• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.377-388
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• 2006

구조물은 시공과 더불어 노화 현상이 발생하는데 해당 구조물의 효율적인 사용을 위해서는 주기적인 점검 및 유지보수가 수행되어야 한다. 적절한 유지보수의 시기 및 방법의 결정에 있어서는 사전 점검이 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 터널의 사전점검 자동화를 위한 검측 시스템의 개발을 목표로 하고 있으며 이를 위한 사전단계로 시작품을 제작하였다. 시작품 제작에 앞서 기존의 영상 및 레이저를 기반으로 하는 터널 스캐너를 비교 분석하였으며 초기 단계의 터널 스캐너 시작품을 제작하였다. 레이저 스캐닝 시스템 제작에 앞서 범용의 근거리 측량용 상용 레이저 스캐너를 통하여 레이저 스캐너의 적용성을 확인하였으며 그 결과로부터 레이저 스캐너를 바탕으로 하는 터널 스캐닝 시스템이 제작되었다. 제작된 시스템을 바탕으로 실제 공용중인 여러 형상 및 크기의 터널에 대한 스캐닝이 수행되어 장비의 검증이 이루어 졌다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.159-176
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• 2011

현재 3차원 레이저 스캐너는 게임, 영화, 의료, 미술, 디자인 분야 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 토목분야에서는 교량 및 터널에 3차원 레이저 스캐너를 이용한 시공관리 방안 및 적용에 관한 연구가 다수 수행되었다. 그러나 3차원 레이저 스캐너로 얻어진 데이터의 용량이 너무 크고 우리나라 현장 실정에 적합한 소프트웨어가 없는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너의 데이터를 신속하게 처리할 수 있도록 데이터베이스를 구축하였으며, 터널의 미굴 여굴 여부 판단, 균열 누수 백태를 확인할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 또한 실제 터널 현장에 3차원 레이저 스캐너를 사용하여 3차원 레이저 스캐너와 소프트웨어를 검증하였다. 이는 터널 시공 중 시공관리 및 시공 후 유지관리에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.39-52
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• 2021

연구목적: 최근 시설물 점검 및 진단에 있어 활용되는 첨단장비들이 증가하여 첨단장비의 검·인증제도의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 시설물 점검 및 진단에 활용되는 터널스캐너의 성능검증 방법론을 제시하는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 시설물 점검 및 진단에 활용되는 첨단장비의 성능검증 사례를 조사하고 전문가 자문회의를 통해 터널스캐너 성능검증 방법론을 제시하였다. 연구결과: 본 연구에서 제안하는 터널스캐너 성능검증 방법론은 1차 평가와 2차 평가로 구성된다. 1차 평가지표는 최소요구성능을 기준으로 구성되고, 2차 평가지표는 터널스캐너의 품질에 관여된 지표들로 구성된다. 결론: 본 연구에서 제시한 터널스캐너의 성능검증 방법론은 장비 사용자에게 공인된 성능 카탈로그를 제공할 수 있으며, 장비 개발자는 장비의 공인된 검증을 받을 수 있어 부실한 유지관리를 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.437-451
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• 2012

최근 3차원 레이저 스캐너는 토목 분야의 적용에 관한 다수의 연구가 수행되고 있으며, 연구 분야 역시 터널 및 교량, 토공량 산정, 시공검측, 암반절리 측정 등 여러 분야에서 이루어지고 있다. 그 중 터널 시공 시 여굴량 및 미굴량을 산정함에 있어 3차원 레이저 스캐너를 활용하는 연구가 점차적으로 이루어지고 있으며, 지금까지의 연구는 스캔 데이터와 2차원 CAD 도면과의 비교를 통해 여굴량 및 미굴량을 산정하는 방식으로 이루어 졌다. 그러나 터널이 비교적 단순한 형상의 구조물이라 하더라도 3차원 형상의 구조물로 정확한 여굴량 및 미굴량을 산정하기 위해서는 3차원적인 비교가 필요하다. 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너로 획득한 스캔 데이터와 3차원 설계 모델링인 BIM을 활용하여 시공시 발생하는 여굴량 및 미굴량을 산정하는 시공오차 평가 프로그램을 개발하였으며, 이를 위한 효율적인 스캔 데이터의 처리 프로세스를 제안하였다. 또한 실제 현장에 3차원 레이저 스캐너를 적용하여 시공오차를 산정하였으며, 프로그램의 성능을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.183-190
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• 2008

국가 중요시설물인 터널에 대한 유지관리업무는 관리주체별, 용도별, 터널 규모별로 각각 상이하게 수행되고 있다. 현재 각 관리주체별로 운영중인 국내 터널유지관리시스템을 분석해보면 수기 또는 초보적인 전산화만이 되어 활용도가 매우 저조한 것이 현 상태이다. 이에 본 연구에서는 터널의 계획, 설계, 시공 단계의 관련자료 뿐 아니라 보수 보강 이력 자료 등의 유지관리단계에서 조사된 여러 현장조사와 터널 스캐너에 의한 결과를 통합한 새로운 터널유지관리시스템을 구축하여 국내 여러 터널 현장에 적용한 후, 이의 적용성을 분석하였고, 터널 유지관리방법의 개선안을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.242-247
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• 2017

