• Smart Structures and Systems
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• 제1권4호
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• pp.355-368
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• 2005

Large and complex structures are being built now-a-days and, they are required to be functional even under extreme loading and environmental conditions. In order to meet the safety and maintenance demands, there is a need to build sensors integrated structural system, which can sense and provide necessary information about the structural response to complex loading and environment. Sophisticated tools have been developed for the design and construction of civil engineering structures. However, very little has been accomplished in the area of monitoring and rehabilitation. The employment of appropriate sensor is therefore crucial, and efforts must be directed towards non-destructive testing techniques that remain functional throughout the life of the structure. Fiber optic sensors are emerging as a superior non-destructive tool for evaluating the health of civil engineering structures. Flexibility, small in size and corrosion resistance of optical fibers allow them to be directly embedded in concrete structures. The inherent advantages of fiber optic sensors over conventional sensors include high resolution, ability to work in difficult environment, immunity from electromagnetic interference, large band width of signal, low noise and high sensitivity. This paper brings out the potential and current status of technology of fiber optic sensors for civil engineering applications. The importance of employing fiber optic sensors for health monitoring of civil engineering structures has been highlighted. Details of laboratory studies carried out on fiber optic strain sensors to assess their suitability for civil engineering applications are also covered.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.82-87
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• 2023

This study proposes a pH-dissolved-oxygen monitoring system using 8-HydroxyPyrene-1,3,6-trisulfonic acid Trisodium Salt (HPTS) and tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)Ruthenium(II) chloride (Ru_dpp). Commercial water-quality sensors are electrochemical devices that require frequent calibration and cleaning, are subject to high maintenance costs, and have difficulties conducting measurements in real-time. The proposed pH-dissolved-oxygen monitoring system selects a thin-film sensing layer to measure the change in fluorescence intensity. This change in fluorescence intensity is based on reactions with hydrogen ions in an aqueous solution at a given pH and specific amount of dissolved oxygen. The change in fluorescence intensity is then measured using light-emitting diodes and photodiodes in response to HPTS and Ru_dpp. This method enables the development of a relatively small, inexpensive, and real-time measureable water-quality measurement system.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2006년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.606-609
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• 2006

국내 건설업은 90년대 중반 이후 잇따른 건설구조물 붕괴사고가 발생하기 이전까지 구조물의 완공 자체에만 치중하여 유지관리분야에 대해서는 상당히 소홀했던 것이 사실이다. 현재, 국내의 시설물 모니터링체계는 유선방식의 대형시설물을 중심으로 극히 제한적으로 활용되고 있는바, 전국의 노후화된 수많은 중, 소형 시설물을 모니터링 하기에는 한계가 있다. 최근 센서, 센서네트워크, 무선통신 등 유비쿼터스 관련 기술의 급속한 발전으로 인하여 이를 건설분야에 적용하고자 하는 노력들이 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 이와 같은 각종 연구가 진행되고는 있는 반면, 실제 실용화를 위한 연구나 기술개발은 미비하며, 특히 시설물 모니터링 분야에서의 적용 연구는 더욱 미흡한 실정이다. 따라서, 본 논문은 유비쿼터스 환경의 시설물 모니터링 시스템 구현을 위해 필요한 각 단계별 모듈 구성에 대한 방법론에 대하여 논하고자 한다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권2호
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• pp.173-182
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• 2014

We describe the application of a distributed optical fiber sensor based on stimulated Brillouin scattering, as an integrated system for safety monitoring of railway infrastructures. The strain distribution was measured statically and dynamically along 60 meters of rail track, as well as along a 3-m stone arch bridge. We show that, gluing an optical fiber along the rail track, traffic monitoring can be performed in order to identify the train passage over the instrumented sector and determine its running conditions. Furthermore, dynamic and static strain measurements on a rail bridge are reported, aimed to detect potential structural defects. The results indicate that distributed sensing technology represents a valuable tool in railway traffic and safety monitoring.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권4호
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• pp.339-360
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• 2023

In this paper, to assess the performance of a multi-span simply supported RC bridge, the dynamic characteristics of the bridge were measured and determined by structural health monitoring and resilient assessment via operational modal analysis as well as FE modeling. Supporting finite element (FE) models were created and analyzed according to the design drawings. This study used 2D plane monitoring of locations of hole in the infill wall and used 3D health monitoring and resilient assessment. From the results of 3Dsymmetric frame, if the frame is unsymmetrical, the used model can lead to the reduction in the internal forces. The recommendations from this study is from some discrepancies observed between 2D and 3D models, if possible 3D model should be used in analyzing the real frames.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.170-178
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• 2011

