• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.155-160
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• 2018

UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다. UAV와 3D 레이저 스캐너를 이용하여 데이터를 취득하고, 데이터 처리를 통해 건설현장의 DSM을 생성하였다. 3D 레이저 스캐너 데이터를 기준으로 UAV DSM를 비교하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였으며, 두 작업 방법 간의 공정 비교를 통해 UAV DSM의 건설공사 현황측량 분야 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 UAV DSM의 활용은 건설공사 측량에서 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.125-131
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• 2006

X-ray 발생 장치는 X-ray를 촬영할 수 있는 곳에 장착하는 고정 방식과 환자가 있는 병실로 장치를 움직여 X-ray를 촬영할 수 있도록 하는 이동 방식으로 구분할 수 있다. 환자의 상태에 따라 이동 방식은 매우 유용할 수 있지만 병원 내의 AC220[V]를 사용해야 하는 제약이 있었다. 병원으로부터 원거리에 있는 응급환자를 진단하거나 대형 사고에 의한 재난에서 환자를 분류하는 경우 응급 센터의 의사의 역할이 매우 제한적이었다. 따라서 본 연구는 사고 현장이나 이동 중인 구급차 내에서 X-ray 촬영이 가능한 X-ray 전원 장치를 개발하였고 다음과 같은 특성을 얻을 수 있었다. 첫째, X-ray를 발생하기 위한 장치의 전원은 휴대가 간편한 밧데리(DC12[V])를 사용하였다. 둘째, 제어회로는 PIC16F84A를 사용하여 X-ray 발생 장치의 신뢰성을 확보하였고 기능을 다양하게 제공할 수 있었다. 이 특성을 적용한 휴대용 디지털 X-ray발생 장치는 사고 현장에서 X-ray를 촬영하고 환자의 정보를 응급센터에 전달하여 의사의 적절한 처방을 받는 미래 지향적인 응급의료체제가 가능하도록 기여할 것으로 기대된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.48-56
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• 2016

지난 2014.4.4.(금)14:50, 울산소재 대형 옥외저장탱크에 원유 충전 중 누출사고가 발생하여 사고현장에 긴급구조통제단이 가동됐다. 사고업체, 소방기관 및 유관기관이 지휘소에 모여 대응과 수습방안을 논의한 뒤 전원차단 및 시설작동금지, 가스농도 측정, 유증기 발생 억제, 누출 원유를 타탱크와 공정과정으로 이송, 해양오염 방지조치 등의 협업체계를 구축하여 수습하였다. 이 수습과정에서 유증기 발생방지와 점화원 차단을 가장 중시하여 조치함으로써 사고업체와 소방기관이 가장 우려했던 폭발과 화재사고는 발생하지 않았다. 이에 본 연구는 일반적인 재난의 긴급구조통제단과는 달리 운영해야 할 옥외탱크의 유류 누출, 폭발 및 화재 시의 긴급구조통제단 운영체계개선을 제시하고, 옥외탱크 유류 누출로 인한 폭발과 화재사고로 전이했을 경우를 가정한 방유제 바닥 종류에 따른 화염 확산속도와 연소시간을 실험 비교하였다. 또한, 소방차 포 노즐의 방사각도와 펌프압력에 따른 방사거리와 포의 도포면적을 실험 분석하여, 이후 옥외저장탱크의 유류 누출로 인한 폭발과 화재 시를 대비한 효과적인 현장대응과 수습방안을 제시하는 데 중점을 두었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.92-102
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• 2022

대표적인 지중구조물인 터널시설물의 거동 특성을 평가하기 위해 다양한 수치해석 모델을 활용할 수 있다. 일반적으로 수치해석시 가장 많이 사용한 Mohr-Coulomb 모델은 탄성-완전소성 거동 모델로 하중증가-하중감소 단계시 변형 특성이 동일하여, 굴착해석의 경우 변위가 현장 상황과 다르게 나타날 수 있는 문제점이 있다. 그에 비해 HS-small Strain Stiffness 모델은 지반별 적용 범위가 넓으며, 초기탄성계수 및 비선형곡선 파라미터 하중증가-하중감소 단계의 탄성계수 등을 입력 가능하게 하여 흙의 변형 특성이 현장 조건에 맞게 해석 가능하다고 알려져 있다. 하지만 토목 기술자들은 지반의 특성 계수 추정의 어려움으로 인해 재료 비선형 특성을 적용 가능한 모델의 사용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 토목 기술자들이 터널 수치해석시 일반적으로 적용하는 Mohr-Coulomb 모델과 지반 비선형성을 고려 가능한 HS Small strain Stiffness 모델을 적용한 내진성능평가 결과 값을 비교하여 합리적인 모델 선택의 필요성을 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.40-48
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• 2023

