• 제목/요약/키워드: road pavement

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드론 촬영 이미지 데이터를 기반으로 한 도로 균열 탐지 딥러닝 모델 개발 (Development of Deep Learning Model for Detecting Road Cracks Based on Drone Image Data)

  • 권영주;문성호
    • 토지주택연구
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    • 제14권2호
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    • pp.125-135
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    • 2023
  • 드론은 국토조사, 수송, 해양, 환경, 방재, 문화재, 건설 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 사물인터넷(Internet of Things), 인공지능(Artificial Intelligence) 등과 관련하여 4차 산업 혁명의 핵심기술을 검증하고 적용시킬 수 있는 기술로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 드론을 활용하여 균열을 자동으로 탐지할 수 있는 딥러닝 모델을 개발하고자 한다. 딥러닝 학습을 위한 이미지 데이터는 Mavic3 드론을 이용하여 수집하였고 촬영고도는 20m, ×7배율로 촬영하였다. 촬영 시 약 2m/s의 속도로 전진하여 영상을 찍고, 프레임을 추출하는 식으로 데이터를 수집하였다. 이런식으로 수집한 데이터를 통해 딥러닝 학습을 진행하였다. 본 연구에서는 딥러닝 학습모델로 Backbone으로는 Swin Transformer, Architecture로 UperNet을 사용하였다. 약 800장의 라벨링 된 데이터를 Augmentation기법으로 데이터 양을 증가시키고 3차에 걸쳐 학습을 진행하였다. 1차와 2차 학습 시 Cross-Entropy loss function을 사용하였고 3차 학습 시 Tversky Loss Function을 사용하였다. 학습결과, 균열 탐지와 균열율을 계산할 수 있는 모델을 개발하였다. 또한, 드론의 위치 정보를 이용해 특정 도로의 한 차선 균열율을 계산할 수 있는 모델을 개발하였다. 향후 추가적인 연구를 통하여 균열탐지모델의 고도화를 사물인터넷(IoT)과의 융합으로 이루었을 때 소파보수(Patching)나 포트홀(Pothole)의 탐지가 가능할 것으로 보인다. 또한 드론의 실시간 탐지 업무수행으로 포장 유지 보수구간에 대한 탐지를 신속하게 확보할 수 있을것으로 기대된다.

사면 보호를 위한 녹생토 재료 특성 검증 (The Verification Of Green Soil Material Characteristics For Slope Protection)

  • 이병재;허형석;노재호;장영일
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.681-692
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    • 2017
  • 최근 들어 사회 간접시설 확충 및 경제발전 계획에 의하여 전국적으로 도로 확포장공사 및 신도시 건설 등 대규모 공사가 이루어지며 이로 인하여 인위적인 사면 훼손이 급격히 증가되고 있다. 기존의 비탈면녹화공법인 식생 기반재 취부공법은 결합력의 부족이나 건조화, 유기물의 부족 등의 문제점들을 보이고 있다. 본 연구에서는 천연부엽토, 바크퇴비, 코코피트, 질석이 포함되어 사용되고 있는 식생 기반재와 친환경적인 토양첨가제를 활용하여 연구수행을 하였다. 토양첨가제의 혼합비율에 따라 압축강도를 측정하였으며 식생 기반재와 토양첨가제를 혼합하여 흙다짐시험방법을 준용하여 몰드높이, 다짐횟수, 다짐방법(층), 양생 조건 등으로 하여 사면 보호용 녹생토 재료특성에 관한 실험을 진행하였다. 실험결과, 석고계 시멘트를 사용한 토양 첨가제에서 우수한 강도 성능이 나타났으며, 성능 향상제와 pH조절제를 사용함으로써 식생 생육기준에 만족하였다. 녹생토와 토양첨가제의 혼합에 따라 강도가 증가하는 것을 확인 할 수 있었으며, 사면 보호 안정성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

휴리스틱스(Heuristics)를 활용한 지능형 굴삭 시스템의 Task Planning System 개발 (Development of Task Planning System for Intelligent Excavating System Applying Heuristics)

