사회기반시설물을 관리주체의 자산으로 인식하여 관리자뿐만 아니라 사용자 측면에서의 만족도에 대한 고려를 바탕으로 효율적으로 관리하고자하는 노력이 진행 중이다. 사회기반시설물의 자산관리체계 지원을 위하여 교량 자산관리 방안을 수립하였다. 교량 자산관리와 관련된 국내외 현황분석을 수행하고 교량 자산관리 절차를 제안하였다. 제안된 절차의 주요 기능을 정의하고 각 기능에 대한 정식화를 수행하였다. 교량의 서비스수준을 설정하고 정략적 평가를 위한 성능척도를 정의하였으며, LOS를 정식화하고 교량별 중요도에 따른 가중치를 고려하여 보다 실제적인 LOS의 평가가 가능하도록 하였다. 교량의 자산관리를 위한 장기 전략수립과 단기 계획수립 방법을 제안하고, 효율성지수를 도입하여 우선순위 산정을 위한 지표로 제시하였다. 또한 예산의 수립과 배정 문제를 순위최적화 문제로 정식화하여 자산관리 정책과 목표에 따라 다양한 의사결정을 지원할 수 있는 체계를 구축하였다.
최근 장대교량의 경간장이 길어지면서 주탑간 거리(span)가 기존의 한계를 넘는 교량에 대해 초장대교량이라는 개념이 새롭게 제시되었다. 또한 장대교량의 구조가 복잡해지고, 안전성이 중요해지면서 시공 중 계측의 필요성이 더욱 커졌다. 하지만 장대교량에 기존 계측센서를 지속적으로 적용하는 데는 한계가 있다. 이에 기존 계측센서들의 한계를 보완하고자 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)을 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 최종적으로 2축경사계, 변형률계, 풍향풍속계와 GNSS를 혼용하여 초장대현수교의 거동 특성을 파악하고, 세부 모니터링 방법을 제시하고자 하였다. 이를 위해 GNSS를 이용하여 주탑의 절대좌표와 교축진행방향을 산출하였고, 장기거동을 분석하여 시공 직후 주탑의 영구 변위와 안정화 여부를 평가하였다. 또한 풍향이 대상교량의 거동에 미치는 영향을 수치적으로 나타냈으며, 이를 통해 대상교량의 거동특성을 분석하였다. 본 연구 결과, GNSS를 활용한 교량 계측은 분석 목적에 따라 데이터 처리가 용이한 것으로 나타났다. 또한, 초장대교량의 유지관리에 있어 기존의 계측센서와 GNSS을 활용한다면 각 계측 데이터의 오차 파악 및 보정을 통한 모니터링 시스템의 개선과 정확한 변위관측, 그리고 거동특성을 함께 파악하는 효과적인 모니터링 시스템을 구축 할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.
Chan, Brodie;Guan, Hong;Jo, Jun;Blumenstein, Michael
Structural Monitoring and Maintenance
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제2권3호
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pp.283-300
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2015
Visual condition inspections remain paramount to assessing the current deterioration status of a bridge and assigning remediation or maintenance tasks so as to ensure the ongoing serviceability of the structure. However, in recent years, there has been an increasing backlog of maintenance activities. Existing research reveals that this is attributable to the labour-intensive, subjective and disruptive nature of the current bridge inspection method. Current processes ultimately require lane closures, traffic guidance schemes and inspection equipment. This not only increases the whole-of-life costs of the bridge, but also increases the risk to the travelling public as issues affecting the structural integrity may go unaddressed. As a tool for bridge condition inspections, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) or, drones, offer considerable potential, allowing a bridge to be visually assessed without the need for inspectors to walk across the deck or utilise under-bridge inspection units. With current inspection processes placing additional strain on the existing bridge maintenance resources, the technology has the potential to significantly reduce the overall inspection costs and disruption caused to the travelling public. In addition to this, the use of automated aerial image capture enables engineers to better understand a situation through the 3D spatial context offered by UAV systems. However, the use of UAV for bridge inspection involves a number of critical issues to be resolved, including stability and accuracy of control, and safety to people. SLAM (Simultaneous Localisation and Mapping) is a technique that could be used by a UAV to build a map of the bridge underneath, while simultaneously determining its location on the constructed map. While there are considerable economic and risk-related benefits created through introducing entirely new ways of inspecting bridges and visualising information, there also remain hindrances to the wider deployment of UAVs. This study is to provide a context for use of UAVs for conducting visual bridge inspections, in addition to addressing the obstacles that are required to be overcome in order for the technology to be integrated into current practice.
생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 수명동안 최적 유지관리전략을 수립하기위한 실제적이고 실용적인 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 비용 최소화와 성능 최대화라는 상충되는 목적사이에 최적의 유지관리 시나리오의 집합을 제공한다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 무제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 최적 유지관리 시나리오를 생성하기 위한 프로그램이 제안된 방법에 기초하여 개발되었다. 교량 부재들 사이의 종속관계가 최적 유지관리 시나리오를 결정하는데 고려되었다. 개발된 프로그램은 국도상 강박스거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 찾기 위한 절차를 제시하는데 사용되었다. 개발된 방법 및 프로그램은 교량 유지관리 시나리오 분석을 통해 교량 관리자가 다양한 제약 및 요구조건을 만족하는 최적의 유지관리 전략을 수립하는데 효율적으로 사용될 수 있을 것이다.
