• 한국방재안전학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.1-8
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• 2014

급경사지 계측에 활용을 위하여 GNSS와 TRS센서를 주축으로 하여 전원, 통신 등의 부대설비, 그리고 변위 추출 및 가시화 등의 데이터처리 소프트웨어를 개발하여 스마트폴 계측시스템을 구축하였다. 본 연구에서 개발한 스마트폴 계측센서의 개념은 GNSS안테나 바로 밑에 TRS센서 및 자이로(gyro) 센서 등, 그리고 하단에 함수비센서를 장착하여 실시간으로 지표변위는 물론, 지반의 병진, 활동, 침하 등의 세가지 요인을 추출해 내고 함수비를 추출하여 전송할 수 있도록 하였다. 스마트폴 계측시스템은 데이터 수신부, 데이터 수집 및 전송부, 데이터 처리부로 구분하여 각 부분별 기능을 발휘할 수 있도록 구축한 다음, 현장적용성 평가를 위해 인위적 변위를 도입한 시험계측을 실시하고 그 결과를 분석하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권3호
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• pp.471-489
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• 2016

Modal identification based on ambient vibration data has attracted extensive attention in the past few decades. Since the excitation for ambient vibration tests is mainly from the environmental effects such as wind and traffic loading and no artificial excitation is applied, the signal to noise (s/n) ratio of the data acquired plays an important role in mode identifiability. Under ambient vibration conditions, certain modes may not be identifiable due to a low s/n ratio. This paper presents a study on the mode identifiability of an instrumented cable-stayed bridge with the use of acceleration response data measured by a long-term structural health monitoring system. A recently developed fast Bayesian FFT method is utilized to perform output-only modal identification. In addition to identifying the most probable values (MPVs) of modal parameters, the associated posterior uncertainties can be obtained by this method. Likewise, the power spectral density of modal force can be identified, and thus it is possible to obtain the modal s/n ratio. This provides an efficient way to investigate the mode identifiability. Three groups of data are utilized in this study: the first one is 10 data sets including six collected under normal wind conditions and four collected during typhoons; the second one is three data sets with wind speeds of about 7.5 m/s; and the third one is some blind data. The first two groups of data are used to perform ambient modal identification and help to estimate a critical value of the s/n ratio above which the deficient mode is identifiable, while the third group of data is used to perform verification. A couple of fundamental modes are identified, including the ones in the vertical and transverse directions respectively and coupled in both directions. The uncertainty and s/n ratio of the deficient mode are investigated and discussed. A critical value of the modal s/n ratio is suggested to evaluate the mode identifiability of the deficient mode. The work presented in this paper could provide a base for the vibration-based condition assessment in future.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.13-27
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• 2014

Catchments soil erosion, one of the most serious problems in the mountainous environment of the world, consists of a complex phenomenon involving the detachment of individual soil particles from the soil mass and their transport, storage and overland flow of rainfall, and infiltration. Sediment size distribution during erosion processes appear to depend on many factors such as rainfall characteristics, vegetation cover, hydraulic flow, soil properties and slope. This study involved laboratory flume experiments carried out under simulated rainfall in a 3.0 m long ${\times}$ 0.8 m wide ${\times}$ 0.7 m deep flume, set at $17^{\circ}$ slope. Five experimental cases, consisting of twelve experiments using three different sediments with two different rainfall conditions, are reported. The experiments consisted of detailed observations of particle size distribution of the out-flow sediment. Sediment water mixture out-flow hydrograph and sediment mass out-flow rate over time, moisture profiles at different points within the soil domain, and seepage outflow were also reported. Moisture profiles, seepage outflow, and movement of overland flow were clearly found to be controlled by water retention function and hydraulic function of the soil. The difference of grain size distribution of original soil bed and the out-flow sediment was found to be insignificant in the cases of uniform sediment used experiments. However, in the cases of non-uniform sediment used experiments the outflow sediment was found to be coarser than the original soil domain. The results indicated that the sediment transport mechanism is the combination of particle segregation, suspension/saltation and rolling along the travel distance.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.244-252
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• 2014

