• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.92-92
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• 2011

최근 건설기술의 발전과 함께 강재 케이블을 이용하는 시설물의 시공이 점점 증가하는 추세이다. 특히 현수교, 사장교와 같은 초장대 교량에 사용되는 케이블은 주거더 및 상판에 의한 하중의 대부분을 지지하는 핵심부재이다. 하지만 이러한 케이블 부재는 부식, 파단 등으로 인한 단면손실이 발생할 수 있고, 이로 인한 손상부의 응력집중으로 인해 시설물 전체의 붕괴로 이어질 수 있는 위험성을 가진다. 따라서 조기에 단면손실을 찾아 사고를 미연에 방지할 수 있는 강재 케이블 비파괴 검사 기술기반의 건전성 모니터링이 필수적이다. 이러한 효율적인 건전성 모니터링을 위해 스마트 센서를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 그중 대표적인 스마트 센서중 하나인 마그네틱 센서는 높은 신뢰도와 어디에나 적용 가능한 재현성 때문에 구조물 건전성 평가에 적용하기 유용한 기술로 그 적용범위가 선박, 항공등으로 점점 넓어지고 있는 추세이다. 마그네틱 센서는 그 적용대상에 따라 다양한 마그네틱 특성을 활용할 수 있는데, 최근에는 투자율 계측을 통해 케이블의 장력 측정이 가능한 Elasto-Magnetic 센서(E/M 센서)가 개발되었고 그 활용성에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 이에 본 연구에서는 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술을 제안하고자 한다. E/M 센서는 본래 케이블의 장력측정을 위해 개발되었지만 본 연구에서는 강재 케이블 부재의 단면손실 검색을 위해 적용하였다. 제안된 기술의 실험적 검증을 위해 E/M 센서를 이용하여 4가지의 다른 직경을 가지는 강봉시편을 E/M 센서헤드의 1차 코일을 통해 자화시키고, 각각의 직경에서 출력전압을 2차 코일을 이용하여 계측하였다. 그 결과 강봉의 직경이 감소함에 따라 출력 전압이 감소함을 보였다. 반복실험을 통해 해상도 및 선형성이 확보되는 최적의 입력전압과 출력전압의 워킹포인트를 선정하였고, 선정된 조건에서 강봉시편을 일정 간격으로 스캔한 결과 단면감소에 따른 선형적인 출력전압 감소와 동시에 단면 변화 지점에서는 추세선에서 크게 벗어난 출력전압 계측값을 나타내었다. 본 실험을 통해 제안된 E/M 센서를 이용한 강재 케이블 모니터링 기술의 유용성 및 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.5
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• pp.445-454
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• 2003

Health monitoring is a major concern not only in the design and manufacturing but also in service stages for composite laminated structures. Excessive loads or low velocity impact can cause matrix cracks and delaminations that may severely degrade the load carrying capability of the composite laminated structures. To develop the health monitoring techniques providing on-line diagnostics of smart composite structures can be helpful in keeping the composite structures sound during their service. In this study, we discuss the signal processing techniques and some applications for health monitoring of composite structures using piezoceramic sensors and fiber optic sensors.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.3
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• pp.412-419
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• 2009

How to efficiently and accurately detect the damages generated in a structure has become an important issue for structural health monitoring (SHM). Most existing SHM techniques require the baseline data which should be measured before a structure get damaged. Thus, this paper presents a new pitch-catch method-based SHM technique which will not require the baseline data any more. In the proposed SHM technique, the imaging method is also utilized to visualize damage locations. The proposed SHM technique is then validated through the damage detection texts for damaged aluminum plates.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.23 no.1
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• pp.26-33
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• 2011

In this study, a high-sensitive smart wireless sensor based on an Imote2 sensor platform is developed for structural health monitoring of harbor structures. To achieve the objective, the following approaches are implemented. Firstly, the smart wireless sensor based on the high-performance Imote2 sensor platform is designed to measure acceleration with high sensitivity from structures. Secondly, embedded software is designed for autonomous structural health monitoring. Finally, the performance of the smart wireless sensor is estimated from experimental tests on a lab-scaled caisson structure.