  • 이승수;김정환;강상혁;서종원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6D호
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    • pp.859-869
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    • 2008
  • 현재 전 세계적으로 이미 대부분 산업에서의 생산라인은 자동화되었으며 이는 생산성 및 경제성의 향상, 산업 재해에 대한 안전성 확보, 품질 향상 및 경쟁력 향상 등 많은 이익을 가져왔다. 그러나 건설 산업에서 자동화는 일반적인 산업생산라인과 달리 끊임없는 불확정적인 사건의 발생과 이에 따른 지능적 판단 및 처리 능력의 필요성으로 인한 해결해야 할 많은 어려움이 따르기 때문에 여전히 건설 기계장비 사용을 통한 노동력 투입에 의존하고 있다. 이러한 문제를 해결하기위하여 유럽, 미국, 일본 등 선진국에서 건설 자동화를 위한 끊임없는 연구가 진행 중이며 도로 포장, 다짐 및 작업프로세스가 비교적 단순한 반복형 작업에 대하여 자동화가 많이 이루어 졌지만 건설 현장에서 가장 비중을 많이 차지하는 토공 작업에 대하여 아직 자동화 연구가 미흡하다. 토공 작업의 자동화를 위해서는 획득된 지형정보를 분석하여 효율적인 작업 계획의 수립이 수행되어야 하며, 이를 위해 숙련된 작업자의 휴리스틱스(heuristics)를 활용하면 보다 시행착오가 적고 안전하며 효율적인 작업계획을 수립할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 지능형 굴삭 시스템의 효율적인 작업계획의 수립을 위한 시스템인 지능형 Task Planning System의 구성 체계 및 각 단계마다 적용된 휴리스틱스(heuristics)에 대하여 소개하여 본다.

고반사 도료를 사용한 차열성 아스팔트 도로포장의 온도저감특성 (Properties of Temperature Reduction of Cooling Asphalt Pavements Using High-Reflectivity Paints)

  • 홍창우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.317-327
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    • 2013
  • 도심지의 대기오염 및 인공열 등으로 인해 도시열섬현상이 발생되고 있으며, 특히 아스팔트 포장의 경우 낮에는 일사열을 흡수하고 밤에 방출하기 때문에 도심부의 환경을 개선하기 위해서는 도심 도로포장의 온도를 저하시키는 차열성 포장에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 도로포장에 차열성 도료를 적용하기 위해서는 시인성을 높이기 위해 흑색명도를 저하시켜야 하며, 적외선 반사율은 증가시키고, 가시광선 반사율은 최소화 하는 특성이 요구된다. 본 연구에서는 1액형 아크릴 에멀젼을 주 바인더로 사용하고 안료의 종류(카본블랙, 합성무기안료) 및 중공세라믹 혼입률(0%, 15%, 30%)변화, 흑색명도의 변화를 주요 실험인자로 선정하였다. 차열성 도로포장의 온도저감 성능은 분광반사율과 일사반사율, 램프 조사 방법을 통해 분석하였다. 그리고 마모저항성, 자외선 촉진내후성, 미끄럼 저항성에대한 현장적용성을 평가하였다. 그리고 고반사 도료 시험포장에 대해서 열화상 촬영을 통해 온도저감 효과를 분석하였다. 실험결과 합성무기안료와 중공세라믹 30%를 혼입한 경우에 흑색 명도 $L^*$= 42.89에서 분광반사율이 근적외선 영역에서 43%, 가시광선 영역에서 17%를 보였으며, 일사반사율은 27.5%로 나타났다. 그리고 자외선 촉진내후성 시험에 의한 총색차 ${\Delta}E$가 0.27로 색변화가 거의 발생되지 않았으며, 규사 2호, 4호를 상도, 하도에 $0.12kg/m^2$이상 산포할 경우 BPN은 53이상을 보였다. 또한 테이버 마모시험에 의한 마모감량은 500회전시 최대 86.4mg이하로 나타났다. 아스팔트 포장에 고반사 도료를 시공한 시험구간의 열저감 성능을 열화상 촬영에 의해 평가한 결과 CI-30-40 차열성포장($L^*$=38.76)은 $12.7^{\circ}C$, CI-30-60 차열성포장($L^*$=57.12)은 $14.2^{\circ}C$의 온도저감효과를 보였다.

아파트 단지의 늦봄·여름철 인간 열환경 분석 - 서울특별시 강서구 마곡동 - (Analysis of Human Thermal Environment in an Apartment Complex in Late Spring and Summer - Magok-dong, Gangseo-gu, Seoul-)

