• 비파괴검사학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.460-465
• /
• 2016

배관 구조물은 긴 길이를 가지며, 일정한 거리에 위치한 고정부에 설치되거나, 지중에 매설된다. 따라서 자중 또는 지반의 움직임으로 변형과 처짐이 발생하기 쉽다. 이러한 배관의 건전성 평가에는 형상 감시 기법이 매우 유용할 수 있다. 광섬유 브래그 격자 센서 (fiber Bragg grating, FBG)는 다중화의 장점이 있어 배관과 같이 긴 길이를 가지는 구조물의 여러 지점에서 변형률 측정에 매우 유용하다. 본 연구에서는 배관의 건전성 평가를 위하여 변형률 기반의 형상추정기법을 제안하였다. 제안된 기법의 유용성을 확인하기 위하여 실험을 통한 검증을 수행하였다. 실험 결과 제안된 FBG를 이용한 형상추정기법이 시험편의 변형에 따라 유사한 형상을 표현할 수 있음을 확인하였다. 또한, 형상추정기법을 통해 도출된 처짐량이 실제 배관에 가해진 처짐과 동일하게 계산됨을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제35권5_2호
• /
• pp.773-779
• /
• 2019

본 연구에서는 유럽에서 운영 중인 Sentinel-1 위성레이더 자료를 기반으로 하여 한반도 전역의 지반변화를 자동으로 분석하는 체계 구축을 수행하였다. 장시간에 걸려 발생하는 지반변화 자연재난은 광역적 지역에서 발생하게 되어 관측의 어려움과 분석을 위한 대용량의 자료가 요구되었다. 하지만, 인공위성의 발달로 광역지역을 주기적으로 관측할 수 있는 방법이 개발되었으며, 이렇게 축적된 다년간의 위성 관측 자료를 활용하여 시계열적인 지반의 변화를 분석할 수 있게 되었다. 이에 연구원에서는 한반도 전 지역을 대상으로 위성레이더 관측자료 취득에서 부터 지반변위 분석 및 분석 결과 표출까지 모든 과정을 자동화 하는 체계를 구축하였다. 본 연구에서 개발된 체계를 기반으로 한반도 전 지역에 대한 주기적인 지반변화 자료의 갱신이 가능하게 되었으며, 변화 우려지역에 대한 사전적 정보제공을 통하여 대형 재난에 대한 예방단계의 대응이 가능하게 될 것으로 기대된다. 향후 지역별 자동화 분석 체계와 동일대상 지역의 다 채널 분석 및 3차원 변화 분석체계에 대한 연구가 진행된다면, 보다 다양한 지반변위 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제11권4호
• /
• pp.571-585
• /
• 2016

The crest of the Pubugou central core rockfill dam (CCRD) cracked in the first and second impounding periods. To evaluate the safety of the Pubugou CCRD, an inversion analysis of the constitutive model parameters for rockfill materials is performed based on the in situ deformation monitoring data. The aim of this work is to truly reflect the deformation state of the Pubugou CCRD and determine the causes of the dam crest cracks. A novel real-coded genetic algorithm based upon the differences in gene fragments (DGFX) is proposed. It is used in combination with the radial based function neural network (RBFNN) to perform the parameters back analysis. The simulated settlements show good agreements with the monitoring data, illustrating that the back analysis is reasonable and accurate. Furthermore, the deformation gradient of the dam crest has been analysed. The dam crest has a great possibility of cracking due to the uncoordinated deformation, which agrees well with the field investigation. The deformation gradient decreases to the value lower than the critical one and reaches a stable state after the second full reservoir.

• 한국측량학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.99-107
• /
• 2016

VLBI 시스템의 정밀측위 정확도 유지를 위하여 안테나 구조물에서 발생하는 형상 변형을 분석할 수 있는 모니터링 연구가 반드시 수행되어야 한다. 특히, VLBI 안테나 주 반사경의 형상 변화로 인하여 퀘이사로부터 전자기파 수신에 대한 안테나 이득이 감소할 것으로 예상됨에 따라, 주 반사경을 대상으로 하는 형상 변형 모니터링에 대한 중요성이 증대되고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 향후 상시적이고 자동화된 구조 변형 모니터링 시스템으로 활용될 수 있는 근접사진측량 방법과 연계한 효율적인 알고리즘 구축을 통해 VLBI 구조물 중 가장 변형 가능성이 높은 주 반사경을 모니터링하기 위한 기반연구를 수행하였다. 이를 위해, VLBI 안테나 주 반사경의 전 방향에 분포된 특징점을 대상으로 토털최소제곱법을 활용하여 총 10개의 fitting line을 추정하고, 비교차 선들 간의 근접점 계산 알고리즘을 활용하여 추정된 fitting line들의 교차점을 계산하였다. 본 연구결과는 향후 시계열 분석을 통해 3축으로 표현된 교차점의 수치변동량을 계산함으로써 변형률뿐만 아니라 변형방향까지 예측할 수 있는 직관적인 근거자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.305-312
• /
• 2003

