• 방사성폐기물학회지
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• 제8권4호
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• pp.293-301
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• 2010

한국원자력연구원 내에 위치하는 방사성폐기물지하처분연구시설의 터널 내 벽면의 지반변위 및 온도 변화를 실시간으로 감시할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 광섬유케이블(Optical Fiber Cable)의 Brillouin 산란현상을 이용하는 분포개념의 온도 및 변형율 측정기법(Distributed Temperature and Strain Sensor: DTSS)을 적용하는 기술이다. 2년여 동안 감시한 결과 터널 벽면 쇼크리트 표면에서 균열 등과 관련한 뚜렷한 벽면 변위 징후는 발견되지 않았다. 다만, 시간이 경과함에 따라 터널 내에서 지하수 누출 지점을 중심으로 벽면에서 변형의 누적 크기가 증대되어가는 경향을 보이나 그 크기는 미약하고 완만하게 진행함을 확인하였다. 계속적인 지하수에 의한 포화-습윤-건조 등의 현상이 반복되는 구간이나 포화상태에 있는 구간은 점진적으로 영향이 커질 것으로 예상된다. 광섬유센서케이블을 이용한 분포 개념의 측정 및 분석기술은 구조물의 특성에 따라 선택적 탄력적 적용이 가능하다. 변형률의 계측 범위는 $20{\mu}{\varepsilon}{\sim}28,000{\mu}{\varepsilon}$ 크기까지 변위 계측이 가능하다. 변형률의 해상도는 0.01mm로서 최소 매 1m 간격, 온도는 $0.01^{\circ}C$ 해상도를 가지고 최소 0.5m 간격으로 감시가 가능하다. 기존의 특정지점 계측방법(Point Sensing)과는 확연하게 차별된다. 현재까지 운영한 결과 본 감시시스템은 방사성폐기물 처분시설 등 공동과 사면의 장기감시시스템으로 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1361-1368
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• 2005

In this paper, the theoretical method of measuring the tunnel convergence and underground displacement, the objective indices of assessing safety for tunnel construction, using the fiber optic sensor is studied by developing the program to automatically measure them. The model test of Con'c beam is conducted to evaluate reliability of the fiber optic sensor. Furthermore, using the RS232 communication protocol as well as Visual C# and Visual C++, the programming tools, the program was developed to detect automatically the measured value of the fiber optic sensor, calculate the tunnel convergence and underground displacement, predict the deformed shape of the tunnel, and evaluate loosening zone due to the tunnel excavation.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.153-163
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• 2005

본 논문에서는 타이 방콕의 지하철 터널현장과 홍수방지용 터널현장에 대한 사례연구를 수행하였다. 첫 번째 사례연구는 복식터널인 방콕 MRT 지하철 현장으로써 터널연장이 대략 20 km이고 18개의 정거장으로 구성되어져 있다. 터널은 지표면으로부터 15~20m 깊이에 위치하는 첫 번째 단단한 실트성 점토층에 위치한다. 현장계측으로부터 얻어진 굴착에 의한 지반의 변위거동이 제시되었다. 평면변형율 유한요소해석을 통하여 역해석을 수행하였으며, 이로부터 나온 결과는 현장에서 계측된 결과와 일치하였다. 유한요소해석으로부터 산정된 전단변형율은 0.1~1.0%의 범위내에 존재하였으며, 자동보링 프래셔미터 시험으로부터 나온 결과와 비슷하였다. 한편, 두 번째 사례연구는 지하 장애물 밑으로 관통하는 EPB타입의 터널공사 현장과 관련이 있다. Premprachakorn 홍수방지용 터널은 장마시기에 홍수를 Choapraya강으로 전환하기 위한 지름길의 터널이다. 터널은 대략 지하 20~24m에 위치한 매우 단단한 실트성 점토층에 EPB타입 쉴드터널공법에 의하여 건설되었다. 터널이 이미 존재하고 있는 방콕의 주된 용수터널과 다리의 기초 아래에서 시공되는 동안에 현장계측이 수행되었으며, 이 계측결과를 유한요소해석으로부터 산정된 결과와 비교하였다. 또한 손상평가를 예측하기 위한 수단으로 방지 리스크 포텐셜 방법을 제시하고 논의하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제31권1호
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• pp.211-225
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• 2006

