지하구에는 국 가의 신경이라 할 수 있 는 전력, 통신, 상수도 등 주요시설물들이 수용되어 있으며, 지 하구는 화재, 집중호우에 의한 침수, 외부침입 등의 재난에 항상노출되어 있다. 2006년 12월에 발생된 구리 전력구 화재와 2000년 여의도 공동구 화재 등에서 보듯이 화재가 발생하면 화염과 연기, 유독가스로 인해 내부로 진입할 수 없으므로 조기경보 및 조기 대처가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 지하구 중에서 통신케이블을 수용하는 통신구의 재난에 조기 대처할 수 있는 통신구 원격감시 시스템에 대해 기술하고자 한다. 통신구 원격감시 시스템은 통신구내의 침입, 침수, 화재 등을 모니터링하여 재난을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 각 감지기 및 장치에 설정된 임계치를 초과한 경우 경보 현황을 운용자에게 알려 신속하게 조치할 수 있도록 하였으며, 시스템의 안정성과 확장성, 유지보수의 용이성 등을 고려하여 통합/분산 서버, 데이터 수집장치, 감지기 등 으로 구성 하였고, 시스템간의 연동과 호환성을 위해 표준화된 통신 프로토콜을 사용하였으며, 필요에 따라 감지기 및 장치를 수정, 추가할 수 있도록 개발하였다. 그리고 이를 검증하기 위해 부산지역의 지하철병행통신구 3.8km에 대해 시범설치하여 운용함으로써 시스템의 안정성, 운용성 등에 대해 검증하였다.
지하구는 도시의 신경망이라 할 수 있는 통신, 전력, 상수도, 난방, 쓰레기 처리시설 등 도시 운용/관리를 위한 주요시설물을 안전하게 수용하고, 유지 관리하기 위한 시설로 IT기술을 이용하여 수용된 시설을 효과적으로 유지/관리하고, 재난으로부터 안전하게 보호함과 동시에 최소의 비용과 에너지로 수용된 시설물을 유지관리하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 지하구(공동구, 통신구, 전력구)의 운용 및 유지관리와 지하구에서 발생될 수 있는 각종 재난에 대응하기 위한 지하구 운용 및 유지관리에 대해 알아보고, 지하구 내부에 수용된 시설물을 효과적으로 유지관리하고 재난에 신속히 대응하기 위한 지하구 환경모니터링 시스템에 대해 기술 하고자 한다. 지하구 환경모니터링 시스템은 지하구 내부에는 전력, 상수도, 통신, 난방 등 다양한 시설물이 수용되어 있으며, 이러한 시설물의 부식, 고장 등으로부터 보호하기 위해 지하구내부의 환기시스템의 송풍기와 지하수와 기상재해로 인한 지하구 및 수용시설물의 침수를 막기 위한 양수펌프에 대해 실시간 상태모니터링 통해 송풍기 및 펌프의 고장여부를 판단하여 관리자에게 알림으로써 관리자가 신속하게 대응 할 수 있도록 하였다. 송풍기의 제어는 지하의 내부와 외부에 설치된 온/습도 센서를 통해 지하구 내부환경을 최적으로 유지할 수 있도록 함으로써 쾌적한 지하 내부환경 유지하고, 급/배기가 필요할 경우에만 송풍기를 가동함으로써 에너지를 절약 할 수 있으며, 화재, 침수 등에 대한 재난시 환풍기의 급/배기, 정지 등을 신속하게 제어할 수 있도록 하였다. 또한 지하구내부에서 발생된 재난을 유/무선을 이용하여 신속하게 지하구 주변의 장치(U-Pole 또는 통합컨트롤러)를 통해 경보를 전파함으로써 주변 시민들이 안전하게 대피할 수 있도록 하였다. 그리고 지하구 환경모니터링 시스템을 검증하기 위해 실제 지하구 및 실험실에 시스템 및 Test Board을 설치하여 운용시험을 실시 하였다.
