• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.693-700
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• 2017

우리나라의 광산은 지질학적인 구조와 형상이 복잡하며, 규모가 작기 때문에 광산의 개발 및 관리와 채굴계획 수립에 정교한 측량성과와 3D 모델링이 필요하다. 하지만 데이터 취득 및 처리 기술과 경제성으로 인해 현재 기존의 방법을 이용하고 있다. 광산의 구조, 갱도, 채굴면적 등을 2D 도면을 기반으로 기록 및 관리하고 있으며, 이로 인해 인력과 시간의 낭비는 물론 정확도 문제로 인한 사고의 위험도 가지고 있는 실정이다. 최근 외국에서는 지질에 대한 조사 자료와 광산에 대한 공간정보를 통합하여 데이터베이스화 하고, 이를 광산관리 및 채굴계획 수립에 활용하고 있다. 본 연구에서는 레이저스캐너를 활용하여 광산관리와 채굴계획 수립을 위한 공간정보를 구축하고자 하였다. 연구를 통해 광산에 대한 공간정보를 효과적으로 취득하고, 자료처리를 통해 모델링 된 데이터를 생성할 수 있었다. 광산관리를 위한 3D 모델은 광산의 안전한 채굴계획 수립과 운영에 중요한 도구로써 활용이 기대된다.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2006년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.112-115
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• 2006

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.213-213
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• 2021

한국농어촌공사 농어촌연구원은 하천 및 해안분야의 다양한 수리모형실험을 수행할 수 있는 대형 수리모형실험 시설을 2018년에 구축완료하였다. 국내 최대 규모의 실험장뿐만 아니라 첨단 광학용 계측장비(PIV 및 LDV 시스템)를 연계한 전용실험수로, 대형유사실험수로 등 7종의 기능별 실험수로를 갖추고 있어 다양한 수리현상 분석을 수행할 수 있다. 최근에는 산사태의 주요 원인중 하나인 토석류 실험, 방조제 주변의 침·퇴적 실험 등을 수행하였으며, 본 연구에서는 3D 지형스캐너를 활용한 방조제 주변의 지형변동 수리모형실험에 대하여 소개를 하고자 한다. 방조제는 조수가 육지쪽으로 밀려들어와 내부개발지역이나 농지 등을 해수로부터 보호하기 위해 설치되는 외곽시설이다. 이러한 방조제 전면의 빠른 유속에 의한 침식은 배후지의 안전에 상당히 큰 문제를 야기시킨다. 방조제의 침식을 방지하기 위하여 방조제 전면에 수제공을 설치하여 수제공과 수제공 사이의 느려진 유속에 의해 방조제 전면에 토사를 퇴적시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 방조제 전면에 수제공의 길이를 달리 설치하여 수제공 주변의 침·퇴적현상을 이동상 실험을 수행하여 분석하였다. 일반적으로 토사의 침·퇴적고를 계측하는 방법으로 일정한 격자망을 구성하여 각 지점별로 실험 전·후의 토사의 표고차를 수작업으로 계측한다. 이 경우는 실험자가 직접 측정하는 계측오차가 발생하게 되고 측정할 수 있는 지점의 수가 한계가 있어 전체적인 토사의 변화양상을 분석하기엔 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 농어촌연구원이 보유하고 있는 3D 지형스캐너를 활용하여 토사의 표고차를 측정하였다. 실험에 사용한 3D 지형스캐너의 최대 측정거리는 스캐너가 설치된 중심점으로부터 반경 80m에 해당하며, 해상도는 1.6mm~50mm의 범위로 수작업으로 격자망을 구성하여 측정하는 것보다 상당히 높은 수준의 결과를 취득할 수 있으며 계측시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 펄스레이저에 의한 지형스캔 방식은 수면과 같이 레이저가 투과할 수 없는 경우에는 계측이 불가능하며, 어두운 계열의 색을 스캔하는 경우 결과 분석에 주의할 필요가 있다. 본 연구에서는 이동상 재료로 안트라사이트(검은색)를 포설하였고, 검은색 계열의 실험사에도 3D 지형스캐너가 우수한 결과를 제공하는 것을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.329-334
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• 2011

