• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.28-38
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• 2019

연구목적: 본 연구는 건설 계측센서의 내구연한 저하원인 및 개선방안을 상세히 제시하여 건설구조물의 계측관리 수준향상과 계측센서의 기술발전에 기여하고자 한다. 연구방법: 건설 계측센서의 내구연한 저하원인 및 개선방안에 대하여 건설분야와 전기전자분야로 구분하여 상세한 현황을 조사하고 검토를 실시하였다. 연구결과: 건설분야는 승인 및 검수, 검사 및 시험, 검정 및 교정, 손망실율 최소화 방안 등을 조사 검토하였고, 전기전자분야는 센서패키지 및 실링, 응력집중부위 단선, 낙뢰 및 부식에 의한 손상 등을 조사 검토하였다. 결론: 건설분야와 전기전자분야에서 계측센서의 내구연한 저하원인 및 개선방안을 토대로 건설현장에 적용되는 계측센서의 내구연한이 현재보다 연장될 것으로 기대된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.53-59
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• 2021

연구목적 및 방법: 본 논문은 지반구조물 계측센서의 내구연한 기준에 대한 분석적 연구로 국내 건설공사 발주기관의 건설 계측센서에 대한 내구연한 기준과 조달청의 건설계측 및 건설기계 관련 내용연수 기준을 분석하였다. 연구결과: 지반구조물에 설치되기 전 조달청에서 물품 자체로 구매하는 경사계와 변형률계 등의 내구연한 기준은 8년에서 10년을 제시하고 있다. 결론: 국내외 댐에 설치된 각종 계측센서의 신뢰성 비교를 통한 실제적인 내구연한 분석과 터널에 설치된 유지관리 계측센서의 경과연수에 대한 손망실율 등을 종합 검토한 결과 구조물이나 지반에 설치된 국내 간극수압계 및 토압계 등의 매립식 계측센서의 적정 내구연한은 5년에서 8년이 합리적인 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.352-354
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• 2022

2020년 기준 금정터널 유지관리 계측센서의 정상 작동 실효성 검증 조사결과 정상작동 유효율은 14-2공구 6개 단면의 계측센서 41개중 7.3%, 14-3공구 10개 단면의 계측센서 83개중 24.1%로 편차가 큰 것으로 나타났으며, 전체 16개 단면의 계측센서 124개중 18.5%로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.73-81
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• 2018

본 논문은 지하구조물 계측센서의 내구연한 기준에 대한 규정 분석 연구로 국내 건설공사 발주기관의 건설 계측센서에 대한 내구연한 기준을 조사 분석하고, 법인세 시행규칙에서 건축물 등의 기준 내용연수 및 조달청의 건설계측 및 건설기계 관련 내용연수 기준을 분석하였다. 지하 구조물에 설치되기 전 조달청에서 물품 자체로 구매하는 경사계와 변형률계 등의 내구연한 기준은 8년에서 10년을 제시하고 있으나, 건설공사 시 원 지반 및 콘크리트 구조물 내에 설치된 계측센서는 지하수 영향 및 다짐 등 여러 가지 불리한 요인으로 물품 자체의 내용연수보다는 상당 기간 단축될 것으로 판단된다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.367-369
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• 2009

