• Title/Summary/Keyword: 시설물 안전관리시스템

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Development of Operation Control and Warning System of Movable Weir for River Safety Management (안전한 하천관리를 위한 가동보 방류제어 및 경보 시스템 개발)

  • Kim, Phil Shik;Kwon, Hyung Joong;Lee, Jae Hyouk;Park, Hyun Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.245-245
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    • 2017
  • 하천 시설물은 홍수시 혹은 비상시 운영할 수 있는 경보시스템이나 관리지침 등의 마련이 필수적임에도 불구하고, 현재까지 가동보 시설물에 대한 비상시 운영 메뉴얼 및 경보시스템이 구축되지 못한 실정이다. 4대강 살리기 사업이나 하천정비사업과 같은 대표적인 하천관련 사업에서 단순한 하천 이 치수 목적뿐만 아니라 소수력 발전, 친수공간조성 등의 다목적 활용을 위하여 가동보 설치 사업이 다수 수행되었으며, 현재 국내 하천에 약 1,200여개의 가동보가 설치 운영되고 있다. 이와 같이 다목적 활용을 위하여 가동보의 수요가 급증하는데 반해, 각 설치 현장 상황에 적합한 가동보 운영지침이나 비상경보시스템이 구축되지 못한 실정이며, 적절한 지침 없이 관행적인 가동보 방류로 인한 물놀이 안전사고나 인명피해가 속출하고 있는 실정이다. 2012년 11월에는 하천 제수변 공사를 위해 전주천에 설치한 가동보를 임시적으로 방류하였는데, 하류측의 안전을 확인하지 않고 관행적으로 가동보를 방류하였고, 경보시스템의 부재로 인하여 가동보 하류측 징검다리를 건너는 유치원생들이 급류에 휩쓸리는 사고가 발생하였고, 최근 2014년 5월에는 수원시에 위치한 원천저수지 여수로 둑에 설치된 가로 34m 높이 1.6m 크기의 가동보가 공기압축기의 오작동으로 인하여 보 높이가 낮아지면서 약 30분 원천저수지 하류의 원천리천에 갑자기 무리 불어나 산책로가 침수되고 인근에 산책하던 주민들이 휩쓸려 떠내려가는 사고가 발생하였다. 해외에서도 가동보 운영 미숙으로 인하여 인명사고가 발생하는데, 2008년 11월 호주에서는 하류측 상황 점검이나 경고 방송 없이 가동보를 도복시켜 4살 여아가 급류에 사망하는 사고가 발생하였다. 국외의 경우에는, 상류측 홍수 수위나 하류측 역류 수위를 조절하기 위하여 가동보의 높이를 제어하는 시스템을 구비하고 있지만 이러한 시스템 역시 단순한 수위조절 기능으로서 가동보의 방류량을 제어하지 못하는 실정이다. 가동보를 운영하기 위한 조작시스템은 국내의 경우, 조작실의 조작판넬을 이용하여 가동보의 기립/도복 조작이나 원격 조작 기능과 같은 단순기능만을 구비하고 있어 가동보 방류시 하류측의 범람 피해를 야기하고 있다. 본 연구에서는 가동보 방류에 의한 하류측 범람 피해를 최소화하기 위하여 (1)가동보 도복에 의한 방류량 산정 알고리즘을 개발하고, (2) 방류량에 따른 하류측 수위상승 범위 예측 기법을 개발하고, (3) 가동보 도복 속도를 제어하는 방류량 제어시스템을 개발하고, (4) 가동보 방류에 의한 비상경보시스템을 개발하였다.