배수식 방수방식으로 지하 30m에 건설된 NATM터널 통신구를 준공 7년후 완전방수식 방식으로 변경하였다. 터널 라이닝에 30m의 수압을 작용할 경우 발생하는 단면력을 구조검토하고 배근상태가 안전한가 분석하였다. 또한 라이닝의 시공단면을 확인하기 위하여 충격반향기법(Impact-Echo Method)탐사와 GPR탐사, 배근상태를 파악하기 위하여 철근탐지기를 사용하였다. 그 결과 30m 수압에 안전할 것이라는 판단하에 배면주입 방수공법을 적용 통신구를 완전방수 하였다. 그리고 배수식 통신구를 운용하는 비용과 완전방수공사비를 분석한 결과 배출되는 지하수량이 많은 경우 완전방수시공이 경제성이 있다고 분석되었다.
본 연구에서는 현재 지하공간에 설치되어 있는 기존의 피난구 유도등의 문제점을 개선하기 위하여 전력선 통신을 이용한 피난구 유도 제어장치 시스템을 제안하였다. 제안한 피난구 유도 제어장치 시스템은 주제어부, 전력선 통신 원격 제어부, 충전부, 음성발생부, 표시부, 경보알람부, 연기감지부 둥으로 구성된다. 제안한 전력선 통신을 이용한 피난구 유도 제어장치 시스템을 실험을 통하여 전력선 통신의 단점인 잡음을 개선하였으며, 기존의 피난구 유도등이 가지는 단점을 보완하는 것을 확인하였다.
기존의 지하 공동구 감시 시스템은 광케이블, 누설 동축케이블(LCX), 각종 제어케이블을 사용하여 통신 선로를 구축하기 때문에 시설비가 대단히 고가이며, 여러 가지 통신선로의 이용에 따른 유지보수가 어렵고 시공기간이 길어 시설 확대에 어려움이 있었다. 따라서 통신케이블의 설치 없이 기존에 설치된 공동구의 전등용 저압 전력선을 통신선로로 그대로 이용할 수 있는 전력선 통신 기술을 적용하여 유지보수가 용이한 저비용의 지하 공동구 감시제어시스템을 개발하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 공동구에서의 전력선 통신의 특성을 조사, 시험시스템 설계${\cdot}$제작, 현장실증시험을 통한 성능시험 및 분석을 수행하여 전력선 통신을 적용한 안정적인 공동구 감시제어 시스템을 제안하고자 한다.
본 연구에서는 현재 지하공간에 설치되어 있는 기존의 피난구 유도등의 문제점을 개선하기 위하여 PLC 통신을 이용한 피난구 유도장치 시스템을 제안하였다. 제안한 피난구 유도장치 시스템은 주제어부, PLC 통신 원격 제어부, 충전부, 음성발생부, 표시부, 경보알람부, 연기감지부 등으로 구성된다. 제안한 PLC 통신을 이용한 피난구 유도 장치 시스템을 실험을 통하여 PLC 통신의 단점인 잡음을 개선하고 유용성을 확인하였다.
광섬유의 유용성이 세계적으로 크게 확대되고 있는 가운데 금번 KETRI(한국전기통신연구소) 광통신 연구실, 금성전선, 대한전선, 금성전기 및 광진전자가 공동으로 광통신 방식의 상용화 시험을 위해 구로-시흥-안양 간에 광통신 system을 설치하여 시험에 착수케 되었다. 본 보고서에서는 대한전선에서 담당한 구로-시흥 구간의 케이블 제조, 포설 및 접속에 대하여 피력코저 한다.
본 연구에서는 현재 개발중인 이동통신 교환기 CMS-MX의 성능 분석에 적용될 수 있는 큐잉 네트워크 모형을 제시하고 부과되는 트래픽에 따른 여러가지 지연시간의 분포를 구하는 분석적인 방법을 제시한다. 전체적인 분석은 메시지들이 교환기내의 여러 프로세서 사이를 이동하는 과정을 세마이 마코프 과정으로 단순화시키고, 이 세마이 마코프 체인에서 특정 상태로 전이되는 시간의 분포를 구하는 방식으로 이루어진다. 이 때 각 프로세서에서의 체류시간 분포는 GPH/GPH/1 큐로 근사화하여 구해진다. 본 연구에서 제시되는 방법은 이동통신 교환기를 포함한 일반적인 교환기의 성능 분석 및 일반적인 상황에서의 통신망의 성능분석에 이용될수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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