의 경우, 뛰어난 이동성과 인터넷 보안성 등과 같은 여러 가지 장점을 가지고 있음을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.9-18
• /
• 2006

영종대교에 설치된 교량 모니터링 시스템의 구성특징을 살펴보고 이로부터 계측, 수집된 각 신호들의 특성을 조사 분석하였다. 3차원 자정식 현수교인 영종대교에 설치, 운영되는 모니터링 시스템의 구성은 센서-현장하드웨어-계측서버-관리자로 연결되는 자동화된 시스템으로써 개통 이후부터 교량의 거동 및 하중효과를 대변하는 물리량을 측정하고 있다. 이 논문에서는 시스템의 구성 및 측정항목에 대한 소개와 온도변화에 의한 시그널에의 영향을 감시 할 수 있는 알고리즘의 개발과정을 언급한다. 또한, 행어 케이블의 장력측정 방법의 일환으로 길이가 짧고 장력이 큰 케이블에 대해 정적으로 장력산정이 가능한 장치 및 알고리즘의 개발에 대해 소개한다. 특히 이 교량의 공용중에 이루어진 철도통행을 위한 설비의 추가로 교량 구조계의 변화를 계측 신호를 바탕으로 분석, 제시하였다. 이러한 각종 계측 및 모니터링 결과는 향후 교량의 상태판정의 기본자료로 활용되어 효율적 유지관리를 가능하게 할 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.362-369
• /
• 2016

최근 다양한 중대형 교량구조물의 안전상황을 점검하기 위하여 여러 가지의 계측장비를 이용하고 있지만 대부분 일정한 주기별로 교량의 변위거동을 측정하고 확인하는 방법을 사용하고 있다. 본 연구에서는 지구전체를 실시간으로 관측할 수 있는 인공위성 GPS 신호를 수신하여, 교량 각 구조부의 변위와 거동 특성을 실시간으로 24시간 내내 mm 단위로 자동 계측하여, 계측 정보 및 데이터를 무선 네트워크로 전송하여 사용할 수 있도록 함으로써, 미세한 거동 변위를 자동으로 통보할 수 있게 하는 GNSS와 연계한 실시간 교량 모니터링 시스템을 적용하였다. 이를 위하여 실제로 중대형의 노후화된 교량상부에 GNSS 수신기를 설치하여 그 측량자료를 수신하여 분석하고, USN과 동시에 측정하여 3차원의 위치정보로 나타내어 교량변위를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 실험연구를 실시하였다 그 결과, 한 측정지점에서 하루의 측정 시간에서도 약 0.027~0.037m에서 수직변위가 반복되고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
• /
• pp.227-227
• /
• 2020

최근 국내에서는 이상기온으로 인한 국지성 폭우와 여름철 태풍과 집중호우로 인해 다양한 재해 유형 중 산악지역을 중심으로 산지재해의 피해가 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 토석류 피해지역 중 토석류가 발생한 메인계류와 해당 하류지역을 대상으로 연간지형변화 및 침·퇴적분석에 대해 기술하였다. 대상지역은 2012년 루사로 인해 토석류 피해가 발생한 인제군(설악산 국립공원)지역으로 거주하는 인원이 없어 민가나 생활시설에 미치는 영향은 크지 않지만 하류지역에 교량 및 도로가 위치하고 있어 토석류가 재발생시 위험한 지역으로 분류할 수 있다. 이에 2012 ~ 2020년까지 LiDAR 촬영을 이용한 현장모니터링을 실시하고 있다. 모니터링 데이터를 종합하여 년도별 지형자료를 구축하였으며 인명피해 위험성이 적어 복구가 늦어지거나 계획이 없는 자연사면지역에서의 지형변화를 살펴보았다. 또한 토석류 계류지역과 하류부를 중심으로 침·퇴적 분석을 실시하였다. 계류지역에서는 횡 넓이, 유동심, 크게는 방향, 식생 등에 대한 변화를 분석하였으며 하류부에 위치한 교량 및 도로 등 구조물, 시설물들에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.571-573
• /
• 2009

본 논문에서는 교량의 상태를 실시간 감시할 수 있는 미들웨어를 개발하였다. 개발된 미들웨어는 인터넷을 기반으로 실시간 안전감시가 가능하며 다양한 교량들에 사용할 수 있도록 범용성을 목표로 개발 되었다. 또한 각 교량들이 위치한 여러 환경에서 신뢰성 있는 데이터를 수집할 수 있도록 다양한로거와 센서들을 접목하고 할 수 있으며 프로그램 수정 없이 수집된 데이터를 가공할 수 있도록 개발되었다, 미들웨어에서 수집된 데이터는 주기적으로 메인 서버에 백업되며 새로운 교량의 추가와 관리가 용이하고 위기상황에 적절히 대응할 수 있는 기능을 포함한다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.111-117
• /
• 2008

본 연구의 목적은 다수의 GPS 센서를 이용하여 장대교량의 거동을 실시간으로 모니터링 하여 분석 할 수 있는 시스템을 개발하는데 있다. 다수의 GPS 센서를 장대교량의 주요 지점에 설치하고 변위를 실시간으로 측정하여 전체적인 거동을 분석한다. 본 연구에서 개발한 거동분석시스템은 교량의 전체적, 지점별 변위정보를 수치화, 시각화하고 이벤트에 대해 능동적인 대응이 가능하며 측정데이터의 DB화를 통해서 거동분석에 관계된 통계정보를 산출할 수 있다.