• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.27-29
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• 2007

도심지의 공간을 대부분 차지하고 있는 건물의 높이는 지상의 기준점으로 부터의 상대적인 수직거리로 산정하여 3차원의 정보이다. 그러나 지형도의 등고선으로는 알 수 없는 높이이므로 도심지의 스카이 라인이나 건물의 높이 등은 지도에 누락되어 실제적으로 도시계획과 공간 정보를 구축하기 위하여 별도의 측량을 실시하여야 한다. LIDAR는 레이저 스캐너를 항공기에 장착하여 레이저 펄스를 지표면에 주사하고 반사된 레이저 펄스의 도달 시간을 관측함으로써 반사 지점의 공간위치 좌표를 계산해 지표면에 대한 정보를 추출하는 측량기법으로 최근 새로운 지형정보 획득수단으로 부각되고 있다. 이러한 레이저 스캐닝은 센서와 지표면까지의 거리 및 방향을 관측하여 지표면 상의 표고점에 대한 3차원 좌표를 결정한다. 따라서 본 연구에서는 도심공간의 빌딩 및 지형지물에 관한 고밀도의 LiDAR 데이터를 수집하여 건물 중심을 설정하여 건물경계를 추출하여 3차원의 도심 빌딩을 보다 정확하게 생성할 수 있도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.7182-7188
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• 2015

최근 수기에 의한 맵핑 방식을 탈피하고자 고해상도 카메라, 레이저스캐너 등의 장비를 이용한 디지털 맵핑에 대한 관심이 높아지고 있으며 관련 연구도 보고된바 있다. 본 연구에서는 고해상도 화상기술이 연동된 레이저스캐너를 활용하여 굴진면의 공학적 특징 중 하나인 풍화도를 정량적으로 분석 및 산출하고자 실내 및 현장시험을 수행하였다. 레이저스캐너의 반사율(reflectance)값과 풍화도의 상관관계를 분석하고자 현장테스트를 통해 반사율에 영향을 미치는 인자를 파악하였다. 또한 반사율에 영향을 미치는 주요 인자 중 하나인 색상값(RGB value)에 대한 영향을 최소화하고자 실내테스트를 통해 보정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 보정식은 실제 현장에서 취득한 스캐닝 데이터를 이용하여 보정 전과 후의 결과를 비교하여 검증하였다. 검증결과 보정 반사율 값을 통해 산정된 풍화도 index는 현장에서 관찰된 우세 풍화도 등급 및 풍화도 비율 등과 매우 유사한 결과를 보이는 것으로 확인되었다.

• 한국측량학회지
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• 제36권6호
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• pp.443-449
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• 2018

SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) 기반 모바일 매핑 시스템을 활용한 실내 공간의 포인트 클라우드 취득은 건축물의 유지, 관리를 위한 as-built BIM (Building Information Model) 구축의 기초 공정이다. 본 연구에서는 다중 2D 레이저 스캐너로 구성된 모바일 매핑 시스템의 구축을 위한 시뮬레이션 기반 검정(calibration) 표적의 구조 결정 방법을 제안하였다. 2D 레이저 스캐너의 외부 표정요소 검정을 위해 (1) 원형, (2) 사각형, (3) 이중 원형, (4) 이중 사각형 형태의 표적을 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 각 표적 관측 값을 토대로, 최소제곱법 기반의 외부 표정요소 검정을 수행하였다. 그 결과 사각형 형태의 표적 구조가 주어진 시스템의 검정에 가장 적합한 형태임을 확인하였다. 또한 외부 표정요소 간의 높은 상관성을 확인할 수 있었으며, 표적의 구조에 따른 외부 표정요소의 검정 결과가 상이한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권2호
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• pp.171-182
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• 2022

