• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.445-448
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• 2011

최근 재료 및 시공 기술의 지속적 발전으로 인하여, 사장교, 현수교 등 장대교량의 건설이 증가하고 있다. 이러한 장대교량들은 사회적 및 경제적인 중요성이 매우 크므로 교량 완공 후 유지관리 및 구조적 건전성을 모니터링하기 위하여 교량 각 주요 구조부재에 다양한 센서를 설치함으로써 교량모니터링시스템을 구축하여 외부하중에 의한 교량구조물의 거동을 감지, 수집, 분석하여 교량의 건전성을 파악하기 위하여 장대교량의 공용성과 안전성 확보에 많은 연구가 진행 되고 있으며 현재 국내외 다수의 장대교량들에는 다양한 센서로 이루어진 구조 건전성 모니터링 시스템이 설치, 운용되고 있다. 실제로 서해대교, 광안대교, 홍콩 TsingMa Bridge, 미국 Bill Emerson Memorial Bridge와 같은 실제 교량에도 적용된 바 있다. 하지만, 이상의 구조 건전성 모니터링 시스템 기술이 널리 활용되는 데는 여러 가지 장애물이 있는데, 그 중에서 가장 큰 것이 시스템을 구축하는 데 과다한 비용이 소요된다는 점이다. 예로 홍콩의 Tsing Ma 대교의 경우 350개의 센서를 설치하는데 약 8백만불이 넘는 금액이 들었으며(Farrar 등, 2004), Celeby(2002)의 보고에 의하면 각 센서의 채널 당 케이블의 설치 비용으로 약 5000불의 비용이 소모되고 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 불편함을 극복하기 위하여 무선 센서를 개발하고, 이를 한강 상 교량 중 올림픽대교에 적용, 사장교의 구조 건전성을 저비용 및 높은 편의성으로 모니터링 하기 위한 테스트베드를 구축하여 무선 계측 시스템의 정확성 및 적용성을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.21 no.6
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• pp.615-632
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• 2008

The bridge health monitoring has become an important research topic in conjunction with damage assessment and safety evaluation of structures owing to the improvement of structural modeling techniques incorporating response measurements and the advancements in signal analysis and information processing capabilities. The bridge monitoring systems are generally composed of hardwares such as sensors, data acquisition equipment, data transmission systems, etc, and softwares such as signal processing, damage assessment, display and management, etc. In this paper, the research and development(R&D) activities on the information processing for structural health monitoring of bridges are reviewed. After a brief introduction to the process of bridge health monitoring, various information processing techniques including various signal processing and damage detection algorithms are introduced in detail. Several challenges addressing critical issues in the current bridge health monitoring system and future R&D activities are discussed.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.658-661
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• 2010

본 논문에서는 교량의 볼트 체결부, 응력집중부 등 손상의 발생이 유력한 위치에 부착된 압전센서-무선 임피던스 센서노드를 통해 구조물의 건전성을 지속적으로 모니터링 하는 시스템을 소개하였다. 임피던스 기반 건전성 모니터링에 있어서 구조물에 발생하는 손상에 따라 민감하게 반응하는 주파수 성분이 달라지기 때문에, 이러한 주파수 영역을 자동으로 결정함과 동시에 손상에 관한 정보를 획득하기 위하여 인공신경망 기법을 적용하였다. 제안된 기법은 기존에 구축되어 있는 데이터베이스를 기반으로 구조물에 발생한 손상의 종류 및 손상의 정도를 판단하는 것을 목적으로 한다. 무선 임피던스 센서노드-인공신경망 기반 손상탐색 통합 시스템은 실제 강교량에서 발생한 볼트풀림, 균열 등 국부적인 손상의 진단을 위하여 적용되었으며, 그 유효성을 입증하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.19 no.3
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• pp.10-21
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• 2015

Structural health monitoring (SHM) is a technique to diagnose an accurate and reliable condition of civil infrastructure by collecting and analyzing responses from distributed sensors. In recent years, aging civil structures have been increasing and they require further developed SHM technology for development of sustainable society. Wireless smart sensor and network technology, which is one of the recently emerging SHM techniques, enables more effective and economic SHM system in comparison to the existing wired systems. Researchers continue on development of the capability and extension of wireless smart sensors, and implement performance validation in various in-laboratory and outdoor full-scale experiments. This paper presents a summary of recent (mostly after 2010) researches on smart sensors, focused on the newly developed hardware, software, and validation examples of the developed smart sensors.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.106-109
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• 2009