개비온은 일반적으로 도로 유실 방지나 사방공사용으로 사용된다. 그러나 개비온의 끝단과 소둔선의 결합은 수동 작업으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 개비온 끝단을 소둔선과 자동으로 결합하기 위한 자동 이송 가이드 장치를 개발하고 이를 시험하였다. 자동 이송 가이드 장치는 공압 회로를 이용하여 설계하고 실린더의 이송 변위를 시뮬레이션 하였다. 이송 가이드 장치는 주로 3/2 방향 수동제어밸브와 5/2 방향 수동제어밸브 그리고 8개의 복동 실린더를 사용하였고 공압 회로를 완성하여 실제 제작하였다. 이송 장치의 한 사이클 작동시간은 46.48초로 계측되었고 가이드 장치의 작동으로 인한 작업장내의 추가적인 환경소음진동의 유발은 없는 것으로 나타나 제작된 장치가 설계사양을 만족함을 검증하였다. 본 결과는 2006년도에 특허출원 되었다.

• 지질공학
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• 제7권3호
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• pp.191-205
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• 1997

백제 시대의 대표적인 문화재들이 다수 출토된 무령왕릉을 포함한 송산리 고분군에 대한 고분벽체의 거동을 장기적으로 계측하여 분석하였다. 본 연구는 송산리 고분군의 안정성을 판단하여 보존대착을 수립하기위한 목적으로 이루어졌으며, 각 고분의 중요지점에 총 11개의 2축 경사변화측정센서를 설치하고 매 20분마다 자동계측하여 약 15개월 동안 (1996년 7월 14일~1997년 9월 30일) 관측을 실시하였다. 무령왕릉의 벽체거동은 연도입구의 호벽이 최대거동을 보여 직각변위(N-S Tilt) 성분이 2.3mm/m/yr로 남쪽방향인 전실쪽으로 거동하고 있는 것으로 밝혀졌다. 무령왕릉 현실 서측벽의 남쪽 등 상감 상부의 벽돌이 1971년 발굴 이후 남쪽으로 기울어진 병형을 보이며 고분구조가 남쪽 방향으로 거동함을 증명하고 있다. 현실 동측벽의 거동 또한 1.523mm/m/yr로 현실 내부로의 거동이 심한편이다. 더구나 우기에는 그 변위가 약 2배에 달하는 것으로 판단되어 고분군 주위의 지반이 침투수에 노출되는 우기에는 고분의 구조안전에 심각한 문제가 있는 것으로 판단된다. 5호분은 전체적으로 벽체의 전후방향 거동이 벽체의 전단방향 변위보다 크게 나타난다. 또한 틸트의 급격한 불연속은 없고 일정한 방향으로 계속적인 미약한 변동을 보이고 있다. 6호분 역시 건기의 최대 거동 수치가 8.8mm/m/yr로써 다른 고분의 우기시의 거동수치를 훨씬 초과한다. 고분벽체의 대.소의 변형 사건은 강수 및 온도변화와 밀접한 관련성이 있는 것으로 밝혀졌다. 온도변화에 의한 벽체거동의 영향은 고분내의 온도가 급격히 상승할 때는 온도가 일정하게 유지될 때보다 거동 비율이 훨씬 크다. 상승했던 온도가 다시 하강되면 벽체는 온도가 상승하기 전의 상태로는 돌아가지 않고 잔여변형을 발생시켜 영구변형으로 남게 되는 이력현상을 보이고 있다. 또한, 무령왕릉 주변의 지하수위 관측 결과 현재 고분축조부지의 배수체계가 원지반보다 불량함을 의미하여, 불량한 배수체계는 고분의 구조안전에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이와같이 고분군에 발생한 모든 변위들은 발굴 후 인위적인 환경변화와 지속적인 강우침투의 영향과 배수불랴으로 인한 주변지반 및 내벽의 물성치의 저하로 인하여 고분의 내벽에 상당량의 변위가 발생한 것으로 판단된다. 무령왕릉 벽체거동 특성 분석 결과 무엇보다 강우침투 및 지아수유입을 막는 차수대책이 시급하며, 고분내에 있는 제습기에 의한 상승효과흐 제거하여야 할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.1141-1144
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• 2005