주기적인 건축물 안전진단은 구조적 안전성 및 잠재적 위험을 조기에 파악할 수 있다. 하지만 기존의 수집 방식은 비정형화된 형태의 주관적 데이터가 주로 사용되며, 노동집약적이고 시간 소모적이기 때문에 신뢰성이 떨어진다. 이에 본 연구는 3D 레이저 스캐너를 이용하여 건축물 노후 상태 정보를 수집하고 Building Information Modeling(BIM)으로 통합하여 시각화하는 방안을 제안하며, 순서는 다음과 같다: (1) 3D 레이저 스캐너와 파이썬 스크립트를 통한 데이터 수집, (2) Scan-to-BIM 프로세스, (3) 다이나모를 이용한 상태 데이터 시각화 및 정보 통합. 이를 통해 데이터 저장과 보고서 및 도면 작성 과정의 생략에 따른 시간 단축 효과를 확인하였다. 또한 시각화된 3D 모델은 건축물 유지관리자가 효율적인 결정을 할 수 있도록 한다. 이를 통해 유지관리 업무 효율성이 향상될 것으로 예상된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.370-376
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• 2016

구조물 표면은 부식으로 인하여, 크랙이나 감육이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 구조물의 파단으로 귀결되어 많은 인명 피해와 재산 손실을 초래할 수 있다. 이에 따라, 박판 구조물이나 배관 구조물과 같이 검사 면적에 비해 두께가 얇은 구조물에 대한 레이저 영상화 기법은 최근 10여년간 꾸준히 연구가 진행되었다. 가장 많이 사용되는 방법으로는 펄스 레이저를 이용한 영상화 시스템이다. 이 방법을 이용하여 평판 구조물, 배관 등 다양한 구조물을 스캐닝하여 비교적 짧은 시간에 원하는 영역을 검사하고 영상화하는 기법이 개발되었다. 하지만, 이 기법은 음파가 결함에 의해 반사되는 반사파를 이용하여 영상화하는 기법으로 검사 위치마다 수 ms의 시간지연이 필요하며, 검사 위치마다 레이저 빔을 집속해주는 렌즈가 필요하여 고가의 복잡한 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 연속 가진기법을 이용하여 구조물에 정상파(standing wave)를 가진하고, 이 정상파를 위치별로 스캐닝하여 결함을 영상화하는 기술을 제안하였다. 평판 구조물에 두께가 변화하는 결함을 인공적으로 삽입하여, 제안된 기술의 두께 변화 탐지 가능성을 제시하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.25-48
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• 2004

구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다. 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며, 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다. 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 3차원 레이저스캐닝시스템에 의한 (형상)역공학적 연구, 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다. 첫째, 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 3차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 3차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 3차원 벡터이미지 형상구현 및 첨성대의 크기, 변위량, 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다. 둘째, 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다. 한편, 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다. 셋째, 경주 첨성대의 1/10 모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.

• 한국측량학회지
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• 제24권2호
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• pp.227-234
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• 2006

건설교통부에서는 예산절감을 위해 토석정보시스템을 운영하고 있으며, 시스템 운영에 기본적으로 고려되어야 할 사항은 원지반의 토량을 기준으로 산정되는 토량 변화율인 토량환산계수의 정확한 적용이다. 토공사의 절성토량의 균형, 사토장 및 토취장의 계획은 공사비와 직접적인 관계를 가지고 있기 때문에 정확한 토공량 산정 및 효율적인 토공유동이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 그러나 현장에서의 비합리적인 토량환산계수의 적용으로 토공유동이 효과적이지 못한 점이 있으며, 정확한 공사비 산정 및 투입에도 지장을 초래할 수 있다. 이와 같이 효율적인 토공유동계획은 토공량 산정의 정확도에 기인한다고 할 수 있으며, 정확한 토량환산계수의 적용이 토공량 산정에 절대적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 대규모 토공사가 실시되는 현장을 대상으로 대상지 내의 임의지점 절 성토부를 굴착하고 굴착 전후 및 다짐후의 체적을 사진측량기법 및 레이저스캐닝기법으로 정밀한 수치표고모형을 제작하여 토량환산계수를 산정하고, 동시에 절 성토부 건조밀도시험을 통해 산정되는 토량변화율의 결과값과 비교 분석하여 신뢰성 있는 토량환산계수의 산정방법을 결정하고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제22권1호
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• pp.46-52
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• 2011

