• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1319-1322
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• 2005

최근 컴퓨터 기술의 발달로 공공 분야에서 구조물 감시 시스템의 중요성이 대두 되고 있다. 현재 구조물 감시 시스템은 감지 능력, 데이터 처리, 피해의 양, 구조물의 상태 예상을 기본 목적으로 하여 운영된다. 기존 감시 시스템은 센서의 측정으로 얻은 데이터를 유선을 통해 기지노드로 전송한다. 유선으로 연결된 감시 시스템에는 많은 초기 설치비용, 네트워크 전송 케이블의 유실 문제와 같은 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 전송 장치, 센싱 보드, 무선 장치로 구성된 무선 네트워크 환경에서 동작하는 무선 감시 시스템을 구성하였다. 구현된 시스템은 하중에 따른 변화를 실시간으로 감시하므로 구조물의 안전성 향상에 기여한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.391-400
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• 2008

최근 센서 네트워크의 발전으로 구조물 안전 시스템에 관한 관심이 증대되고 있다. 구조물 안전 감시 시스템이란 교량이나 도로 등의 구조물이 받는 진동, 외부의 충격, 하중 등의 환경 정보를 감지하는 시스템이다. 구조물 안전 감시 시스템은 이벤트를 감지 및 처리하고, 구조물의 안전 상태를 예상하는 것을 목적으로 하여 운영된다. 현재 구조물 안전 감시 시스템은 아날로그 센서를 이용하여 데이터를 수집하고, 유선망을 사용하여 분석 프로그램으로 전송하고 있다. 이러한 유선 시스템은 높은 정확성을 가지지만, 무선 시스템에 비해 초기 설치비용이 비싸고 연결이 복잡하며 연결선이 유실되는 등의 문제가 있다. 또한 센서 노드의 추가, 삭제가 어렵다. 이러한 유선 구조물 안전 감시 시스템의 문제점을 해결하기 위해 무선 센서 네트워크 기술을 적용한 구조물 안전 관리 시스템을 설계 및 구현하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1861-1863
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• 2001

본 연구에서는 국내에서도 아직 초기단계 기술이라고 할 수 있는 간섭계를 이용한 주요 시설물(변전소등) 안전 감시 혹은 항만 감시 및 방어용 광섬유 격자 그물망 구현을 위한 광섬유 시스템 적용성을 연구한 것이다. 연구에서는 마흐젠더 간섭계의 구성에 비해 구성이 용이한 Sagnac간섭계를 구성 실험하였다. 이 간섭계의 성능 검증을 위하여 1550nm의 중심파장을 방사하는 레이저, 싱글모드 광섬유, 3${\times}$3 커플러 등의 광소자를 사용하였고, 광섬유의 길이의 변화를 주기 위하여 PZT 위상 변조기에 교류 전원을 인가하여 PZT 위상 변조기의 진동을 유도하였다. 또한, 전체 길이 약 180cm, 17${\times}$7, 철봉의 직경 6m의 철망 구조물을 제작후, 센서 부분의 역할을 담당한 광섬유 케이블을 일정한 간격으로 철망 구조물에 케이블 타이로 고정하였다. 철망 구조물에서 발생할 수 있는 각종 외부 가진에 대해, 철망 구조물에 가속도계를 설치하여, Sagnac 간섭계에서의 광 간섭 신호와 가속도계의 신호를 비교 검증 하였다. 본 실험결과를 통하여 광섬유 펜스는 주요 시설물(변전소등) 안전 감시 혹은 항만 감시 및 방어용 경보 시스템에 적합하다고 판단된다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1998년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.15-20
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• 1998

우리나라의 많은 콘크리트 구조물이 장기간의 과중한 사용과 열악한 환경의 영향으로 취약해진 것으로 나타나고 있어서 유지와 보수가 제대로 이루어지지 않을 경우 안전사고로 연결될 수도 있다. 따라서 경제적이고 효과적인 콘크리트 구조물 안전진단법의 개발과 감시 시스템의 구축이 절실히 필요하게 되었다. (중략)

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.22-31
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• 2002