본 논문에서는 구조물의 안전성을 목적으로 변위를 감시하는 자동화된 시스템을 제안한다. 사진측량 기법은 서로 다른 각도에서 촬영된 2차원 이미지로부터 대상물의 정밀한 3차원 형상을 얻어내는 기법으로써 구조물의 변형을 분석하기에 매우 정확하면서도 편리하다. 본 논문은 카메라보정, 표정점(coded target)을 이용한 특징점의 획득, 획득된 특징점의 3차원 복원 및 정확도 분석의 과정으로 구성된다. 논문에서 사용되는 다시점 카메라 각각의 카메라는 일정한 거리와 시차로 배치하였다. 카메라 보정은 다시점 카메라로부터 획득된 3장의 영상에서 7개 이상의 대응점들로부터 트라이포컬텐서를 구하고 이로부터 유클리드 카메라를 구하는 자기교정(self-calibration) 방법을 사용하였다. 특히 특징점 획득 과정에서, 정확한 좌표를 구하기 위하여 외곽형상으로부터 중심점의 좌표를 정확하게 계산해내는 서브픽셀 기법을 사용하고 패턴 인식 기법을 이용하여 특징점을 자동으로 검출하였으며, 실세계 좌표상에서의 실측값을 구하기 위하여 스케일 바를 사용한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.415-424
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• 2014

기존 콘크리트 구조물 내력은 변위 및 스트레인 게이지를 통해 기지의 가력에 따른 변화량을 계측하고, 그 결과를 수치해석 결과와 비교하여 평가한다. 이는 결과적으로 현존 콘크리트의 잔류응력을 계측 평가하므로써 완성될 수 있다. 본 논문은 실험적 응력해석법의 일환으로 콘크리트 구조물에 대한 잔류응력을 비파괴적인 방식으로 평가하는 IITC (Instrumented Indentation Technique for Concrete) 시스템 개발과 관련된 것으로 콘크리트 구조물 표면에서 압입하중과 압입깊이와의 상관관계를 이용한 실험적 평가방법을 논하였다. 본 연구에서는 구성되는 H/W 및 분석용 S/W는 새롭게 개발하였으며, 다각도의 실험결과를 이용하여 콘크리트 구조물에서의 실험적 잔류응력 추정식을 창출하였고, 자동으로 잔류응력을 평가케 함으로써 콘크리트 구조물의 축성단계에서부터 유지관리 단계에까지 자유롭게 내력을 산정할 수 있도록 하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.145-152
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• 2015

본 연구에서는 파라매트릭 모델링 기법을 통해 다양한 대안을 고려할 수 있도록 개발된 StrAuto(이하 전산플랫폼)을 이용하여 감쇠장치에 따른 감쇠비 증가 효과와 풍하중 저감효과를 평가하였다. 비정형 초고층구조물의 수많은 구조시스템 대안 선정을 지원하는 전산플랫폼은 설계자 또는 엔지니어에게 초기 대안을 결정하는데 있어 유용한 도구가 된다. 감쇠장치의 용량 및 추가 요구감쇠비의 크기를 산정하는 과정에서 중요한 원 구조물의 감쇠비에 대한 추정은 풍하중에 대한 실계측 자료를 기반으로 수행된 국내외 관련 연구의 결과를 사용하였다. 감쇠장치는 층간 설치형 수동형 감쇠장치와 질량형 능동형 감쇠장치 두 가지 유형을 고려하였다. 감쇠장치에 의해 추가되는 감쇠비는 FEMA에서 제안한 식을 이용하여 등가 정적 해석을 수행하여 산정하였다. 전산 플랫폼 내부에 감쇠장치의 용량을 최적화하는 알고리즘을 내장함으로써 최적의 감쇠장치 설계안을 자동적으로 도출할 수 있다. 감쇠장치 설치에 따른 물량저감 효과는 풍하중 저감계수로 평가될 수 있으며, 455m 높이의 초고층구조물을 대상으로 제안한 방법의 유효성을 검증하였다. 제안한 방법을 사용하여 비선형 시간이력 해석을 통해 얻어진 지붕층 변위와 층별 전단력을 근사적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.