본 연구에서는 레버 증폭 구조를 이용한 플렉서 기반의 나노 스테이지를 설계, 제작하였다. 제작된 나노 스테이지를 샘플 스테이지로 채용한 공초점현미경을 개발하였다. 2차원 이미징의 구현을 위해서, 기존의 공초점현미경은 레이저를 이미징 평면상에 스캐닝하는 방식으로 구현된다. 본 연구에서는 백 나노미터의 구동정밀도를 가지는 나노 스테이지 위에 놓인 샘플을 2차원으로 스캐닝하면서 2차원 이미지를 구현할 수 있는 공초점현미경을 개발하였다. 플렉서 기반의 나노 스테이지는 이중 판스프링, 변위증폭 레버, PZT 엑추에이터 그리고 변위 센서로 구성 되어 있다. 스테이지의 구동 성능 해석을 위해 상용 유한요소 해석 프로그램을 이용하였다. 현미경에 사용되는 광원은 적색광 레이저이며, 레이저는 여러 광학요소를 거쳐 샘플스테이지의 샘플에 입사되고, 반사된 빛은 광센서인 PMT(Photo Multiplying Tube)로 계측되게 된다. 계측된 빛의 크기를 이용하여서 2차원 이미징을 구현하였다. 개발된 공초점 현미경으로 생쥐 귀의 피부조직을 관찰하여 현미경의 이미징 성능을 검증하였다. 설계된 샘플 스테이지는 기존의 공초점 현미경의 기계적인 Beam 스캐너를 대신함으로써 현미경의 광경로 및 전체시스템을 간소화 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.571-581
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• 2020

하천에 광범위하게 활착되는 식생은 수위 변화 및 흐름 저항에 절대적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 하천 시스템 전반에 영향을 미치는 중요 요소이다. 따라서 유입되는 식생의 형태와 규모를 정확하게 파악하는 것이 매우 중요함에도 불구하고 현장에서 이를 파악하기란 쉽지 않은 일이다. 따라서 최근에는 지상 레이저 스캐닝 등을 활용하여 대용량의 식생 정보를 취득하는 연구가 시도되고 있다. 그러나 식생의 복잡한 형상으로 인해 캐노피 영역의 정확한 정보를 획득하기 어려우며, 자연적인 영향에 매우 민감하게 반응한다는 한계가 있다. 본 연구에서는 3차원 지상 레이저 스캐닝을 통해 수집된 고해상도의 포인트 클라우드 데이터를 복셀 형식으로 재구현하여 식생의 물리적 구조를 분석하였다. 먼저 잎이 없는 단순한 형태, 잎이 있는 완전한 형태의 식생 및 패치 규모 식생 조건으로 설정하여 각각의 물리적 구조를 분석하였다. 이를 위해 측정된 데이터의 이상치 제거 및 불필요한 데이터의 필터링을 위해 통계적 이상치 제거 방법을 활용하여 각각 17 %, 26 %, 25 %의 포인트를 제거하였다. 또한 후처리 된 포인트 클라우드로부터 복셀 크기별 식생 형상을 재구현하여 실제 식생의 부피와 비교하였으며, 분석 결과, 오차 범위는 각 조건별로 8 %, 25 %, 63 %로 나타났다. 대상 샘플의 규모가 클수록 더 큰 오차가 발생하였으며, 복셀 크기 조정 시 식생의 표면이 시각적으로 비슷하게 보이지만 전체 식생의 부피는 이러한 변화에 매우 민감한 것으로 나타났다.

• Spatial Information Research
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• 제15권1호
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• pp.53-65
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• 2007

지상라이다는 고정도의 3차원 영상을 제공하고 레이저빔을 현장이나 대상물에 발사하여 짧은 시간에 수백만점의 3차원좌표를 기록할 수 있는 최신 측량장비로서 다양한 응용분야에서 두각을 나타내고 있다 본 연구에서는 지상라이다를 이용한 아파트 건축물의 3차원 경계 추출을 다루었다. 실험측량결과 지상라이다로 아파트건축물의 3차원 경계를 신속하게 추출할 수 있었지만 지상기반시스템이므로 건축물 지붕 그리고 나무, 전주 때문에 건축물 저층부에서는 이것이 쉽지 않았다. 향후 토탈스테이션, 지상라이다, 항공라이다와 항공사진측량과의 결합을 통해 효율적인 3차원공간정보 획득이 가능할 것으로 기대된다.