Remote sensing can provide invisible information in addition to acquire wide-view image data from space. Synthetic Aperture Radar (SAR) transmits microwave to the earth from a satellite and collects the reflected echo from the surface. Interferometric processing of SAR data can detect the subtle land deformation. The information of the surface movement by SAR is useful to monitor the volcanic activity, extended subsidence of urbanized area and the prediction of the earthquake caused by crustal deformation, and it complements the conventional levelling and GPS technique. PSInSAR (Permanent Scatterers Interferometric SAR) is one of interferometric techniques to be applied to practical projects in Japan. In this paper, the projects of land deformation monitoring are shown after the explanations of the PSInSAR principle. Tokai earthquake risk assessment is the first example. PSInSAR detects the subduction of crustal deformation of the adjacent area of new assumed epicenter region of the Tokai Earthquake. The extended subsidence of the urbanized area was implemented by using Japanese satellite data i.e. JERS that has so much data the surrounding of Japan as the archive. We examine the relationship between the geological structure and settlement at Nohbi basin including Nagoya city.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제14권4호
• /
• pp.1738-1756
• /
• 2020

To improve the accuracy and realism of the virtual surgical simulation system, this paper proposes an optimized mass-spring model with shape restoration ability based on volume conservation to simulate soft tissue deformation. The proposed method constructs a soft tissue surface model that adopts a new flexion spring for resisting bending and incorporates it into the mass-spring model (MSM) to restore the original shape. Then, we employ the particle swarm optimization algorithm to achieve the optimal solution of the model parameters. Besides, the volume conservation constraint is applied to the position-based dynamics (PBD) approach to maintain the volume of the deformable object for constructing the soft tissue volumetric model base on tetrahedrons. Finally, we built a simulation system on the PHANTOM OMNI force tactile interaction device to realize the deformation simulation of the virtual liver. Experimental results show that the proposed model has a good shape restoration ability and incompressibility, which can enhance the deformation accuracy and interactive realism.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제36권2호
• /
• pp.129-147
• /
• 2010

This study deals with the viability of using a designed geometrical model consists of plane, polar coordinates (PC) and span length in the determination of bridges deformation. The data of a Tianjin Yonghe bridge located in the southern part of China as collected by RTK-DGPS technique and Accelerometer were used in the analysis. Kalman filter and fast Fourier transformation (FFT) analyses were used to determine the frequency. The results indicate that the designed plane and PC geometrical model are easy to calculate the long-time structural deformation monitoring. In addition, the observed frequency using GPS with the rate of 20 Hz doesn't give correction natural frequency of the observation structures.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제30권6호
• /
• pp.649-659
• /
• 2022

Structural Health Monitoring (SHM) researchers have identified Augmented Reality (AR) as a new technology that can assist inspections. Post-seismic structural inspections are conducted to evaluate the safety level of the damaged structures. Quantification of nearby structural changes over short-term and long-term periods can provide building inspectors with information to improve their safety. This paper proposes a Time Machine Measure (TMM) application based on an Augmented Reality (AR) Head-Mounted-Device (HMD) platform. The primary function of TMM is to restore the saved meshes of a past environment and overlay them onto the real environment so that inspectors can intuitively measure dynamic structural deformation and other environmental movements. The proposed TMM application was verified by demo experiments simulating a real inspection environment.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권8호
• /
• pp.841-846
• /
• 2014

FBG센서는 터널, 교량, 선박과 같은 구조물의 변형을 측정하고 활용된다. 본 논문은 구조물의 상태를 FBG센서를 이용하여 원격모니터링 하기 위한 광전변환시스템의 개발 구현에 관한 것이다. 개발한 광전변환시스템은 원격 모니터링을 위하여 유선과 무선통신 기능으로 각각 CAN과 Zigbee를 포함한다. 광전변환시스템은 광회절격자에 의하여 분광된 FBG센서의 반사광을 선형 이미지센서로 입사하여 파장의 변이를 FPGA를 이용하여 측정한다. FBG센서신호에 대한 처리와 원격모니터링을 위한 데이터 전송을 위하여 DSC(digital signal controller)를 이용한다. 개발한 광전변환시스템이 구조물 변형 측정에 효율적임을 실험을 통하여 확인하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
• /
• 제5권1호
• /
• pp.111-127
• /
• 2018

Horizontal displacement of high-rise building is an essential index for assessing the structural performance and safety. In this paper, a novel inclinometer-based method is proposed to address this issue and an algorithm based on three spline interpolation principle is presented to estimate the horizontal displacement of high-rise buildings. In this method, the whole structure is divided into different elements by different measured points. The story drift angle curve of each element is modeled as a three spline curve. The horizontal displacement can be estimated after integration of the story drift angle curve. A numerical example is designed to verify the proposed method and the result shows this method can effectively estimate the horizontal displacement with high accuracy. After that, this method is applied to a practical slender structure - Shanghai Tower. Nature frequencies identification and deformation monitoring are conducted from the signal of inclinometers. It is concluded that inclinometer-based technology can not only be used for spectrum analysis and modal identification, but also for monitoring deformation of the whole structure. This inclinometer-based technology provides a novel method for future structural health monitoring.