• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.12-25
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• 1995

Shield 터널의 굴진에 따른 지반변위를 Real Time으로 측정하여 지반변위를 가장 작게 일으키는 굴진 Pattern을 결정하는 것이 계측시스템구축의 목적이다. 대상지반은 부산시 구포전력구 현장의 대표적인 지반이라 생각되는 Silt 층인 #11 작업구 인근과 모래층인 #7 작업구 인근에서 각각 실시하였다. 계기매설에서 계측결과분석은 1994년 6.22-11.5에 수행하였다. 계측결과로부터 얻어지는 효과는 Shield 터널굴진에 따른 지반변위의 형태와 크기를 파악할 수 있고 가장 적절한 굴진 Pattern 제시로 인근 매설물에 영향을 미치지 않는 시공을 가능케 하며 자동계측의 계기매설 및 계측기술을 습득할 수 있다. 본 전력구 공사에서는 자동계측용 Computer Software 및 관련장비를 확보하고 국내 최초의 Shield 터널 자동계측을 수행하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.14-17
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• 2009

본 연구에서는 장대교량에서 케이블의 장력을 간편하게, 그리고 자동적으로 추정할 수 있는 저비용 무선장력계측시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 크게 비용이 저렴하고 설치 및 관리가 용이한 무선 기반 하드웨어와 케이블에서 계측된 가속도 데이터로부터 장력을 자동으로 추정하여 주는 내장 (Embedded) 자동화 소프트웨어로 구성된다. 저비용 무선 기반 하드웨어는 연산능력을 가진 무선계측유닛과, 계측 신호개선을 위한 신호처리보드, 그리고 상용 MEMS 가속도계로 구성되었으며, 내장 자동화 소프트웨어는 계측된 신호의 주파수 분석을 위한 FFT 모듈, 케이블의 푸리에 스펙트럼으로부터 고유진동수를 자동으로 추출하기 위한 자동 피크 추출(Peak-picking) 알고리즘 모듈, 그리고 추출된 고유진동수를 활용하여 케이블의 장력을 추정하는 진동법 모듈로 구성되었다. 개발된 시스템의 검증을 위하여, 사장교의 케이블 축소모델을 제작하고 케이블 모델에 다양한 장력과 새그를 주어 진동실험을 수행하였다. 실험 결과, 개발된 시스템은 케이블 모델의 주파수응답스펙트럼으로부터 고유진동수를 정확하게 추정하였으며, 장력과 새그의 크기에 상관없이 매우 정확한 장력을 추정하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.18-23
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• 2016

본 기사에서 소개한 무선 센서 네트워크 시스템을 이용한 고층건물의 축소량 자동 무선계측 시스템은 현장 적용을 통해 시스템의 적용성과 효율성을 확인하였다. 이는 무선 자동 계측이 가능하기 때문에 원거리에서 계측값 확인 및 관리가 실시간으로 가능하며, 축소량 업무와 관련한 인력 등의 비용을 감소시킬 수 있다. 또한 무선 센서 노드를 적용하여 사용 케이블을 최소화하였기 때문에 공사 작업에 대한 영향을 최소화하는 이점을 가진다. 무선 자동 계측은 다수의 센서 관리를 용이하게 할 뿐아니라, 다량의 데이터의 분석을 신속하게 할 수 있는 장점을 가지기 때문에, 축소량 기술을 축적하고 향상시키는데 기여할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.82-82
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• 2019

최근 사물인터넷 등의 IT기술의 발전과 함께 수리 계측 분야에서도 자동 유속 및 유량 측정장비들에 대한 연구와 적용이 활발하게 진행되고 있다. 하지만 최근 개발된 자동 유속 측정 장비들은 설치가 어려울 뿐만 아니라 비용이 많이 들기 때문에 쉽게 적용하기가 어려워 극히 소수의 지점에서만 운영 중에 있으며 전국 2만2,823개소에 달하는 소하천에 적용하기에는 무리가 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 보다 간편하고 경제적인 유속 측정 방법으로 주목을 받고 있는 방법이 표면영상유속계이다. 표면영상유속계는 일반 동영상 촬영 장비와 분석 소프트웨어만 있으면 유속을 측정할 수 있기 때문에 매우 경제적이고, 비접촉식으로 유속을 측정하기 때문에 흐름에 방해를 주지 않을뿐만 아니라 홍수 시 유속 측정의 위험성을 최소화 할 수 있다는 장점이 있어, 유량과 수위가 급격하게 변하는 국내 소하천의 유량측정에 적절하게 대응할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 표면영상유속계를 실시간 자동유량계측이 가능하도록 시스템화 하여 개선하였다. CCTV 기반의 실시간 소하천 자동유량계측 시스템의 구성은 CCTV, 초음파수위계, 현장제어함체 및 조명으로 구성되어 있고, 현장제어함체에는 CCTV 영상분석 S/W가 설치되어 있으며, 실시간으로 산정한 유속자료와 초음파수위계로 측정한 수위자료를 이용하여 유량을 자동으로 산정하도록 개발하였다. 또한 울주군에 위치한 중선필천에 설치하여 적용성 여부 및 현장검증을 실시하였으며, 2018년 홍수사상에 대한 유량계측을 실시한 결과 표면영상만으로 소하천의 유속을 매우 짧은 시간에 계측할 수 있어 소하천의 급격한 유량 변화를 매우 안정적으로 계측하여 온전한 홍수 사상을 확보 할 수 있었다. 또한, 현장 계측 인력 없이도 CCTV 영상으로 현장상황을 파악할 수 있어 홍수대응 지원도 가능한 장점이 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.102-102
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• 2022