터널공사에서 굴착 시 발생하는 미굴 및 여굴은 공사의 비용을 증가시키는 요인으로 이에 대한 관리가 필수적이다. 기존의 터널측량에는 위성 수신이 어렵기 때문에 GNSS 보다 토털스테이션이 많이 활용되어왔다. 하지만 이 방법은 터널내부에 많은 기준점을 설치하고, 장비의 이동이 많기 때문에 자료 취득에 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 토털스테이션과 3차원 레이저 스캐너가 통합된 스캐닝 토털스테이션을 터널측량에 적용하고, 이에 대한 활용성을 평가하고자 하였다. 경기도 남양주시 일원의 터널공사 현장을 연구대상지로 선정하고 스캐닝 토털스테이션을 활용하여 기존의 토털스테이션이나 3차원 레이저 스캐너보다 자료 취득 시간을 단축할 수 있었으며, 터널 설계도와 비교한 각 단면의 미굴 및 여굴량을 효과적으로 산출할 수 있었다. 또한 스캐닝 자료를 활용하여 해당 단면에 대한 분석은 물론, 자료 취득 영역에 대한 연속적인 분석 결과를 효과적으로 생성할 수 있었다. 향후 스캐닝 토털스테이션을 터널측량에 활용한다면 기존 토털스테이션과 3차원 레이저 스캐너의 단점을 보완하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권10호
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• pp.29-36
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• 2015

본 논문에서는 굴착 및 가시설 설치로 인한 기존 지하철 터널 라이닝에 발생되는 균열에 대한 모니터링과 분석을 실시하였다. 균열은 터널의 확폭부 근처에서 발생하였다. 균열 게이지, 내부변위계, 3D레이저 스캐너 같은 여러 계측 장비들은 발생된 균열과 균열이 터널에 미치는 영향에 대해 모니터링 하기 위해 설치되었다. 라이닝의 변형과 균열의 추가적인 확장 상태를 파악하기 위하여 균열 게이지와 내부변위계로 현장 계측을 실시하였다. 전체적인 변상 평가를 위하여 3D 레이저 스캐너를 활용하였다. 스캐너 데이터로부터 터널과 철도의 전체적인 변상 상태를 평가하였다. 지하 공사시 지반의 불연속성으로 인해 균열확장의 정확한 변형을 측정하는 것은 어려운 일이다. 본 논문에서는 터널 라이닝의 변형과 레일에 미치는 영향에 대하여 기존 계측방법과 전체적인 변상 상태에 대하여 분석하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.199-214
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• 2011

균열, 누수, 박락, 철근노출, 부식, 탄산화 등은 터널 라이닝 건전도 평가항목으로 그 중에서 균열은 주요한 영향요인이다. 1980년 이후로, NATM은 터널의 굴착방법과 링폐합의 지반공학적 개념의 보급과 함께 넓게 적용되었으며, 라이닝에 발생된 균열의 연구도 진행되었으나 종균열에 제한된 연구가 주로 수행되었다. 본 논문에서는 11개의 공용중인 NATM터널의 정밀안전진단 결과를 활용하여 공간적인 위치 및 형태별로 분석하여 터널별 공통된 7개의 균열을 정의, 원인 및 분석, 사례 등을 나타내었다. 종류별 균열은 CCD스캐너 이미지를 3차원으로 분석하여 향후 NATM터널 정기점검 및 정밀안전진단 시 유익한 사례가 휠 수 있도록 하였다.

• 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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• 한국IT서비스학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.162-165
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• 2010

우리나라 대형 건설시장의 하나인 터널 시공은 계획 대비 많은 물량과 자재의 소모로 인해 이들 정보의 지속적 관리를 통한 정확한 물량 및 자재 산출 정보 예측에 대한 관심이 꾸준히 요구되고 있는 실정이다. 대부분의 시공현장에서는 굴진의 정확도 검측을 위해 광파기를 사용하고 있다. 광파기는 공사 초기 시부터 유지된 원점으로부터의 정확한 좌표를 사용하고 있어 취득된 정보는 신뢰할 수 있으나, 몇 개의 기준점을 측량하여 굴진방향 및 공사의 진척도를 평가하는 방식이므로, 전체적인 면을 측정하지 못한다는 단점이 있다. 이에 반하여 3차원 스캐너는 제원에 따른 반경 내의 모든 점들을 계측하여 그 정보를 선이 아닌 면으로써 파악하지만 위치에 대한 정확도를 포함할 수 없다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여, 광파기와 3차원 스캐너를 동시 활용하는 본 시스템은 현장에서 소모된 자원의 정확한 양을 체크하여 굴진정도를 파악하여 공사의 전반적인 진도를 관리할 수 있다. 또한 여굴의 발생 여부를 직접 확인하고 계획대비 소모된 물량정보를 통해 자재관리를 할 수 있게 된다. 마지막으로 추후 발생할 수 있는 하자에 대한 정확한 근거를 제시하여 균열 및 누수 등에 대한 정확한 원인 파악을 제공할 수 있다는 장점들을 제공한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.77-81
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• 2010

D&B(Drill & Blast) 공법은 터널 시공시 현장지반조건에 대한 신속한 대응능력이 장점으로서, 정보화 시공에 의한 피드백해석(feedback analysis)이 필수적이며 이때 터널변위에 대한 신속하고 정확한 계측이 요구된다. 본 연구에서는 터널내공변위 계측에 있어서의 기존계측 사례와 첨단 IT기법을 이용한 계측사례의 비교 분석을 통한 적용성을 분석하고자 하며 적용성 평가를 위해 00지하철 현장에서 내공침하 비교계측실험을 실시하였다. 또한, 계측비용, 계측빈도, 계측간격, 계측기간, 계측소요시간 등을 평가항목으로 선정하여 실제 현장터널의 내공 및 천단변위 계측시 소요되는 계측 용역의 내역자료를 통해 경제성을 분석하였다. 따라서 터널 시공시 기존방법에 비해 보다 안전하고 경제적인 시공에 기여함으로써 첨단 IT기법을 응용한 레이저스캐너의 현장 적용성이 높다고 판단된다.