본 논문은 저전력 무선 임피던스 기반 구조물 건전성 감시 USN 시스템을 활용하여 electro-mechanical Impedance 센서의 일종인 PZT센서를 부착한 배관 구조물의 건전성을 진단하는 방법과 그 실험 결과에 대해 소개 한다. 기존에는 건설구조물에 가해지는 전기적인 입출력비에 해당하는 임피던스를 계측하기 위해서 비교적 고가의 대형 계측 장비가 필요로 했으며, 구조물에 설치된 센서를 계측장비에 연결하기 위한 유선의 케이블 작업 역시 추가로 필요했었다. 대형 배관 구조물의 경우에는 이러한 문제점 때문에 임피던스를 이용한 능동형 센서가 제대로 활용되지 못하고 있고 비정기적인 비파괴검사에만 국한되어 사용되어 왔다. USN기술은 저전력 소출력 무선통신을 통해 기존의 계측시스템과는 다른 상시모니터링의 장점을 가지고 있는 기술로서 최근 토목/건설 분야에서 적극적으로 활용이 되는 융합기술이다. 본 논문에서 구조물 건전성 감시 분야와 저전력 무선 계측 기술의 통합을 통해 얻어진 최적화된 배관 건전도 진단 센서 노드의 효율성을 정량적 실험 데이터를 통해 입증하고, 앞으로의 연구 방향에 대한 제안으로 끝을 맺는다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2006년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.194-197
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• 2006

교량의 고성능화, 고효율화 및 센서기술의 발전에 따라서 최근의 장대교량의 경우 교량에 각종 센서를 부착하여 상태를 실시간으로 교량의 상태를 계측하는 시스템이 개발되어 사용되고 있다. 하지만, 기존의 센서와 데이터 로거를 이용한 계측시스템은 높은 설치비가 요구되며 센서 설치비의 50%이상이 통신케이블에 관련된 비용이다. 본 논문에서는 설치비용 절감과 저렴한 유지관리비용 및 센서의 추가 및 교체가 손쉬운 무선기반의 계측시스템 개발에 관하여 논하고자 한다. 교량의 부재에 부착되어있는 센서들 사이 근거리 무선통신은 ZigBee를 이용한 무선통신네트워크를 구성하였으며, 교량과 교량관리소 사이의 장거리 통신에는 국내 휴대전화에 사용되고 있는 CDMA 통신망을 이용하여 데이터를 전송하는 방식을 취하고 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.221-232
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• 2021

유지관리에 활용되는 계측 센서들은 교통 수단 통행 및 강우와 같은 다양한 환경적인 요인에 지속적으로 노출됨으로써 손망실 가능성이 점차 증가하게 된다. 관련 연구에 따르면, 국내 지하철 터널 유지관리 계측 센서는 설치 후 약 5~6년이 경과한 상태에서 평균 14.2~14.8%의 손망실율을 보이고, 국외의 경우에는 동일 기준 약 13.9%로 국내외 평균 15%의 유지관리 계측 센서가 5~6년이 지난 후 정상적인 계측 값을 제공하지 못한다는 것을 알 수 있다. 원활한 유지관리를 위해서는 손망실 계측 센서에 대한 보수 및 교체를 통해 해당 계측 데이터를 확보해야 하지만, 일부 손망실된 계측 센서의 경우에는 설치 후 매립되어 유지보수 비용에 단순한 장비 구입만이 아닌 재시공까지 포함되는 등 계측 센서 보수에는 많은 시간 및 비용이 소요되고 이로 인한 지속적인 데이터 손실이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 손망실 계측 센서의 보수 및 교체 기간 동안 일시적으로 손실되는 데이터를 추정치로서 보완하여 끊김 없는 인프라 유지관리를 지원할 수 있는 인접 센서 데이터 추세 분석 기반 손망실 계측 센서 데이터 추정 기법을 제안한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권3호
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• pp.311-322
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• 2022