소하천의 홍수 예측은 대부분 수치모형을 직접 활용하거나, 미리 설정된 시나리오에 기반하여 수치모의를 수행하고 계산된 결과를 이용하여 추정한 경험식을 활용한다. 수치모형과 그 결과를 홍수 예·경보에 활용하기 위해서는 계측자료에 기반하여 변수를 최적화하는 등의 수치모형 검증 절차가 매우 중요하다. 소하천은 국가, 지방하천에 비해 계측자료가 절대적으로 부족한 형편으로 소하천의 홍수 모의를 위해서 주로 국가, 지방하천에서 계측한 자료를 이용하여 검증을 수행한다. 이렇게 검증된 소하천 수치모형은 국가 혹은 지방하천 유역 전체를 모의하여야 하므로 모의시간이 많이 소요되어 1시간내에 홍수유출이 이루어지는 소하천 홍수 모의에는 적절치 않다. 또한 소하천은 하천경사가 급하고 유속이 빨라 실시간 홍수모의가 어려울 수 있다. 따라서 소하천의 홍수 예측 방법으로 수치모형 보다는 계측자료에 기반한 추정삭이 보다 더 효율적이다. 행정안전부와 국립재난안전연구원은 2017년부터 소하천 홍수 예측기술 개발을 위하여 자동유량계측기술을 소하천에 확대적용하고 실시간 수리량 자료를 계측하고 있다. 자동유량계측기술은 CCTV를 이용하여 표면유속을 구하고 동시에 계측된 수위와 단면자료를 이용하여 자동으로 유량을 계측하는 기술이다. 자동유량계측기술은 저비용, 저노동, 고효율의 유량계측기술로써 부족한 계측인력과 계측의 안전성을 고려할 때 소하천에 적합한 계측기솔이라고 할 수 있다. 행정안전부와 국립재난안전연구원은 2025년 까지 전국 소하천의 10%인 2,230개 소하천에 자동유량계측기술을 확대 구축하고 실시간으로 수리량 자료를 걔측할 계획이다. 본 연구에서는 이들 계측자료와 AI 등 첨단기술에 기반한 홍수 예측기술 개발하고자 한다. 예측기술은 계측유역과 미계측유역을 구분하며, 계측유역에 대해서는 계측자료를 이용하고 미계측 유역에 대해서는 단위도법과 CES를 이용하여 구한 결과를 이용하여 강우-유량 노모그래프와 수위-유량 관계식을 개발한다. 이때 노모그래프는 토양수분조건을 고려하여 개발하며, 미계측 소하천의 예측결과는 소하천을 그룹화하고 동일 그룹내에 포함된 소하천의 계측자료를 이용하여 검증한다. 개발된 홍수 예측기술은 소하천 홍수 예·경보시스템에 적용되며 이렇게 개발된 시스템은 소하천의 인명피해 저감에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.107-107
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• 2022

소하천의 홍수 예측은 대부분 수치모형을 직접 활용하거나, 미리 설정된 시나리오에 기반하여 수치모의를 수행하고 계산된 결과를 이용하여 추정한 경험식을 활용한다. 수치모형과 그 결과를 홍수 예·경보에 활용하기 위해서는 계측자료에 기반하여 변수를 최적화하는 등의 수치모형 검증절차가 매우 중요하다. 소하천은 국가, 지방하천에 비해 계측자료가 절대적으로 부족한 형편으로 소하천의 홍수 모의를 위해서 주로 국가, 지방하천에서 계측한 자료를 이용하여 검증을 수행한다. 이렇게 검증된 소하천 수치모형은 국가 혹은 지방하천 유역 전체를 모의하여야 하므로 모의시간이 많이 소요되어 1시간내에 홍수유출이 이루어지는 소하천 홍수 모의에는 적절치 않다. 또한 소하천은 하천경사가 급하고 유속이 빨라 실시간 홍수모의가 어려울 수 있다. 따라서 소하천의 홍수 예측방법으로 수치모형 보다는 계측자료에 기반한 추정삭이 보다 더 효율적이다. 행정안전부와 국립재난안전연구원은 2017년부터 소하천 홍수 예측기술 개발을 위하여 자동유량계측기술을 소하천에 확대적용하고 실시간 수리량 자료를 계측하고 있다. 자동유량계측기술은 CCTV를 이용하여 표면유속을 구하고 동시에 계측된 수위와 단면자료를 이용하여 자동으로 유량을 계측하는 기술이다. 자동유량계측기술은 저비용, 저노동, 고효율의 유량계측기술로써 부족한 계측인력과 계측의 안전성을 고려할 때 소하천에 적합한 계측기솔이라고 할 수 있다. 행정안전부와 국립재난안전연구원은 2025년 까지 전국 소하천의 10%인 2,230개 소하천에 자동유량계측기술을 확대 구축하고 실시간으로 수리량 자료를 걔측할 계획이다. 본 연구에서는 이들 계측자료와 AI 등 첨단기술에 기반한 홍수 예측기술 개발하고자 한다. 예측기술은 계측유역과 미계측유역을 구분하며, 계측유역에 대해서는 계측자료를 이용하고 미계측 유역에 대해서는 단위도법과 CES를 이용하여 구한 결과를 이용하여 강우-유량 노모그래프와 수위-유량 관계식을 개발한다. 이때 노모그래프는 토양수분조건을 고려하여 개발하며, 미계측 소하천의 예측결과는 소하천을 그룹화하고 동일 그룹내에 포함된 소하천의 계측자료를 이용하여 검증한다. 개발된 홍수 예측기술은 소하천 홍수 예·경보시스템에 적용되며 이렇게 개발된 시스템은 소하천의 인명피해 저감에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.2
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• pp.123-130
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• 1990

