최근의 급속한 기술 발달을 통해 고전적인 측량 기법을 극복한 3차원 레이저 스캐너를 댐 관리기법의 연구에 적용하였다. 다목적댐과 같은 대규모 댐의 경우, 댐체 변형 특성 파악 및 주변 사면 안정성 연구 등과 관련하여 많은 측량이 필요하지만, 주로 제한된 점 (point)자료를 획득하여 분석하는 데 그쳤다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 3차원 레이저 스캐너 장비를 도입하여 조사하고자 하는 대상체에 대해 3차원 디지털 좌표를 다량으로 획득하여 이를 분석 처리함으로써 보다 효율적으로 댐 관리가 이루어지도록 하였다. 본 연구에서는 보강 사면에 대한 변형 특성을 파악하기 위해, 7개월 간격으로 3차원 스캐닝을 통해 좌표 값을 획득하여 이의 분석을 통해 향후 거동에 대해 예측하였다. 분석을 위해 두 시기의 스캐닝 자료를 병합(registration)하여 상대차이를 분석하고, 틀어진 각을 측정하였다. 또한 도면이 존재하지 않는 지자체의 댐에 대한 신속 측량을 3차원 레이저 스캐너로 대체하기 위한 방안에 대해 제시하고, 준공예정인 댐에 대한 스캐닝을 수행하여 설계 도면과의 비교 검토 결과를 분석하였으며, 향후 다양한 이용 방안에 대한 검토와 토론을 제안하고자 한다.
This paper addresses the vibration mode shape measurement technique utilizing a Continuous Scanning Laser Doppler Vibrometer (CSLDV). The continuous scanning capability is added to the conventional discrete Laser Doppler Vibrometer by reflecting the laser beams on the surface of the object using two oscillating mirrors. The bow scanning resulted from the proposed scanning method is eliminated by feedback control. The velocity output signal from the CSLDV is modulated to give the spatial velocity distribution in terms of coefficients which are obtained from the Fast Fourier Transformation of the time dependent velocity signal. Using the Chebyshev series form, the analysis of the vibration mode shape techniques for straight Bine scanning and 2 dimensional scanning are presented and discussed. The performance of the proposed SLDV is presented using the experimental results of the vibration mode shape of a plate
본 논문에서는 광 스캐닝 홀로그래피 기술을 이용하여 실제 물체의 복소 홀로그램 정보를 스펙클 잡음 없이 촬영하였다. 촬영된 복소 홀로그램 정보를 수치적인 방법으로 복원한 뒤 결맞음 광원과 CCD 카메라를 이용하여 촬영한 실제 물체의 영상과 비교하여 스펙클 잡음에 의한 오염도를 평가하였다. 스펙클 잡음에 의한 오염도를 정량적으로 평가하기 위하여 두 영상의 스펙클 패턴의 대비 수치를 이용하였다.
저전력 블루투스가 공개 된 이후 저전력 블루투스 비콘을 이용한 서비스들이 출시되고 있다. 비콘 기반 서비스는 사용자의 스마트폰이 블루투스 기능을 활성화해두었을 때, 일정한 주기의 블루투스 스캐닝을 통해 이용할 수 있다. 블루투스 비콘이 밀집된 실내 공간의 경우, 동일한 비콘이 중복 탐지되거나 사용자가 사용하지 않을 먼 거리의 비콘까지 탐지하게 되므로 스마트폰에서 불필요한 에너지 소모가 발생한다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 실내 구획화를 통해 동일 영역 내에서 비콘이 중복으로 탐지되는 것을 방지하는 방법과, 사용자 이동성에 따른 동적 스캐닝 주기 최적화를 통해 밀집된 실내 공간에서도 누락되는 비콘 신호를 최소로 하는 기법을 제안한다. 이러한 사용자 이동성에 기반한 스캐닝 주기 최적화 방법은 스마트폰의 전력소모량을 감소시킨다.
본 연구에서는 단일 Fabry-Perot 필터를 이용해 다중 FBG 센서에 대하여 파장 스캐닝과 로킹을 동시에 실현하여 기존의 스캐닝 방식의 단점을 보완한 다중 FBG 스트레인 센서 스캔-로킹 신호처리 방안을 제안하고, 이를 시스템으로 구성하여 스트레인 측정 실험을 하였다. 단일 센서에 대한 스트레인 측정에서는 3me 정도의 분해능이 측정되었고, 다중 센서 스트레인 측정의 경우에는 10me의 분해능을 얻었다.