본 연구에서는 분포형 광섬유 시트와 탄소섬유 시트를 콘크리트 표면에 부착하여 철근 콘크리트를 사용하는 구조물의 보강 효과 및 BOTDR 센서를 활용한 상태 평가를 4점 휨 실험을 통해 수행하였다. 부착 정도에 따른 보강 효과를 확인하기 위하여 탄소섬유 시트의 부착 형태를 다양하게 제작하였으며, BOTDR 센서의 활용성을 확인하기 위하여 실험체에 다수의 전기저항식 변형률 게이지를 부착하여 BOTDR 센서의 변형률과 비교하였다. 실험 결과를 살펴보면, 우선 CFRP시트 부착 정도에 따른 보강 효과에 분명한 차이가 나타나는데, 이는 부착 면적보다는 부착 형태에 더 영향을 받는 것으로 확인되었다. BOTDR 센서로부터 계측된 변형률로부터 하중 증가에 따른 철근 콘크리트 실험체의 구조적 거동을 시각화 할 수 있었으며, CFRP 보강 부위에서 하중이 집중되는 것을 알 수 있다. BOTDR 센서에서 계측된 변형률이 전기저항식 게이지로부터 계측된 변형률과 유사하게 계측되는 것을 알 수 있는데, 이를 통해 대형 토목 구조물의 전체적 거동을 분석하는데 BOTDR 센서가 효과적일 수 있음을 확인하였다. 다시 말해서, 국부적 변형률을 측정하는 전기식 변형률 게이지로 계측을 하면 계측 오차는 상당할 수 있는 반면에, 분포형으로 측정되는 BOTDR 센서는 이러한 문제를 줄일 수 있는 대안으로 판단된다. 마지막으로, CFRP 시트 탈락이 발생되는 부분에서 계측 BOTDR 센서 변형률이 높게 나타나는데 이를 활용하면 CFRP 시트의 국부적 손상 위치를 효율적으로 추적할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.427-428
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• 2022

최근 대규모 항만 건설 및 기존 부두 리모델링과 같은 해안 공간 구조물 확충사업이 활발하게 진행되고 있으며 항만 구조물 거동 장기계측을 위한 센서에 대한 관심도 높아지고 있다. 기존의 항만에 적용한 전기식 센서들은 수개월 정도 단기간의 구조물 거동 측정은 가능하지만 수년 이상의 장기계측 시 염수분에 의한 부식 및 내구성에 취약하기 때문에 원활한 측정에 한계점이 있고 센서 설치를 위한 항만 외곽지역 구조물과 육상전원공급설비 배전반 사이의 거리로 인하여 긴 연장의 횡단로 가설전선 보호대 등을 설치해야 하는 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 항만 구조물 거동 장기계측을 위해 기존 전기식 센서들의 부식문제점을 파악하여 해수용 4종 센서 IoT 모듈 패키징을 설계하고 외부 전원공급 방해 영향을 최소화한 태양광 발전을 적용한 항만 구조물 거동 계측 시스템을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.71-77
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• 2011

최근 들어 자기이방성센서를 이용한 비파괴응력계측기법은 강교나 강관 등의 건설 분야에서 적용되어지고 있다. 또한 터널건설현장에서 이용되는 강지보재에 대해서도 적용한 사례가 있다. 본 연구에서는 일본에서 개발된 자기이방성센서와 스트레인 게이지를 이용하여 국산 강재인 SS400에 적합한 응력감도곡선을 도출하기 위해 강재하중재하실험을 수행하였다. 또한 자기이방성센서를 이용한 비파괴 응력계측기법의 적용성을 평가하기 위하여 추가 강재하중재하실험과 수치해석을 실시하였다. 본 연구의 결과, 계측위치에 따라 자기이방성센서에서 측정된 출력전압과 스트레인 게이지로 측정된 응력의 평균을 이용하여 국산 강재인 SS400에 적합한 응력감도곡선을 도출하였다. 그리고 추가 강재하중재하실험과 수치해석을 비교한 결과, 자기이방성센서의 오차범위가 약 20MPa 정도임을 알 수 있었다. 자기이방성센서를 강재의 응력상태를 파악할 목적으로 사용할 경우, 강재의 항복응력의 레벨(245MPa)을 고려하면 공학적으로 충분한 정확도를 가지고 있다고 판단된다. 특히 자기이방성센서는 계측 센서가 부착되어 있지 않은 강구조물에서 잔류응력을 고려한 현재상태의 응력을 용이하게 파악할 수 있으며, 강구조물의 유지관리에 편리하게 적용이 가능함을 확인하였다.