본 논문에서는 항만 계류시설 중 대표적인 구조형식인 케이슨식 안벽의 장기 거동 특성을 분석하기 위하여, 센서 기반 모니터링 시스템을 구축하고, 약 10개월간의 데이터를 검토하였다. 문헌을 바탕으로 항만시설물의 피해 원인 및 유형을 분류하였으며, 이에 적합한 센서 및 계측 시스템을 선정, 현장에 설치하여 주기적으로 데이터를 확보하였다. 확보한 데이터는 LTE 통신망으로 서버에 전달 및 저장된다. 현장상황을 고려하여 경사계, 이격거리계, 침하계를 설치하였으며, 서로 다른 케이슨간의 비교를 위하여 2개 함을 대상으로 센서를 부착하였다. 계측된 센서 데이터와 기온 및 인근 해역에서 계측된 조위 데이터의 상관성을 비교하였다. 이격거리계와 침하계의 경우 온도에 따른 영향이 지배적으로 나타난 반면, 경사계는 상대적으로 덜 민감한 경향을 보였다. 온도가 약 50도 변화 할 때, 변위는 10mm, 침하는 2mm, 기울기는 0.1도 가량 변화하였다. 한편, 조위 데이터와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았으며, 추후 심도있는 분석이 필요하다고 판단된다. 계측된 데이터의 특성을 바탕으로 중력식 안벽에 이상상태가 발생하였을 때 이를 탐지할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있으며, 이를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 중력식 안벽 대상 지속적인 장기 데이터 확보 및 분석을 통하여, 재해 및 재난 발생 시 구조물의 안전성 및 사용성을 객관적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.95-100
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• 2024

공간정보품질관리원에서 수행되는 공공측량 성과심사는 규정에 따른 심사 비율로 수행하며, 추출된 표본을 기반으로 제출된 성과의 전체적인 경향을 심사자가 직접 판단한다. 그러나 국토지리정보원고시 '측량성과 심사수탁기관의 심사업무 및 지정절차 등에 관한 규정'에는 무작위 추출(Random Collection)이라 명시되어 있으나 공공측량 성과심사 표본추출은 심사 대상별로 심사자가 직접 판단으로 표본을 추출하고 있어 성과심사 표본추출의 공정성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 실제 현장의 여건을 확인하고 실제 성과심사 데이터 확보를 통해 심사자들의 세부적인 기준을 분석하였다. 또한, 다양한 현장 여건에 따른 고려사항을 분석하여 공공측량 성과심사 표본추출 알고리즘 적용 방안에 대해 연구하였다. 따라서 성과심사자들의 세부적인 표본추출 기준 분석이 필요하다. 실제 성과심사가 완료된 데이터와 Python을 활용한 자동화 프로그램의 결과 비교를 통해 상대적으로 비교가능하도록 하였으며, 본 자동화 프로그램은 향후 공공측량 성과심사 표본추출의 자동화 적용을 위한 기반 프로그램으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2024