  • 박수국;현철지;강훈
    • 한국조경학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.68-77
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    • 2022
  • 서울에 위치한 아파트 단지의 인간 열환경을 정량적으로 분석하여 조경 및 도시 계획에서 인체 열 관련 스트레스를 개선할 수 있는 방법을 알아보고자 하였다. 늦봄과 여름철에 6지점[아파트중심지점, 옥상(시멘트)지점, 옥상(녹화)지점, 운동장지점, 가로수길 지점, 어린이놀이터지점]에서 미기후 자료(기온, 상대습도, 풍속, 태양 및 지구복사에너지)를 측정하여 인간 열환경지수인 PET와 UTCI를 분석하여 보았다. 늦봄과 여름철 모두 어린이놀이터지점에서 가장 높은 열환경을, 옥상(녹화)지점이 가장 낮은 열환경을 보였다. 두 지점 간 평균 차이를 비교해 보면, 기온 0.8~1.1℃, 상대습도 1.8~4.0%, 평균복사온도 7.5~8.0℃의 차이를 보였다. 풍속은 오픈스페이스 지점들에서 0.4~0.5 ms-1 더 빨랐으며, 아파트중심지점에서는 오후에 빌딩풍 현상도 나타났다. 최대 차이를 보인 어린이놀이터지점과 옥상(녹화)지점 간 인간 열환경지수 PET와 UTCI의 차이는 평균적으로 늦봄 5.2℃(최대 11.7℃) 여름철 5.4℃(최대 18.1℃) PET, 늦봄 3.0℃(최대 6.1℃) 여름철 2.6℃(최대 9.8℃) UTCI를 보였다. 이것은 평균적으로 PET에서는 약 1단계, UTCI에서는 1/2단계의 열환경지수 저감 효과를 보였으며, 최대 차이로는 PET에서는 2~3단계, UTCI에서는 1~1.5단계의 매우 큰 차이를 보였다. 또한, 옥상녹화의 효과[옥상(시멘트)지점과 옥상(녹화)지점 간의 차이]는 평균적으로 늦봄 4.6℃ PET와 2.5℃ UTCI, 여름철 4.4℃ PET와 2.0℃ UTCI 저감 효과를 보여, PET에서 2/3단계, UTCI에서 1/3단계의 개선 효과를 보여 주었다. 통계학적으로는 그린 인프라 지점인 옥상(녹화)지점, 운동장지점, 가로수길 지점은 PET와 UTCI에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 모두 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다. 그러므로, 그린 인프라를 이용한 옥상녹화, 잔디포장, 가로수식재 적용을 통한 인간 열환경 개선 방안을 조경계획 및 설계에 반드시 도입하여야 할 것이다.

콘크리트 공극구조 분석을 위한 화상분석결과의 변동성 분석 (Variation of Image Analysis Results for Determining the Characteristics of the Air-Void System on Hardened Concrete)

  • 전성일;안지환;이진범;권수안
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.157-168
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    • 2011
  • 최근 국내 콘크리트포장의 동결융해 파손에 대한 사례들이 주기적으로 보고가 되고 있으며, 이에 공기량 기준과 더불어 간격계수에 대한 기준마련 필요성이 대두되고 있다. 간격계수를 산정하기 위한 실험방법은 국내에 규정되어 있지 않아 ASTM C 457기준을 따라야 하며, 특히 이 실험결과 분석 시 연구자의 주관적 판단에 기인하는 경우가 많아 이에 대한 철저한 보정작업이 수반되어야 한다. 콘크리트의 공극구조 특성을 분석하기 위해 사용되고 있는 화상분석프로그램은 색상의 구분을 통해 공극을 인식하는데, 분석 시 사용되어지는 pixel intensity values에 따라 분석결과는 크게 변할 수 있다. 이에 본 연구에서는 pixel intensity values의 적정범위를 산정하기 위해서, pixel intensity values 변화에 따라 측정된 공극수와 연구자들이 측정한 공극수를 비교하였으며, 이를 통해 pixel intensity values의 적정 범위를 결정하였다. 또한 결정된 pixel intensity values를 이용하여, 8가지 콘크리트 혼합물에 대한 콘크리트 공극구조 특성을 분석하였다. 연구자들이 공극수를 직접 측정한 round robin test 결과, 사람에 따른 공극 인식정도가 약 10% 정도로 변동될 수 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 pixel intensity values의 적정 범위가 약 80~90 정도로 나타났다. 8가지 콘크리트 혼합물에 대한 화상분석결과, 전반적으로 AE제 첨가량이 증가함에 따라 전체 공기량은 증가하고 간격계수는 감소하는 경향을 나타내었으나, 일부 혼합물에서 공기량은 크게 변동하지 않은 가운데 간격계수가 AE제 증가에 따라 감소하는 추이를 나타내었다. 이는 추가된 AE제에 의해 발생된 미세한 크기의 연행공극이 전체 공기량에 미치는 영향보다 간격계수에 미치는 영향이 더 크기 때문이다. 또한 동일한 시편에서 절단면 위치에 따른 간격계수의 편차는 약 30~100${\mu}m$ 정도를 나타내었다. 이는 2차원 분석의 한계로 인해 발생된 편차인 것으로 사료되며, 시편절단면 위치에 따른 변동성 분석을 위한 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

한국 온천관광목적지의 수명주기 (The Life Cycle of Tour Destination Hot Spring in Korea)