높은 정확도와 고밀도의 자료를 제공하는 레이저 스캐닝 기술은 공간정보 분야를 포함한 여러 분야에서 폭 넓게 활용되고 있으며 특히, 레이저 스캐닝 기술의 개발은 건설공학분야에 있어서 방대한 정보 추출을 가능케 하여 그 활용성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 지상 레이저 스캐닝 기법에 의해 취득된 자료를 이용하여 보다 정확한 터널 내공단면을 결정하고, 이를 실무에서 활용할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 지상 레이저 스캐너를 이용하여 고정밀도의 3차원 자료를 신속 정확하게 취득할 수 있었으며, 자료 처리 단계를 거쳐 0.1m, 0.5m, 1.0m 간격의 임의 단면을 신속히 결정할 수 있었다. 따라서 레이저 스캐닝 기법을 활용함으로써 각 단면의 여굴량과 미굴량 뿐만 아니라, 전체 터널 연장에서 발생한 여굴량과 미굴량을 신속하고 정확히 산정할 수 있었다. 또한, 터널 굴착단계에서 보다 정확한 여굴량과 미굴량을 산정하고, 이를 모니터링 할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발하였다. 개발된 GUI 프로그램은 실무에서 더욱 효율적이고 경제적인 터널 굴착관리 및 모니터링을 가능하게 하며 향후, 임의 단면의 자료 추출로 터널 유지 관리에 대한 중요한 기반 자료의 제공 및 활용에 기여할 것으로 판단된다.
이 연구는 레이저스캐닝 중심의 문화유산 기록화 분야에서 포토그래메트리의 유용성 제고에 목적을 두고 있다. 두 계측기술(레이저스캐닝, 포토그래메트리)은 홍성 신경리 마애여래입상을 중심으로 정확성과 사실성 측면에서 비교되었다. 정확성 측면에서는 형상정보별 주요 지점과 두 형상정보 사이의 거리가 비교되었다. 마애불의 형상정보별 주요 지점의 거리 측정에서는 약 1mm 내외의 편차만이 확인되었다. 특히 정합을 통해 확인된 두 형상정보 사이의 평균거리는 약 0.01mm에 불과했다. 또한 약 2mm 이내의 절대편차가 전체의 70%를 차지하였으며, 약 3.5mm 이내의 절대편차가 전체의 95.4%로 확인되었다. 이러한 수치들은 레이저스캐닝 대비 포토그래메트리의 매우 높은 일치도를 보여주었다. 사실성 측면에서는 조각 깊이, 질감, 문양이 비교되었다. 4개의 단면 형상을 비교한 결과 두 계측기술별 형상정보는 미세한 차이만을 보였고, 전반적으로 유사한 형상이 확인되었다. 두 형상정보의 전체적인 질감도 유사하였다. 하지만 데시메이션이 적용된 포토그래메트리 기반의 세부 형상은 실물과 레이저스캐닝에 비해 매끄러운 질감으로 구현되었다. 특히 포토그래메트리는 레이저스캐닝과 동일하게 마애불에 조각된 다양한 문양도 사실적으로 구현하였으며, 얕은 깊이의 문양도 비교적 세밀하게 나타났다.
본 연구에서는 주요 산림 선진국인 오스트리아, 일본, 뉴질랜드, 인도네시아의 산림 정책 및 레이저 스캐닝 기술을 활용한 산림자원조사 사례를 조사하고, 레이저 스캐닝을 통해 취득되는 포인트클라우드 데이터의 산림자원조사 적용 가능성을 파악하였다. 연구를 통해 선진국의 산림정책은 지속 가능한 산림의 보전 및 관리와 일자리 창출, 목재 생산성 향상을 목적으로 추진되고 있으며, 새로운 기술 연구 및 실제 사업에서의 적용이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 우리나라는 주요 산림 선진국과 비교했을 때 국토면적에 비해 높은 산림 비율을 가지고 있지만 임목축적은 상대적으로 낮게 나타나 임목축적의 향상을 위한 과학적인 산림관리가 필요한 시점이라 할 수 있다. 레이저 스캐닝 기술의 적용 가능성 파악을 위해 포인트클라우드 데이터를 이용한 산림자원조사 실험을 수행하였으며, 흉고직경, 수고, 단위면적당 본수를 산출하고, 수관의 형태를 파악하였다. 향후 다양한 레이저 스캐닝 기술을 적용한 현장 실험과 정확도 평가가 이루어진다면 포일트클라우드를 이용한 산림자원조사의 정량적인 업무 개선정도를 제시할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 리모델링 대상 백화점 건물의 내부를 지상레이져스캐너(z-f 레이저 장비)에 의해 3D 데이터를 취득하고 일련의 처리과정을 통하여 건물 내부의 리모델링 시공을 위한 단면자료 추출 과정 등에 대하여 제시하였다. 리모델링시공을 위해서는 건물내부에 대한 정확한 도면이 필요하며, 시공당시의 설계도면이 분실 또는 훼손되었든지 실제치수가 당초 설계와 다른 경우 복잡한 내부를 측량해야 하는데 이 경우 레이저 스캐닝 및 관련 소프트웨어에 의한 도면데이터 추출과정을 제시하였다.
국부적이지만 수 mm단위까지 스캔이 가능한 지상LiDAR 장비를 이용하여 사면을 스캐닝한 후에 사면의 6개 지점에 대하여 강제로 변화를 준 후 다시 스캐닝하여 분석한 결과 0.008m의 평균편차를 나타내었다. 이것을 볼 때 미세변화 탐지를 위한 기법으로 지상 LiDAR자료의 적용이 유효할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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