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Vulnerability Assessment and Risk Analysis for Watershed (도시하천 유역의 취약성 평가 및 위험도 분석)

  • Lee, Hoo Sang;Lee, Jea Joon;Heo, Jun Heang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.469-469
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    • 2015
  • 산업혁명 이후 인간사회의 산업화 및 도시화의 가속으로 지구온난화는 기후변화를 야기해 왔으며, 이로 인한 각종 부정적인 영향과 심각성은 날로 커져가고 있는 현실이다. IPCC(Intergoverment Panel on Climate Change)는 기후변화의 주범인 온실가스를 감축할 지라도 기후의 탄성 때문에 앞으로 수세기 이상 계속 진행될 것으로 전망하였으며, 기후변화 영향의 근원적 방지는 불가능하기 때문에 결국 수자원 관리 측면에서도 기후변화에 적응하기 위한 각종 적응전략 개발의 필요성을 강조하였다(IPCC, 2007). 또한, 극한강수의 발현비율이 도시 및 비도시 지역의 구분 없이 과거 30년에 비해 크게 증가하고 있으며 이러한 추세는 수공구조물의 치수안전도 저하에 큰 영향을 준다. 우리나라는 그동안 하천, 유역 홍수저감 시설물과 댐 등 대형 수공구조물에 대한 안전성 평가를 주기적으로 수행해 왔으나 단순히 모니터링을 통하여 현재의 안전기준의 부합 여부만을 판단하는 수준에 그치고 있다. 장래 증가하는 홍수피해에 대처하기 위해서는 다양한 극한강우 및 극한홍수시나리오를 기반으로 시설물 설계기준별 홍수 위험도와 취약성을 평가하고, 극한홍수 방어기준을 재설정하여 현재 설계기준을 제고할 필요가 있으며, 시설물별 안전도 평가와 위험도 저감계획 및 경제성 평가를 종합적으로 고려한 실행프레임워크 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 도림천 유역에 대하여 최적화된 도시유출모형을 통하여 기후변화가 도시유역에 미치는 유출영향을 분석하였으며, MCS(Monte Carlo Simulation)을 통한 극치수문사상의 적용 및 유출분석을 통한 하천제방의 취약성 평가와 위험도 분석을 실시하여 도시하천의 기후변화 영향을 정량적으로 표현하고자 하였다. 또한 기후변화에 따른 도시하천의 수문특성 변화분석 결과를 바탕으로 향후 발생할 수 있는 극치 수문사상의 값을 반영한 설계기준 강화 수방시설 계획 등의 연구에 활용하며, 여러 가지 수문학적 불확실성에 의하여 가변 가능한 도시하천 유역의 취약성 평가 및 위험도 분석을 통한 기후변화 대응과 수공구조물 설계 및 수방전략 수립에 활용하고자 한다.

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Stability Analysis of Levee by Infiltration Analysis for Watershed (도시하천 유역의 침투해석을 통한 제방의 안정성 평가)

  • Lee, Hoo Sang;Lee, Jea Joon;Heo, Jun Heang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.231-231
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    • 2016
  • 산업혁명 이후 인간사회의 산업화 및 도시화의 가속으로 지구온난화는 기후변화를 야기해 왔으며, 이로 인한 각종 부정적인 영향과 심각성은 날로 커져가고 있는 현실이다. IPCC(Intergoverment Panel on Climate Change)는 기후변화의 주범인 온실가스를 감축할 지라도 기후의 탄성 때문에 앞으로 수세기 이상 계속 진행될 것으로 전망하였으며, 기후변화 영향의 근원적 방지는 불가능하기 때문에 결국 수자원 관리 측면에서도 기후변화에 적응하기 위한 각종 적응전략 개발의 필요성을 강조하였다(IPCC, 2007). 또한, 극한강수의 발현비율이 도시 및 비도시 지역의 구분 없이 과거 30년에 비해 크게 증가하고 있으며 이러한 추세는 수공구조물의 치수안전도 저하에 큰 영향을 준다. 우리나라는 그동안 하천, 유역 홍수저감 시설물과 댐 등 대형 수공구조물에 대한 안전성 평가를 주기적으로 수행해 왔으나 단순히 모니터링을 통하여 현재의 안전기준의 부합 여부만을 판단하는 수준에 그치고 있다. 장래 증가하는 홍수피해에 대처하기 위해서는 다양한 극한강우 및 극한홍수시나리오를 기반으로 시설물 설계기준별 홍수 위험도와 취약성을 평가하고, 극한홍수 방어기준을 재설정하여 현재 설계기준을 제고할 필요가 있으며, 시설물별 안전도 평가와 위험도 저감계획 및 경제성 평가를 종합적으로 고려한 실행프레임워크 개발이 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 SEEP/W 모형을 이용하여 일반적인 하천 제방을 바탕으로 침투해석을 실시하여 그 결과를 이용하여 안정성 평가에 대하여 검토하였다. 또한 기후변화에 따른 도시하천의 수문특성 변화분석 결과를 바탕으로 향후 발생할 수 있는 극치 수문사상의 값을 반영한 설계기준 강화 수방시설 계획 등의 연구에 활용하며, 여러 가지 수문학적 불확실성에 의하여 가변 가능한 도시하천 유역의 취약성 평가 및 위험도 분석을 통한 기후변화 대응과 수공구조물 설계 및 수방전략 수립에 활용하고자 한다.