일반적으로 구조물용 외부의 정적 및 동적 하중과 외부환경으로 인하여 피로균열과 부식이 발생하며, 이것은 구조물의 변형을 유발하여 결국 파단으로 이어지기 때문에 균열과 부식의 검출 및 평가와 함께 구조물의 변형에 의한 진동, 변위 기울기와 같은 거동을 감시하는 것도 매우 중요하다. 이에 레이저 센서 시스템을 이용하여 이러한 거동을 측정하여 이상 유무를 모니터링 할 수 있는 구조물 안전감시 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 2차원으로 배열한 광전센서를 이용하여 구조물의 변형에 의해 유발된 광궤적의 변화를 감시하며, 또한 데이터를 취득하고 신호처리 할 수 있는 운용 프로그램도 갖추고 있다. 본 연구에서는 개발한 안전 진단 시스템의 필드 적용에 앞서 실험실에서의 몇 가지 실험을 통하여 그 효용성을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.517-520
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• 2005

지금까지의 주변 환경 정보를 감지 및 분석하는 구조물 감시 시스템은 유선으로 구성되었다. 이러한 유선 시스템이 가지는 단점들을 해결하기 위해 무선 센서 네트워크를 이용한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 무선 센서 네트워크란 지역적으로 배치된 많은 수의 센싱 노드들 사이에서 데이터를 수집, 가공 및 무선으로 전송하는 하나의 네트워크이다. 본 연구에서는 센서 네트워크를 이용한 구조물 감시 시스템을 구현하고 성능을 측정하였다. 제안된 시스템에서의 가속도 측정 소프트웨어인 MultiHopAccel은 많은 센서 노드들 사이에서의 데이터 전송을 위한 멀티 홉 라우팅 기능과, 네트워크 내의 모든 노드들이 동일한 시간을 유지하기 위한 시간 동기화 기능을 제공한다. 본 연구에서는 MultiHopAccel을 통하여 센서 노드에 저장된 데이터들을 분석하고, 인터넷을 통하여 센서 노드들의 동작을 원격 감시 할 수 있음을 보인다.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.68-72
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• 2015

초음파 로봇 검사시스템은 발전설비 등 상시감시가 요구되는 구조물의 감시를 위해 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나 이러한 설비의 구조물은 형상과 구조가 매우 다양하고 복잡하여 단순한 패턴으로 이동과 검사가 가능한 로봇으로는 상시감시에 한계를 가지게 된다. 복잡한 구조물의 정밀검사는 정교한 행동이 가능한 로봇 시스템이 필요하다. 로봇의 제어를 초음파검사 작업자의 손의 형상에 따라 직관적으로 움직이도록 한다면 보다 정밀한 검사 로봇의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 폴리머 굽힘센서는 대변형의 측정이 가능하고 곡면에 적용성이 높아 최근 인체 형상 측정 및 재활보조 등 다양한 활용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 구조물의 상시감시를 위한 초음파검사 로봇이 작업자의 손동작에 따라 동작이 가능한 직관적 제어를 위해 폴리머 굽힘센서를 이용하여 사람 손의 형상 감시 연구를 수행하였다. 다수의 센서를 적용하여 손의 다양한 움직임을 추정하고 실험적 검증을 통해 사람 손의 형상에 따른 직관적 로봇의 제어가 가능함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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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.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.39-45
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• 2015

지능형 센서 기반의 구조 건전성 감시를 통해 안전성을 확보하기 위한 연구는 우주항공을 비롯하여 기계/토목 구조물, 수송 기계 분야로 확대되었다. 특히, 실시간으로 운용되는 구조물은 사고로 인한 재산 및 인명 피해를 예방하기 위해 여러 스마트 센서 기반의 구조 건전성 감시 기술이 요구되는 결과로 이어졌다. 한편, 상용화되어 있는 대부분의 센서는 전자기 기반의 센서로써 전자기 간섭 및 부식과 같은 적용성의 제한과 환경적 요인에 취약할 수 있다. 따라서, 전자기 기반 센서의 단점을 보완하기 위한 신개념 센서로 광섬유 센서가 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 광섬유 센서를 이용한 실제 구조물의 감시를 위해서는 고가 장비와 시스템이 요구되어 어려움이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 한 가닥의 광섬유를 이용하여 여러 지점에서 발생할 수 있는 충격을 검출하는 센서 시스템을 제안하였다. 이를 위해, 광섬유 굽힘 손실 현상을 이용하여 같은 충격에 대해 위치별 광 강도의 변화량 차이가 존재하도록 센서부의 모듈을 제작하였다. 그리고, 광 강도 변화에 영향을 미치는 변수들을 이용하여 실험 설계를 하였으며, 충격 위치 검출이 가능함을 실험적으로 검증하였다.