본 논문은 페라이트의 온도특성을 측정하기 위한 다중측정시스템의 설계에 관하여 연구한 것이다. 본 시스템은 전기로의 온도를 제어하기 위한 열전대 콘트롤러, 릴레이 동작을 제어하기 위한 릴레이 콘트롤러 및 릴레이를 구동시키기 위한 스윗칭부, 그리고 GPIB를 이용한 LCR메터 제어부와 이들을 마이크로 컴퓨터와 통신하기 버스 라인으로 구성하였다. 열전대 콘트롤러와 릴레이 콘트롤러는 8255A(Intel LSI)를 주로 이용하여 설계하였으며 릴레이로는 고주파용 릴레이를 사용하여 스윗칭 트랜지스터로 구동시키는 방법을 택하였다. 그리고 LCR-메터에는 GPIB(AD50488)보드를 사용하였다. 측정시료로서는 복합첨가제방식에 의하여 제작된 Mn-Zn-Fe계 페라이트의 시편을 사용하였으며 시료의 특성측정은 자체 제작한 자동계측시스템을 이용하여 분석하였다. 측정결과 온도보상점 T$_{o}$ 와 큐리온도 T$_{c}$ 바로 아래에서 투자율의 급격한 변화를 확인할 수 있었다. 그리고 특성의 계측에 있어서 일관성이 있고 정확한 자료를 얻을 수 있었으며 따라서 본 시스템이 인터페이스와 컴퓨터 사이의 연결성이 좋은 자동다중계측시스템으로 활용 할 수 있음을 확인한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.281-283
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• 2022

화물 선박의 전복사고가 매해 발생하고 있음에도 화물을 측정하지 않고 서류에 의존하는 방식으로 화물을 선적하고 있습니다. 우리는 사고의 원인을 사전에 차단할 수 있는 자동 계측 시스템을 연구하였습니다. 본 논문의 시스템은 LiDAR 센서를 이용하여 비규격 화물이 멈추지 않고 자동 계측되어 인력과 시간의 소요를 줄이고 산출된 체적과 3D 모델을 제공합니다. 게다가 화물 차량에 실린 화물을 내리지 않고도 화물의 체적을 산출할 수 있어 항만의 효율성을 향상할 수 있을 것으로 기대합니다.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.5 no.2
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• pp.210-214
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• 1996

The measuring system was developed for automation of hydroponic culture. It runs in Windows 3.1 and 95. Main window contains greenhouse screen and menu bars such as system setting, sensor calibration, greenhouse status, actuator control, file management, view, and help. Users can use pop-up menu, tool bar and status bat as well as menu bar for manipulation. Especially it was designed to retain flexibility for researchers, who changed detecting sensors frequently. Users can change storage intervals of files, of which 3 types were prepared to use in other software like as statistical programs, graphic programs and/or spread sheets. This system was adopted to deep flow culture system and evaluated to be appropriate for any kind of hydroponic systems.

• Computational Structural Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.12-17
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• 2016

본 기사에서 대형 비정형 건축물의 시공 중 자동 모니터링 사례를 소개하였다. 소개한 사례에서는 무선 자동 계측 시스템을 이용하여 변형률계, 경사계, 변위계 등이 총 88개 설치되어 약 13개월 동안 장기 모니터링이 수행되었다. 무선 자동 계측시스템은 장기간의 데이터를 확보하고 데이터 간의 상관성 및 이력분석을 용이하게 하였다. 이를 통해 대상 구조물의 시공 중 안전성 및 안정성을 확보하고, 정밀 시공을 구현하는데 기여할 수 있었다.