본 논문은 실내형 이동로봇에 적용하기 위한 위치인식과 장애물 추적 방법을 제안한다. 제안된 방법을 구현하기 위해 레이저 스캐너가 사용되었으며 로봇이 운행되는 공간의 지도정보를 미리 알고 있다고 가정한다. 레이저 스캐너의 측정치를 지도정보와 매칭해가며 Sequential Monte Carlo (SMC)방법을 이용하여 로봇의 위치를 파악하고 파악된 위치에서 주변 장애물의 위치를 인식하고 다중 물체 추적 알고리즘을 이용함으로써 장애물과의 충돌 위험성 등을 미리 파악할 수 있다. 마지막으로, 본 논문에서 제안한 방법을 실험을 통해 검증한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.55-64
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• 2021

이 연구는 지상레이저스캐너(TLS)측량에 대한 관측실험과 분석을 통해 TLS 위치정확도와 운용방안을 분석하고 가이드라인을 제시한다. TLS 관측실험에서는 TS/GPS 기준점측량 기반으로 지상기준점과 TLS점을 설치하고 목제 목표판을 설계·제작하여 사용하였다. 실험결과에서는 TLS 스캔 데이터의 RMSE는 축척 1/250의 지형도 제작과 레벨 1/100의 BIM에 활용이 가능하며, 드론영상데이터와 상호보완이 가능하다. 그리고 실험과정과 결과의 분석을 통해 TLS측량에 대한 가이드라인을 제시하였다.

• 한국측량학회지
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• 제38권6호
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• pp.725-731
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• 2020

광물자원 개발에서 자원탐사는 지표와 지하에 있는 경제성 있는 광물을 찾아내는 작업으로 개발, 생산단계에 비해 성공률이 낮은 실정이며, 탐사를 통해 많은 자료를 수집하고 수집된 정보를 정확하게 분석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 3D 레이저스캐너를 이용하여 광산공간정보를 구축하고, 정확도 평가를 수행하여 X, Y 및 Z 방향으로 최대 0.140m와 평균 0.095m의 편차를 얻어 3D 레이저스캐너를 통한 광산공간정보 구축의 활용 가능성을 제시할 수 있었다. 또한 자원탐사 결과를 이용해 광체구간에 보간법을 적용하여 광체 모델링을 수행하였다. 광체 모델링 결과는 3D 레이저스캐너를 통해 구축된 광산공간정보의 모델링 결과와 중첩하여 정밀 광산공간정보 기반의 광체 모델링 결과를 구축할 수 있었다. 연구를 통해 구축된 광산공간정보 기반의 광체 모델링 결과는 자료해석의 용이성과 산출자료의 정확도를 높일 수 있어 향후 광물자원 개발과 광해방지 분야 관련 업무의 효율성을 크게 증가시킬 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.867-872
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• 2020

유류 저장탱크는 화학 산업단지의 주요한 구조물로서, 자연재해나 관리 부실로 인한 구조물의 손상은 화학물질의 유출, 화재, 폭발 등의 추가적인 피해를 야기하기 때문에 변형에 대한 파악이 필수적이다. 본 연구에서는 3D 레이저스캐너를 이용하여 유류 저장탱크에 대한 데이터를 취득하고, 설계 데이터와 비교하여 저장탱크 관리를 위한 다양한 분석을 수행하였다. 3D 레이저스캐너로 취득된 데이터와 설계 도면을 이용하여 유류 저장탱크의 모델링을 수행하고, 중첩하여 유류 저장탱크의 검사를 효과적으로 수행할 수 있었다. 또한 시설물 변형에 대한 가시적인 데이터 생성을 위해 변형에 대한 단면도 및 전개도를 생성하였으며, 정량적인 분석을 통해 유류 저장탱크가 최대 -7.16mm의 변형이 발생하였음을 제시하였다. 변형이 크게 일어난 부분에 대한 정밀 검측대상 도면을 생성하여 추가적인 업무에 활용할 수 있는 데이터를 생성하였으며, 향후 3D 레이저스캐너를 이용한 유류 저장탱크의 검사는 유류 저장탱크 변형에 대한 정량적이며, 가시적인 자료를 제공함으로써 시설물 관리의 효율성을 크게 향상시킬 것이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권9호
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• pp.197-204
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• 2003