산지가 국토의 60%를 차지하는 우리나라는 집중호우, 태풍 등의 토석류가 발생 할 수 있는 요인들이 증가하여, 산사태, 토석류와 같은 재해의 위험성이 큼에도 불구하고 대부분의 지역에서 피해를 예방하기 보다 피해 후 복구에 편중되어왔으며, 토석류 발생지역에 대한 현장조사 및 토석류 수치해석에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 토석류 위험구간 분석을 위해서 실제 토석류가 발생한 지역을 대상으로 현장조사 및 드론측량을 실시하여 정밀도 높은 지형 데이터를 구축하고 수치해석 프로그램 RAMMS 모형을 활용하여 토석류 발생 유역을 대상으로 토석류 흐름 분석을 수행하고 실제 발생한 토셕류 분포를 비교 분석하여 모형의 적용성을 평가하였다. 그 결과 RAMMS 모형으로 산정된 토석류 발생면적은 실제 면적보다 18% 크게, 이동거리는 10% 작게 산정되었으나, 모형으로 계산된 토석류 발생 형상과 발생 이동경로가 실제자료와 유사하게 모의되어 모형을 통한 토석류 이동의 경향성을 파악할 수 있다고 판단하였다. 향후, 국내에 적합한 모형 검증 및 미계측 유역에 대한 토석류 해석을 통한 피해 예상 지역의 선정 등의 추가 연구를 수행하고자 한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.249-261
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• 2020

다중 플랫폼/센서를 활용한 연안 모니터링은 연안 해양환경 변화와 다양한 재해/재난을 높은 시공간 해상도로 정확하게 이해하기 위한 매우 중요한 수단이다. 하지만 다중 플랫폼과 센서를 복합적으로 이용한 통합 관측 연구는 미비한 실정이고, 통합 관측을 통한 효율성, 융합 한계성 등에 대해 평가된 바 없다. 본 연구에서는 다중 원격탐사 플랫폼/센서를 이용한 모의실험을 통해 통합 관측 방법을 제시하고, 그 효용성과 한계점을 진단하였다. 다양한 해양 재해, 재난을 모사하기 위하여 Rhodamine WT (RWT) 형광염료를 이용하여 통합 현장조사를 수행하였다. 2019년 9월 남해-여수 해역에 형광염료를 주입 후 위성(Kompsat-2/3/3A, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI), Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument (OLCI), GOCI), 무인항공기 (Mavic 2 pro, Inspire 2), 유인항공기 플랫폼을 이용하여 염료 패치의 분포와 이동을 탐지하였다. 형광염료 주입 초기 패치 규모는 2,600 ㎡ 이었고, 약 138분 후 62,000 ㎡ 규모까지 확산되었다. RWT 패치는 처음 주입된 지점으로 부터 점차 남서 방향으로 이동하였고, 이는 현장 모의 실험이 진행되는 동안 조위(고조: 7시 7분(286 cm), 저조: 13시 9분(73 cm))가 점차 낮아짐에 따라 조석이 남동 방향으로 흐르는 것과 유사하였다. 무인항공기 영상은 공간해상도와 시간해상도 측면에서 가장 높은 해상력을 보인 반면 탐지 영역이 가장 좁았다. 위성의 경우 탐지 영역은 넓었지만 재방문 주기가 길기 때문에 운용성 측면에서 타 플랫폼과 비교하여 다소 한계가 있었다. 또한 Sentinel-3 OLCI와 GOCI의 경우 분광해상도와 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 가장 높았지만 소규모 형광염료 탐지에는 공간해상도 측면에서 제한적이었다. 유인항공기에 탑재된 초다분광 영상의 경우 분광해상도가 가장 높았지만 이 역시 운용성 측면에서 다소 제한적이었다. 다중 플랫폼 통합관측 연구를 통해 시간과 공간뿐만 아니라 분광 해상력 증가 향상을 확인 가능하였다. 향후 이 연구 결과가 연안 수치모델과 연계된다면 오염 물질의 이동확산 예측이 가능할 것으로 생각되고, 수치모델의 입력 및 검증 자료로 활용하여 모델 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.163-177
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• 2020