본 논문에서는 MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 교량 모니터링을 위한 무선 계측 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 MEMS 센서의 가속도 측정 범위 및 주파수 응답 범위 성능을 검증하기 위한 실험을 수행하여 교량 계측에 적합성 여부를 판단하였다. 실험 결과, 고성능의 압전형 가속도 센서에 비하여 동적 범위와 측정 주파수 범위의 성능은 낮으나 30Hz 미만의 저주파수 대역 측정에는 무리가 없을 것으로 판단한다. 그리고 최대 통신 거리 측정 결과, 280m정도의 성능을 가지고 있음을 확인하였다. 마지막으로 개발된 무선 가속도 센서 시스템을 공용중인 교량에 설치한 후, 교통하중에 의한 진동데이터를 획득하여 교량의 동특성을 실시간 분석하였다. 분석결과는 대상교량의 FE 해석결과와 비교를 통하여 무선 가속도 센서 시스템의 성능을 평가하였다. 실험 결과, MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 개발한 무선 가속도 센서는 교량과 같은 저주파수 진동특성을 갖는 건설구조물의 계측에 효과적으로 사용할 수 잇을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.72-78
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• 2010

CFRP보강공법은 구조물에 내하력을 증가시키기 위해 사용되고 있으며 실제 교량에 적용빈도가 높고 연구 활용성에 대한 기대가 큰 공법이다. CFRP로 보강된 콘크리트 구조물은 외부에 에폭시 등으로 접착된 CFRP로 인하여 휨파괴 및 전단파괴 외에 부착파괴가 추가적으로 발생하게 되며 이러한 부착파괴가 전체거동을 지배하게 되는 경우가 대부분이며, 취성파괴를 유발하게 된다. 따라서 이러한 CFRP 부착파괴에 대한 모니터링은 매우 중요한 의미를 갖는다. 본 논문에서는 국부적인 손상 파악에 유리한 PZT센서를 이용한 임피던스 기반 손상검색 방법을 사용하여 콘크리트 균열과 CFRP 부착파괴 모니터링에 대한 적용가능성을 검증해 보았다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.493-496
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• 2008

In case of collapsed or damaged Servicing infrastructure, such as a bridge, tunnel, dam, a severe loss may have to be incurred. Therefore, infrastructure should not be designed and constructed properly but also maintained impeccably. This paper tried to build an intelligent bridge maintenance system that warn the people on bridge and control traffic in the danger. For the purpose, diverse wireless sensor fields are composed and structure's database is established. Also the paper develops a bridge maintenance program. Developed programme is regarded as a good tool to provide the utmost bridge management scenario, which is exactly correspondent with the demand and restraint by improving the present bridge management strategy.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
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• 제18권4호
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• pp.83-88
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• 2014

구조물에 최적화된 센서 배열(Sensor Array)을 수행하는 것은 센서 네트워크 설계에서 중요한 요소이다. 그러나 센서의 설치와 관리는 구조물이 처해 있는 환경이나, 경제성 그리고 센서의 주파수대역의 제한과 같은 다양한 원인으로 인해 매우 어려울 수 있다. 이 논문에서는 일반적인 문제와 환경에서 현재 사용되고 있는 물리적 센서 대용으로 가상 시각 센서(VVS: Virtual Visual Sensor)를 제안하였다. 가상 시각 센서는 설치가 간편하고 경제적이며 관리가 편하다는 큰 장점을 가지고 있다. 이러한 가상 시각 센서의 기본적인 아이디어는 최첨단 컴퓨터 시각 알고리즘과 마커 추출 기법의 적용으로 이루어진다. 이 연구에서는 가상 시각 센서를 이용하여 모드 형태와 주파수를 추출하는데 용이하다는 점을 보여주며 이를 구조물 건전성 모니터링에 적용할 경우 효율적이라는 점을 입증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.99-109
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• 2012

이 연구에서는 변형률계를 사용하여 변위를 추정하는 이론식을 제안 및 검증하고 하중 작용점과 크기를 추정하여 강재보의 건전도 평가 시스템을 개발하고자 하였다. 실험결과 160kN(항복하중의 56%)가력시 최대처짐 점에서 변형률계를 사용하여 얻는 처짐과 변위계의 측정처짐과의 오차율이 2%이내로 나타났으며 하중작용점 및 크기의 추정도 오차율1% 이내로 나타났다. 이를 통해 변형률계로 강재보의 변위 및 하중을 계측 할 수 있으며 나아가 변위계와 하중계의 생략으로 경제적인 센서설계를 할 수 있다. Lab VIEW로 구현된 건전도 평가 프로그램은 측정된 데이터가 일정 범위(강도 한계상태, 사용성 한계상태, 항복변형률)를 넘어설 때 단계별 경고를 발생하였고 변형률계 만으로 사용성한계상태와 강도한계상태를 동시에 모니터링 할 수 있었다.