  • 조성호;이경자
    • 한국지역지리학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.165-182
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    • 1998
  • 관광지는 관광객에 의하여 이용이 지속될 때 관광목적지로서 그 생명력과 가치를 유지할 수 있으며, 그렇지 못할 경우 그 관광지는 곧 쇠퇴해 버리게 된다. 따라서 본 연구는 버틀러에 의해 제시된 관광목적지 수명주기이론을 바탕으로 한국에 분포하는 온천관광지 중 현재 이용중에 있는 46개 온천지구를 대상으로 수명주기 단계와 분포특성 및 이용객의 행태를 분석하여 관광목적지가 쇠퇴하지 않고 더욱 활성화하는 방안을 모색하고자 하였다. 분석대상으로 삼은 46개 온천지구 중 개발단계가 29개지구로 가장 많은 비중을 차지하고 있으며 성장단계 4개지구, 성숙단계 5개지구, 침체 및 쇠퇴단계 5개지구, 재활단계 3개지구로 나타났다. 이러한 수명주기에 영향을 미치는 분포특성 및 이용객의 행태를 분석한 결과 지형적 위치, 접근도에 의한 분포특성이 수명주기에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 관광객들의 관광행태가 단일목적의 관장에서 다목적 관광으로 전환되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 온천관장저의 활성화 방안으로는 온천지구의 확대지정과 온천수 보존, 장기체류형 관광지로의 복합개발, 도로망의 확충, 주변관광자원의 활용, 공동급수의 시행, 관광특구의 지정 등 관광객을 견인할 수 있는 새로운 관광매력물을 꾸준히 개발해야 할 것이다.

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강릉 연곡면 유등리 '유상대(流觴臺)' 곡수로(曲水路)의 조명(照明) (A Study on the Yousang-Dae Goksuro(Curve-Waterway) in Gangneung, Yungok-Myun, Yoodung Ri)

  • 노재현;신상섭;이정한;허준;박주성
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.14-21
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    • 2012
  • 본 연구 대상인 강원도 강릉시 연곡동 유등리 뱀골 하류의 너럭바위에 새겨진 '유상대(流觴臺)' 각자와 암각바둑판은 이곳이 유상곡수 놀이와 신선 풍류 행위가 이루어졌던 풍류처임을 확인시켜 준다. 3차에 걸친 정밀답사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 통일신라 헌강왕 원년(875)에 도운(道雲)에 의해 창건되었으나 조선 중기 이후 폐허가 되었고, 1954년에 재건된, 백운사 경내에 새겨진 '만월산 백운동천(萬月山白雲洞天)'이란 암각서는 뱀골 계곡에 선도적(仙道的)풍류와 선비문화의 전통이 면면히 스며있음을 보여주는 소중한 단서이다. 최백순이 1934년 편찬한 강릉의 읍지인 동호승람 제2권에 인종원년(1545)을 전후하여 '남전현(籃田縣)의 백운사는 율곡 이이, 성제 최옥 등 명유(名儒)의 강례처(講禮處)'라고 기록되어 있는 것으로 보아 이 공간이 유서 깊은 공간임을 알 수 있다. 또한 동호승람과 완역 증보임영지에 기술된 무오년, 즉 철종9년(1858) 김윤경(金潤卿)이 창건한 백운정(白雲亭)의 존재를 통해 누정 및 동천 경영의 흔적을 추론할 수 있다. 아울러 유상대 각자 바위 계류 건너 입석에 새겨진 '백운정동천(白雲亭洞天)' 암각서는 백운정 건립 3년 뒤인 철종12년(1861)에 조성되었으며, 유상대와 매우 깊은 연관성이 있는 상징적 표식임을 알 수 있다. 이와 같은 정황과 입지성을 전제로 유상대 곡수유구 흔적을 면밀히 검토한 결과 유상대 주변 계류 및 암반에는 수량과 유속을 조절하기 위한 세분석(細分石)과, 유로와 잔을 가두기 위한 홈인 금배석(擒盃石)과 유배공(留盃孔)의 조탁 흔적 등을 발견하였다. 더불어 하단 암벽에서 '오성(午星)'이란 명기 아래 23인명의 각자를 발견하게 됨에 따라 이곳이 20C중반까지 유상곡수연의 성격을 갖는 풍류 문화경관의 거점임을 확신하게 되었다. 따라서 이 공간에서는 적어도 20세기 중반까지 유상대를 중심으로 한 선비 풍류의 문화가 전승된 것으로 추정되며, 이는 '유 불 선(儒 彿 仙)이 습합된 독특한 역사문화공간'이란 측면에서도 심도 있게 검토되어야 할 것으로 본다. 본 연구 성과를 바탕으로 앞으로 23인명의 정체와 유상대 각자 주체 파악 등 유상곡수 등 풍류행위를 기록한 자료 발굴 등을 통해 본 공간의 성격을 보다 면밀히 검토해야 할 것으로 판단된다. 또한 기록에 전해지는 암각장기판 또한 발굴되어야 할 것으로 보이는 바, 현재 콘크리트포장 도로의 파쇄를 통한 추가 유적의 발굴 및 노선 변경 등 원형경관 회복방안 또한 시급히 검토되어야 할 것이다.