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Research on the Design of Drone System for Field Support Using AR Smart Glasses Technology (AR스마트안경 기술을 접목한 현장 지원용 드론(Drone)시스템 설계에 대한 연구)

  • Lee, Kyung-Hwan;Jeong, Jin-Kuk;Ryu, Gab-Sang
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.11 no.4
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    • pp.27-32
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    • 2020
  • High-resolution images taken by drones are being used for a variety of information, including monitoring. The management of agricultural facilities still uses mostly human survey methods. Surveying agricultural facilities, surveying the appearance of agricultural facilities, and the sleeping environment have legal and environmental constraints that are inaccessible to humans. In addition, in an area where information such as 3D maps and satellite maps are outdated or not provided, human investigation is inevitable, and a lot of time and money are invested. The purpose of this research is to design and develop drone system for field support incorporating AR smart glasses technology for the maintenance and management of agricultural facilities to improve the difficulties of using existing drones. In addition, We will also suggest ways to secure the safety of personal information in order to solve the damages caused by the exposure of personal information that may occur through video shooting.

Design and Implementation of M2M/IOT-based sewer manhole monitoring system for smart buildings (스마트 빌딩을 위한 M2M/IOT 기반 하수도 맨홀 모니터링 시스템 설계 및 구현)

  • Ha, Sung-Woo
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2014.11a
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    • pp.141-143
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    • 2014
  • 스마트빌딩에서는 시설물에 대한 효과적인 관리체계 및 안전관리체계를 구축하는 것이 매우 중요하다. 지하 매설관의 경우에는 유속, 유량계 등의 센서를 설치하여 관로 흐름을 상시 감시하며, 노후되거나 슬러지가 축적된 관로는 문제가 발생하기 전에 교체 공사를 지시 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 하수(오수, 우수)도 맨홀 내 정보를 감지하여 실시간으로 전달, 판단, 처리 및 제어 할 수 있는 M2M/IOT 기반의 하수(오수, 우수)도 맨홀 내 모니터링 시스템을 설계 구현한다.

Valuation of Road Guard System to Reduce Road-Kills (로드킬 저감을 위한 로드가드시스템의 가치 평가에 관한 연구)

  • Lee, Byung-Joo;Kim, Tae-Sik;Chung, Bong-Jo;NamGung, Moon
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.13 no.1
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    • pp.107-118
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    • 2011
  • This study carries out to evaluate the value of introducing the road guard system that merges the function of a fence that induces wild animals and a grass inhibitor to an existing guard rail that acts as road safety facilities. For this purpose, we surveyed that road user's willingness-to-pay and recognition characteristics for road safety facilities using contingent valuation Method. By establishing a willingness-to-pay assumption model, the average willingness-to-pay was 5,018 won, which was higher than the average proposed amount of 3,883 won and shows that the road guard system is an appropriate alternative facility to increase road safety and reduce road kills. Therefore, it would be prudent to review the introduction of the road guard system to newly constructed roads or current roads in operation as a way of reducing road kills. In the future, the road guard system must be tested in areas that are highly susceptible to road kills after consulting with the relevant highway managing authorities to conduct a comparison study on the before and after installation effect of the road guard system to investigate its operation and the current status of road kills to clearly identify its effectiveness.