본 논문에서는 교량의 상태감시 테스트베드 구축을 위한 한-미 국제공동연구의 현황 및 활동 내용들을 논하였다. 이 국제공동연구는 최첨단 센서와 구조건전도 모니터링 방법의 유용성 및 통합화하는데 그 목적을 두고 있다. 테스트베드 구축을 위해 가속도계과 동적 FBG 센서, 압전 센서 등과 같은 스마트 센서를 사용하였으며, 무선 데이터수집 시스템이 도입되었다. 교량 모니터링 기법으로는 압전 센서 및 EM센서로부터 취합된 데이터를 이용하여 국부손상검색을 수행하였으며, 가속도계, 동적 FBG센서 및 이미지 프로세싱을 이용하여 진동기반 전역손상검색을 수행하였다. 테스트베드 교량으로는 PC박스 거더교, 강상자형교, 강판형교, 사장교의 4가지 형식의 교량이 사용되었다. 테스트베드 교량에 최신 이동통신 인터넷 연결기술을 이용하여 교량에 설치된 센서로부터 취합된 데이터와 모니터링 시스템으로부터 교량의 상태를 실시간 감시할 수 있는 네트워크 시스템을 구축하였다. 이러한 원거리 이동통신시스템을 통하여 구조물의 건전성 평가결과를 실시간으로 전송 및 분석할 수 있도록 하였다.

• Magazine of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.1
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• pp.95-98
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• 2011

최근 국내에서 사회기반시설물에 대한 안전관리 네트워크 통합시스템 구축을 위한 국가핵심과제가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 위 과제의 일환으로 진행 중인 철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 구축 및 운용에 대하여 기술하였다. 효율적인 철도교량 모니터링 시스템 구축을 위하여 다양한 종류의 스마트센서가 적용되었으며, 웹 기반의 네트워킹을 통해 외부에서 모니터링 시스템을 원격으로 접속, 제어 할 수 있도록 하였다. 철도교량의 국부 손상을 모니터링 하기 위해 압전센서를 활용한 무선 임피던스 노드를 적용하였고, 구조물 전체의 거동 분석을 위하여 가속도 센서 및 광섬유 센서를 적용하였다. 구조물의 장기 계측을 통한 철도 주행 및 외부 환경에 따른 거동 분석을 수행하였으며, 손상 평가를 위한 신호처리 알고리즘이 적용되었다.

• Journal of the Society of Disaster Information
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• v.18 no.4
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• pp.847-860
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• 2022

Purpose: The purpose of this paper is to present a basic study on the development of a self-generation infrastructure for monitoring the health of harbour structures. Method: By developing a self-generation system and fiber optic sensors for seawater, the study provides basic research data on port structure health monitoring. Result: Through sunlight simulation analysis, 4-5 hours of sunlight can be secure in the domestic environment. Through this, the optical splitter (Introgate) that collects the raw data from the FBG sensor applicable to seawater, the MCU that calculates it, the IoT module with wireless communication functionality, the monitoring server and the supply system are set up. Conclusion: Monitoring port structures directly with fiber optic probes (FBG) and the possibility of using selfpowered systems were confirmed.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.221-224
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• 2009

최근 사회기반시설을 대상으로 900 MHz - 2.45 GHz 대역의 무선 센서 네트워크 시스템을 이용한 구조반응 모니터링 연구가 수행되고 있다. 건물의 경우 수직, 수평으로 구조 부재, 칸막이 벽, 외장재 등에 의해서 공간이 차단되어 있고, 전파 간섭의 영향이 상대적으로 크기 때문에 900 MHz - 2.4 GHz 대역의 무선 네트워크 시스템은 그 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 고려하여 장애물에 대한 회절성이 뛰어나고 전파의 간섭이 상대적으로 작은 저주파 대역의 무선 라디오 주파수를 도입한다. 이로부터 특히 지진 또는 바람의 영향 등의 외부 하중에 의하여 대규모 인명 손실을 초래할 수 있는 중요도가 매우 높은 대형 건물을 대상으로 실제 적용이 가능한 무선 센서 네트워크를 구성해 보았다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.2
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• pp.221-230
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• 2016

As structures' long term performances and users' safety have been highlighted, a new maintenance technique using IT has drawn attention around the globe. Therefore, throughout the paper, by analyzing bridge's static and dynamic data using wireless measuring sensor, a "real time smart bridge monitoring system" has developed. Smart bridge monitoring system is consists of three main parts a sensor that can measure major members' movement, a wireless system that informs the data from the sensor, and the database system that analysis the data. In order to test the performance of the system, five different were placed on the Olympic Bridge, Seoul. The power system of the sensors was replaced by self-sustain solar energy system. In order to validate data from the real time smart bridge monitoring system, the data was collected for a week from both wireless system and the wired system and the two data were compared to see the relevance.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.33 no.2
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• pp.113-119
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• 2020

The IoT-based sensor network is one of the methods that can be efficiently applied to maintain the facilities, such as bridges, at a low cost. In this study, based on LoRa LPWAN, one of the IoT communications, sensor board for cable tension monitoring, data acquisition board for constructing sensor network along with existing measurement sensors, are developed to create bridge structural health monitoring system. In addition, we designed and manufactured a smart sensor node for LoRa communication and established a sensor network for monitoring. Further, we constructed a test bed at the Yeonggwang Bridge to verify the performance of the system. The test bed verification results suggested that the LoRa LPWAN-based sensor network can be applied as one of the technologies for monitoring the bridge structure soundness; this is excellent in terms of data rate, accuracy, and economy.