This study proposes a method to reduce errors in scanning object and registration using a laser scanner. The method consists of 3 stages. First, there is an error induced by the difference of the distance between the probe and the object. It is possible to reduce the error by planning a scanning strategy: object setting, scan path. Second, the scan data of the tooling ball affects calculating the tooling ball center. A z-direction compensation is given to calculate more accurate registration points. Third, three points are used to determine a coordinate transformation on each frame. The maximum error usually lies on the third tooling ball in the conventional merging method. LSM (Least Square Method) is applied to a coordinate transformation to reduce the registration error.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.744-749
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• 2018

현실 공간에 대한 정보화와 시각화 기술은 공간정보 구축을 위한 주요한 기술이며, 3차원 공간 모델링은 다양한 방법으로 측정된 데이터로부터 공간정보를 구축하는 방법으로 최근 많은 관심을 받고 있는 분야이다. 수치고도자료를 취득하는 방법은 주로 3차원 레이저 스캐너가 이용되어 왔다. 한편, 최근 4차 산업혁명의 유망기술로 주목받고 있는 무인항공기는 빠른 공간정보 취득을 위한 획기적인 기술로 평가되고 있으며, 다양한 연구가 수행되고 있다. 하지만 3차원 공간 모델링을 위한 자료구축 기술의 정량적인 작업 효율성과 데이터의 정확도에 대한 평가는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너와 무인항공기로 취득되는 점군데이터의 특징, 작업공정, 정확도에 대한 다각적인 분석을 수행하였다. 3D 레이저 스캐너 및 무인항공기로 연구대상지의 수치고도자료를 생성하고, 분석을 통해 특징을 파악하였다. 정확도 평가를 통해 3D 레이저 스캐너 및 UAV에 의한 수치고도자료가 최대 10cm 이내의 정확도를 나타냄을 확인하였으며, 공간정보 구축에 활용이 가능함을 제시하였다. 향후, 3D 레이저 스캐너와 무인항공기에 의한 수치고도자료는 효율적인 공간정보 구축 방안으로 활용이 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.621-626
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• 2021

본 연구에서는 드론과 이동형 3D 레이저 스캐너를 이용하여 아파트 건설을 위한 철거현장의 데이터를 취득하고, DEM을 구축하였으며, DEM을 활용하여 건설폐기물의 물량을 산출 및 조망분석 등 공간분석을 수행하였다. 데이터의 신뢰성 확보를 위해 정확도 평가를 수행하였으며, 정확도 평가 결과 드론은 수평 및 수직 방향 0.034~0.064m로 나타났으며, 이동형 3D Laser Scanner는 수평방향 0.018~0.049m의 정확도를 나타내었다. 이러한 결과는 1:1,000 수치지형도 허용정확도 이내의 값으로 드론 및 이동형 3D 레이저 스캐너를 이용한 공간정보 구축이 가능함을 나타낸다. 이동형 3D 레이저 스캐너 데이터를 이용하여 계산된 건설폐기물의 물량은 70,797㎥이었으며, 드론 성과물에서 음영지역으로 나타난 건물 측면이나 일부 시설물에 대한 물량의 산출이 가능하였다. 또한 건설예정인 아파트의 조망분석을 위한 모델링을 수행하였으며, 주변 건물 및 건설예정인 아파트에 대한 지형 기반의 모델링 결과는 조망분석을 위한 자료로 활용이 가능하였다. 향후 이동형 3D 레이저 스캐너를 이용한 데이터 구축 및 정확도 평가와 함께 기존 방법과 작업공정을 비교하는 추가 연구가 이루어진다면 공간정보 구축 분야에서 이동형 3D 레이저 스캐너의 효율성을 제시할 수 있을 것이다.