연구목적: 최근 시설물 유지관리의 중요성이 높아짐에 따라 시설물 유지관리 분야에 첨단기술의 도입과 활용이 증가하고 있다. 첨단기술이 현장에서 실효적 효과를 발휘하기 위해서는 진단장비의 검인증제도를 통한 신뢰성 확보가 필요하나 제도도입에 대한 사회적인 요구와는 별개로 업계의 시각 및 현실적인 기술수준에는 차이가 존재하고 있다. 본 논문에서는 현황에 대한 종합 및 실무자에 대한 의견조사를 통해 합리적인 시설물 진단장비 검인증 제도의 도입 방향을 연구하였다. 연구방법: 시설물 점검 및 진단장비의 첨단기술 도입 및 활용 촉진을 위한 검인증제도 도입 필요성 및 시급성에 대하여 유지관리 및 건설 분야 실무자들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 또한 일본 및 국내 장비 관련 유사인증제도의 비교분석을 통해 첨단 시설물 진단장비에 대한 검인증제도 도입 방향을 검토하였다. 연구결과: 첨단기술 적용에 대하여 실무자 의견은 높은 비율로 유지관리 분야에 드론 및 로봇 등 첨단기술의 도입이 필요하며, 첨단기술 도입 시 현장에서 상당한 효과를 발휘할 것으로 조사되었다. 반면 현재 국내의 기술 수준은 상대적으로 낮아 기술적용에는 일정한 시간이 소요될 것으로 조사되었다. 또한 시설물 진단장비 검인증제도의 도입을 통해 신뢰성 높은 시설물 진단장비 보급될 것으로 조사되었다. 한편, 국내외 진단 및 계측 장비 등에 대한 유사제도 조사결과, 직접적으로 시설물 유지관리에 첨단기술을 적용한 장비를 검인증 하는 제도는 없으며, 다만, 일본에 진단장비의 성능평가 체계가 도입되어 있다. 국내의 융복합기술이 적용된 제품 인증제도 및 운용중인 186개 인증제도 가운데 유사한 21개 계측 및 진단장비 인증제도를 분석하여, 첨단시설물진단장비에 대한 검인증제도 도입방안을 제시하였다. 결론: 실무자들의 의견을 종합하면 시설물 유지관리 분야의 합리화를 위하여 진단장비에 대한 4차 산업혁명 기술의 적용과 신뢰성 높은 진단장비 활용을 지원하는 검인증제도의 도입은 충분한 타당성을 갖는 것으로 볼 수 있다. 그러나 현실적인 과제는 우리나라의 첨단기술 수준이 시급성에 비하여 낮게 평가되고 있어 첨단 시설물 점검 및 진단장비 검인증 제도는 기술적용 및 검증 수준을 고려한 단계적 확대 형태로 시행되어야 한다. 또한 검인증제도 도입과는 별개로 시설물 진단장비 첨단화 촉진을 위한 별도의 투자 및 지원과 노력이 필요 하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1353-1369
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• 2023

해상에서는 재난·재해 사고가 발생했을 시 바람 등에 의한 기상영향과 해류, 조류와 같은 해상영향에 의해 피해 규모가 달라지게 되며, 빠른 현장 파악을 통해 적합한 방제 방안을 세워 피해 규모를 최소화할 의무가 있다. 특히, 해상에 유출되는 오염물질 중 상대적으로 낮은 점도와 표면장력으로 인해 해수면에서 얇은 막으로 존재하는 오염물질은 육안으로 식별하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 쉽게 활용 가능한 촬영장비를 활용하여 RGB 이미지에서 해수면의 부유성 오염물질을 탐지하는 알고리즘을 개발하고, 실 해역에서 획득된 입력자료를 활용하여 알고리즘의 성능을 평가하고자 한다. 개발된 알고리즘은 영상 강화 기법을 활용하여 오염물질과 일반 해수면의 강도값 대비를 향상시키고, 히스토그램(Histogram) 분석을 통해 배경 임계값을 찾아 오염물질 이외의 부유물질을 제거하여 최종적으로 오염물질을 분류한다. 본 연구에서는 개발된 알고리즘의 성능평가를 위해서 대체물질을 이용한 실 해역 테스트를 수행하였으며, 대부분의 부유성 해양오염물질은 탐지되었으나 파도가 강한 곳에서는 오탐지 영역이 발생하였다. 그러나 기존 알고리즘에서 단일 임계값을 사용한 탐지 방법보다 약 3배 이상의 개선된 탐지 결과를 보여준다. 본 연구개발 결과를 통해 기존 현장에서 육안으로 식별이 어려웠던 부유성 해양오염물질을 탐지함으로써 현장에서의 방제 대응 활동에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.