리스크 관리에 기반한 교량관리를 위해서는 시간 및 환경에 따른 성능변화를 예측하기 위한 성능이력모델이 필수적이다. 일반적으로 성능이력모델의 산출은 어려운 작업이므로 전문가 의견 또는 교량의 겉보기 상태 진단평가 기록을 이용한 상태 성능 이력모델이 많이 사용되어 왔다. 하지만 상태성능 이력모델은 교량의 실제 안전도와는 일치하지 않은 경우가 많아 근본적인 문제를 내포하고 있다. 성능 평가 및 이에 따른 성능이력모델의 정확도는 교량 유지관리 시스템(Bridge Management System, BMS)의 정확도와 직접적인 관계가 있으며 유지관리 예산의 합리적인 분배를 위한 최적 대안 산출을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 방법, 즉 정성적 전문가 의견 및 불충분한 정기점검 기록에 의해 작성되는 상태 성능 이력모델의 단점을 극복하기 위하여 열화를 고려한 수치해석결과를 바탕으로 산출되는 안전성능이력모델을 제안하였다. 제안한 성능이력모델 구축을 위해서 다양한 교량 형식이 검토 되었으며, 그 중 설계 변수 간 종속성이 높아 고려되어져야 할 설계 변수의 수가 비교적 적은 강박스 교량을 중심으로 다양한 환경 조건 및 시간에 따른 안전성능이력의 변화를 분석하였다. 교량 유지관리 시스템 내에서의 안전성능 이력모델의 역할은 특정 환경 하에서 시간에 따른 안전성능변화 예측에 있으며 안전성능이력모델의 산출 속도는 시설물 관리시스템의 효율성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 일반적으로 실시간 해석을 수행하기 보다는 기 작성된 예측모델을 사용하는 방법이 주로 사용된다. 본 연구에서는 정량적 성능이력의 신속한 산출을 위하여 주요 설계 변수로 구성된 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)을 사용하였다. 응답면 기법 적용을 위한 설계 변수 및 설계 값의 범위는 국내 강상자형교 설계 기준, 가이드라인 및 유지관리 자료를 근거로 산정하였다.
An integrated ship area network has functionality of remote control and autonomous management of various sensors and instruments embedded or boarded in a ship. For such environment, an wireless bridge is essential to transmit control and/or managing information to sensors or instruments from a central integrated ship area network station. In this paper, one of reliable schemes of WiMedia based wireless bridge using relay cooperative transmission using WiMedia distributed MAC protocol is proposed to increase a communication reliability between cluster headers, irrespective of channel variation. Simulation results show that the proposed wireless bridge using relay cooperative transmission scheme increases communication reliability.
Jo, Byung-Wan;Lee, Yun-Sung;Kim, Jung-Hoon;Yoon, Kwang-Won
International Journal of Contents
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제14권3호
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pp.17-26
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2018
To ensure safety of bridges, it is critical to inspect and assess physical and functional conditions regularly. Presently, most highway bridges in the U.S. are inspected visually. However, this method of inspection is often influenced by the bridge inspector's knowledge and experience. So, reliability and accuracy of inspection results may be problematic. To solve such problems, an extensive number of robotics systems and image processing techniques for bridge inspection methods have been proposed. These robotics systems and image processing techniques are used to measure various bridge conditions, such as apparent damage, displacement and dynamic characteristics. This paper provides a comprehensive review of robotics systems and image processing technologies used in bridge inspection.
Recently, the application area of wireless LAN(Internet) and CDMA have been increased, rapidly. Bridge monitoring system using this ubiquitous Computing Technology can bring more convenience of bridge maintenance and management. This paper present a automatic data acquisition, control and processing technology through this concept, and check system applicability to the concrete bridge completed. Finally, The preventive bridge monitoring through the application of this system will progress in technology and make civil infrastructure more safe and useful.
Prefabricated bridges require strict management of tolerance during fabrication and assembly. In this paper, digital engineering models for prefabricated bridge components such as deck, girder, pier, abutment are suggested to support information delivery through the life-cycle of the bridge. Rule-based modeling is used to define geometry of the members considering variable dimensions due to fabrication and assembly error. DfMA(design for manufacturing and assembly) provides the rules for ease of fabrication and assembly. The digital engineering model consists of geometry, constraints and corresponding parameters for each phase. Alignment and control points are defined to manage tolerances of the prefabricated bridge during fabrication and assembly. Quality control by digital measurement of dimensions was also considered in the model definition. A pilot bridge was defined virtually to validate the suggested digital engineering models. The digital engineering models for DfMA showed excellent potential to realize prefabricated bridges.
Purpose: This study was conducted to investigate the effects of change in the unstable support surface location during bridge exercise on the muscle activity of erector spinae and gluteus maximus. Research design, data and methodology: 12 healthy participants aged 23.32 ±1.02 were measured muscle activities of erector spinae and gluteus maximus during bridge exercise and compared between the exercise conditions; unstable support surface located on upper back and feet during bridge exercise. Paired t-test was performed to identify whether there was a significant difference in the muscle activities between the exercise conditions. Results: As a result, even though higher levels of the averaged muscle activities of both erector spinae and gluteus maximus during exercise in unstable support surface located on feet than upper back were observed, no significant differences were found. Conclusions: The change of unstable support surface location during bridge exercise for low back pain rehabilitation would be more appropriate to be used to increase levels of tension of muscle activities and train fine motor control rather than to strengthening muscle strength.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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