본 연구에서는 버켓기초로 지지된 해상풍력타워의 지진응답을 지반-구조물 상호작용을 고려하여 해석하였다. 해석프로그램으로는 SASSI를 사용하였으며 연약지반에 대해 생성된 인공지진파를 입력으로 사용하였다. 버켓기초의 형상과 강도를 매개변수로 하여 각 매개변수들의 영향을 파악하였다. 구조물의 응답은 타워의 하부와 나셀위치에서 얻어졌으며 응답스펙트럼으로 비교하였다. 해석결과 형상비, 버켓의 강도, 지반의 강도에 따라서 기초부와 나셀부에서 다른 경향의 응답을 보였다. 그러나 이러한 모든 지반-구조물상호작용의 고려는 암반으로 가정한 거동에 비하여 월등히 큰 응답 값을 보여 이의 고려가 버켓기초를 가진 해상풍력타워의 지진거동에 큰 영향을 미치는 것을 파악할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.119-127
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• 2022

최근 들어 기후변화로 인한 태풍의 강도는 강력해졌다. 광산지역의 광미와 폐석은 수해로 인해 환경에 악영향을 미쳤을 것으로 추정된다. 강릉지역은 3,693호(1936), 루사(2002), 매미(2003), 메기(2004) 등의 국내 최대 태풍의 영향은 받았다. 이번 연구는 태풍으로 인한 수해 이후 하천을 따라 그 주변에 높은 농도의 비소가 검출된 사례를 기초로 하였다. 환경피해 관련 법은 오염 원인자의 책임을 명확히 하고 있지만, 잠재적인 자연재해 지역에서는 세심한 적용이 필요하다. 이러한 지역에서 자연재해의 영향을 최소화하기 위해서 관련 법들의 개선과 연계가 필요하다. 이 연구가 하류 지역에서 혼재된 오염물질 대응에 도움이 되길 기대한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.802-816
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• 2021

연구목적: 본 논문에서는 개선된 특허 검색식을 제안하고 이에 기반 한 특허분석을 통해 Passive Tracking 기술분야의 잠재적 유망분야에 해당하는 공백기술을 도출하여 향후 수행해야 할 연구개발의 방향성을 제시한다. 연구방법: 본 논문에서는 기존의 검색식 구성 방식을 개선하여 유사어 DB, 최근 발표 논문의 Keyword, AI 검색 등의 다양한 Tool과 방법을 복합적으로 적용하는 기법을 제안하고, Passive Tracking 기술분야를 대상으로 광범위한 특허조사 및 분석을 통해, 기술 변화의 방향성 및 흐름을 확인하고, 해결하고자 하는 목적과 수단을 매트릭스화 하는 방법으로 공백기술을 도출한다. 연구결과: 제안하는 방법을 통해 Passive Tracking 기술분야 공백기술은 인공지능,적응형/복합형 측위기술 및 레이더/안테나를 활용한 '멀티 타깃 측위·추적기술'과 '3D 측위 기술'이 공백기술로 도출되었으며, 도출 결과의 타당성을 검토하기 위한 검색 결과 상용화 서비스 또는 제품이 부재함을 확인하였다. 결론: 본 논문에서 도출한 공백기술은 특허출원이 활발하지 않고 선점되어 있는 선행특허가 많지 않은 분야이므로, 보다 적극적인 연구개발과 특허출원 활동을 통해 기술에 대한 권리를 확보할 필요가 있다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권3호
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• pp.120-128
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• 2023

산업재해로 인한 피해를 줄이기 위해 다양한 ICT 기술이 지속적으로 개발되고 있으며, 센서, IoT, 빅데이터, 머신러닝 및 인공지능 등을 활용하여 산업재해 발생 시 피해를 최소화하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 산업 현장의 밀폐구간, 산악, 해양, 탄광 등의 통신 음영지역에서 디바이스 간 다자간 통신 및 스마트 중계기와의 통신이 가능한 스마트 디바이스의 설계 방안을 제안한다. 제안된 스마트 디바이스는 작업자 위치, 이동 속도 등 작업자 정보와 지형, 풍향, 온도, 습도 등 환경정보를 수집하고 작업자 상호 간의 안전거리를 확보하여 위험 상황 발생 시 경고가 가능하며 헬멧에 부착할 수 있도록 설계하였다. 이를 위해, 스마트 디바이스에 필요한 기능적 요구사항과 스마트 디바이스 내의 센서와 모듈을 이용하여 요구사항을 구현하기 위한 설계 방안과 스마트 디바이스의 성능평가를 위한 지표를 도출하고 산악지역에서의 성능평가를 위한 평가환경을 제안한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.91-103
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• 2023