• Computational Structural Engineering
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• v.33 no.3
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• pp.7-15
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• 2020

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.5A
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• pp.351-360
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• 2011

Jacket-type offshore structures are always exposed to severe environmental conditions such as salt, high speed of current, wave, and wind compared with other onshore structures. In spite of the importance of maintaining the structural integrity for offshore structure, there are few cases to apply structural health monitoring (SHM) system in practice. The impedance-based SHM is a kind of local SHM techniques and to date, numerous techniques and algorithms have been proposed for local SHM of real-scale structures. However, it still requires a significant challenge for practical applications to compensate unknown environmental effects and to extract only damage features from impedance signals. In this study, the impedance-based SHM was carried out on a 1/20-scaled model of an Uldolmok current power plant structure under changes in temperature and transverse loadings. Principal component analysis (PCA) was applied using conventional damage index to eliminate principal components sensitive to environmental change. It was found that the proposed PCA-base approach is an effective tool for long-term SHM under significant environmental changes.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.106-109
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• 2009

본 논문에서는 교량의 상태감시 테스트베드 구축을 위한 한-미 국제공동연구의 현황 및 활동 내용들을 논하였다. 이 국제공동연구는 최첨단 센서와 구조건전도 모니터링 방법의 유용성 및 통합화하는데 그 목적을 두고 있다. 테스트베드 구축을 위해 가속도계과 동적 FBG 센서, 압전 센서 등과 같은 스마트 센서를 사용하였으며, 무선 데이터수집 시스템이 도입되었다. 교량 모니터링 기법으로는 압전 센서 및 EM센서로부터 취합된 데이터를 이용하여 국부손상검색을 수행하였으며, 가속도계, 동적 FBG센서 및 이미지 프로세싱을 이용하여 진동기반 전역손상검색을 수행하였다. 테스트베드 교량으로는 PC박스 거더교, 강상자형교, 강판형교, 사장교의 4가지 형식의 교량이 사용되었다. 테스트베드 교량에 최신 이동통신 인터넷 연결기술을 이용하여 교량에 설치된 센서로부터 취합된 데이터와 모니터링 시스템으로부터 교량의 상태를 실시간 감시할 수 있는 네트워크 시스템을 구축하였다. 이러한 원거리 이동통신시스템을 통하여 구조물의 건전성 평가결과를 실시간으로 전송 및 분석할 수 있도록 하였다.

• Magazine of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.1
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• pp.95-98
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• 2011

최근 국내에서 사회기반시설물에 대한 안전관리 네트워크 통합시스템 구축을 위한 국가핵심과제가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 위 과제의 일환으로 진행 중인 철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 구축 및 운용에 대하여 기술하였다. 효율적인 철도교량 모니터링 시스템 구축을 위하여 다양한 종류의 스마트센서가 적용되었으며, 웹 기반의 네트워킹을 통해 외부에서 모니터링 시스템을 원격으로 접속, 제어 할 수 있도록 하였다. 철도교량의 국부 손상을 모니터링 하기 위해 압전센서를 활용한 무선 임피던스 노드를 적용하였고, 구조물 전체의 거동 분석을 위하여 가속도 센서 및 광섬유 센서를 적용하였다. 구조물의 장기 계측을 통한 철도 주행 및 외부 환경에 따른 거동 분석을 수행하였으며, 손상 평가를 위한 신호처리 알고리즘이 적용되었다.

• Composites Research
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• v.18 no.2
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• pp.46-51
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• 2005

An active inspection system using Lamb waves for structural health monitoring was considered in this paper. In order to understand the characteristics of the Lamb waves propagating in a composite plate, the experiment was performed for a quasi-isotropic composite plate with thickness variation. Lamb waves were generated and received by the thin PZT transducers bonded on the surface. In this test, a simple new technique was tried for characterizing the Lamb waves propagating across the discontinuity due to the thickness variation. The results showed that Lamb waves were more sensitive to the thinner plate with faster group velocity and that the thickness change in composite plate was detectable. Consequently, the potential of applying this technique to structural health monitoring was verified.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.17 no.2
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• pp.1-9
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• 2013

In recent years, numerous mega-size and complex civil infrastructures have been constructed worldwide. For the more precise construction and maintenance process management of these civil infrastructures, the application of a variety of smart sensor-based structural health monitoring (SHM) systems is required. The efficient management of both sensors and collected databases is also very important. Recently, several kinds of database access technologies using Quick Response (QR) code and Augmented Reality (AR) applications have been developed. These technologies provide software tools incorporated with mobile devices, such as smart phone, tablet PC and smart pad systems, so that databases can be accessed very quickly and easily. In this paper, an AR-based structural health monitoring technique is suggested for sensor management and the efficient access of databases collected from sensor networks that are distributed at target structures. The global positioning system (GPS) in mobile devices simultaneously recognizes the user location and sensor location, and calculates the distance between the two locations. In addition, the processed health monitoring results are sent from a main server to the user's mobile device, via the RSS (really simple syndication) feed format. It can be confirmed that the AR-based structural health monitoring technique is very useful for the real-time construction process management of numerous mega-size and complex civil infrastructures.