Development of ICT-based road safety integrated facilities for pedestrian crossing (ICT기반 횡단보도용 교통안전 통합시설물 개발)

  • Cho, Choong-Yuen;Yim, Hong-Kyu;Lee, Min-Jae
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.12
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    • pp.93-99
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    • 2017
  • The rate of traffic accidents that occurred in Korea last year is 10 out of every 100,000 people, ranking it 6th among the 35 OECD member countries. The accident rate of children with disabilities and elderly people is also high. The purpose of this study is to introduce traffic safety facilities which have been developed for the reduction of traffic accidents in non-urban areas in Korea through an analysis of the related literature, the accident factors using traffic accident analysis system data and traffic accident characteristics. Traffic safety integrated facilities for ICT-based pedestrian crossings are subject to cross-sectional coverage of child protection zones. The smart safety fence prevents vehicles from parking illegally and informs pedestrians that there is an access vehicle on the pedestrian crossing. The smart bump is designed to warn drivers who are not aware of the pedestrians. In order to standardize the appropriate form and size of the traffic safety facilities for pedestrian crossings, we constructed a standard model for each type, considering the road function, press classification, power, lane number, geometric form, etc. As a result, the rate of traffic accidents involving vulnerable people was reduced. In addition, it is anticipated that the maintenance costs will be reduced by the use of a solar power supply and their compatibility with the existing installed safety fences.

Establishment of a Standard Procedure for Safety Inspections of Bridges Using Drones (드론 활용 교량 안전점검을 위한 표준절차 정립)

  • Lee, Suk Bae;Lee, Kihong;Choi, Hyun Min;Lim, Chi Sung
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.42 no.2
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    • pp.281-290
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    • 2022
  • In Korea, the number of national facilities for which a safety inspection is mandatory is increasing, and a safer safety inspection method is needed. This study aimed to increase the efficiency of the bridge safety inspection by enabling rapid exterior inspection while securing the safety of inspectors by using drones to perform the safety inspections of bridges, which had mainly relied on visual inspections. For the research, the Youngjong Grand Bridge in Incheon was selected as a test bed and was divided into four parts: the warren truss, suspension bridge main cable, main tower, and pier. It was possible to establish a five-step standard procedure for drone safety inspections. The step-by-step contents of the standard procedure obtained as a result of this research are: Step 1, facility information collection and analysis, Step 2, analysis of vulnerable parts and drone flight planning, Step 3, drone photography and data processing, Step 4, condition evaluation by external inspection, Step 5, building of external inspection diagram and database. Therefore, if the safety inspections of civil engineering facilities including bridges are performed according to this standard procedure, it is expected that these inspection can be carried out more systematically and efficiently.

철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 개발

  • Yun, Jeong-Bang;Park, Hyeon-Jun
    • 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.

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Characteristics of defect on segmental lining of TBM tunnel in operational subway (운용중인 국내 지하철 TBM터널의 세그먼트라이닝 결함특성 분석)

  • Choo, Jinho;Lee, DongHun;Noh, EunChul
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.24 no.1
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    • pp.109-128
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    • 2022
  • The precise inspection for safety and diagnosis (PISD) of tunnel has been conducted by the special act on safety control of public structures. However, the present assessment for the segmental lining of TBM tunnel has limitation such as: NDTs for integrity, segmental configuration for field inspection, and consideration for jacking system. Even if the number of TBM tunnel is less than 1% of enrolled facility in FMS, more attention to maintenance should be necessary due to its usage such as multi-use facility and national important facility. Compared to NATM tunnel, excavated by drilling and blasting and then installed lining by cast-in-place within 6~12 m, TBM tunnel is cut out ground by disk and cutter-bit and then assembled 7 pieces of precast segment, 1.2~1.4 m wide. Different features of design, construction, and maintenance should be considered to be more exact evaluation of TBM tunnel. The characteristics of defect is categorized and analyzed with 11 operational TBM tunnels in domestic subway. To be more comprehend various particular defects, foreign studies have been also adapted. Crack and leakage are categorized in 7 patterns. Breakage/spalling and corrosion are also grouped into 3 patterns. Patterned defects or damages are fed back in design, construction, and are useful guidelines for maintenance stage in future.