본 연구의 목적은 테르밋 반응으로 결정화된 액체혼합물을 순간적으로 기화시켜, 이에 따라 발생되는 증기압을 이용하여 암석 및 콘크리트를 파쇄시키는 Nonex Rock Cracker(NRC) 암석 파쇄제의 동적 파괴 특성을 분석하고 파괴패턴을 예측할 수 있는 해석기법을 개발하기 위함이다. NRC 암석 파쇄제의 순간적의 증기압 발생 특성을 분석하기 위하여 인공취성재료로 알려진 Polymethyl methacrylate(PMMA) 블록을 대상으로 NRC를 장전하여 파쇄시험을 수행하였다. NRC의 증기압 발생순간을 촬영하기 위하여 초고속 카메라를 활용하였으며, 장약실과 연결된 관측공에 동적압력게이지를 부착하여 장약공 압력-시간이력을 계측하였다. 증기압 암석 파쇄제에 의한 PMMA 블록의 파괴패턴을 모사하기 위하여 2차원 동적 파괴 과정 해석 기법인 2D Dynamic Fracture Process Analysis(2DDFPA)가 활용되었으며, 계측된 장약공 압력-시간이력을 고려한 입사압력함수를 결정하였다. 제안된 해석조건을 활용하여 화강암재료와 고성능 폭약에 의하여 발생될 수 있는 파괴패턴에 대하여 고찰하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권3호
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• pp.229-245
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• 2023

The absence of excitation measurements may pose a big challenge in the application of structural damage identification owing to the fact that substantial effort is needed to reconstruct or identify unknown input force. To address this issue, in this paper, an iterative strategy, a synergy of Tikhonov regularization method for force identification and modified Jaya algorithm (M-Jaya) for stiffness parameter identification, is developed for damage identification with partial output-only responses. On the one hand, the probabilistic clustering learning technique and nonlinear updating equation are introduced to improve the performance of standard Jaya algorithm. On the other hand, to deal with the difficulty of selection the appropriate regularization parameters in traditional Tikhonov regularization, an improved L-curve method based on B-spline interpolation function is presented. The applicability and effectiveness of the iterative strategy for simultaneous identification of structural damages and unknown input excitation is validated by numerical simulation on a 21-bar truss structure subjected to ambient excitation under noise free and contaminated measurements cases, as well as a series of experimental tests on a five-floor steel frame structure excited by sinusoidal force. The results from these numerical and experimental studies demonstrate that the proposed identification strategy can accurately and effectively identify damage locations and extents without the requirement of force measurements. The proposed M-Jaya algorithm provides more satisfactory performance than genetic algorithm, Gaussian bare-bones artificial bee colony and Jaya algorithm.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.132-133
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• 2023

재난 상황에서 사람을 안전하게 피난시키는 것은 매우 중요하다. 인명 안전을 위한 다양한 피난 시뮬레이션 툴이 개발되어 사용되고 있지만, 대부분의 툴에 적용된 방식은 Map을 분석하여 최단 경로를 추출해 Agent를 결정된 경로를 따라 이동시키는 알고리즘으로 구현되었다. 이 방법은 재난 환경에 변화가 없는 조건에서 피난경로를 빠른 시간에 예측하기에 적합하다. 그러나 재난상황은 시시각각으로 변화하기 때문에 피난알고리즘은 이에 대응할 수 있어야 하지만 기존 알고리즘으로는 대응이 곤란한 실정이다. 강화학습을 기반으로 한 인공지능 기술을 활용하면 변화하는 재난에 대응 가능한 피난경로 알고리즘의 개발 가능할 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 알고리즘 개발의 기초단계로서, 강화학습 기법으로 개발된 피난 알고리즘이 IMO MSC.1/Circ1533에서 요구하는 피난시뮬레이션 툴의 성능조건을 만족하는지 여부를 평가하였다.