• 제목/요약/키워드: Tunnel Scanner

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MICP 처리한 모래의 풍력에 의한 침식 거동과 침식성 (Erosion Behavior and Erodibility of MICP-Treated Sand by Wind-Induced Shear Velocity)

  • 김소정;도진웅
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.31-42
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    • 2024
  • 해안사구는 해안사빈의 모래가 바람에 의해 운반 및 퇴적으로 형성되어 생태계 보전 및 자연재해 보호의 역할을 한다. 해안사구의 침식에 대한 자가회복력에도 불구하고 해안사구의 면적이 지속적으로 감소하고 있어 논의가 필요하다. 미생물을 활용한 탄산칼슘 형성(microbially induced carbonate precipitation, MICP) 기술은 지반의 강성과 강도를 증진시키는 친환경적 방법으로, 본 논문에서는 MICP 기술의 해안사구 침식 저감성에 대해 논의하였다. 풍동 시험기가 해안사구의 침식 거동을 모사하기 위해 사용되었다. 무처리 모래와 MICP 처리 모래를 준비하여 침식 실험을 수행하였다. 3차원 스캐너를 통해 침식 전후의 표면 변화를 관측하여 침식 거동과 침식성 정수를 분석하였다. 염산 세척을 통해 MICP 처리된 모래의 고결도를 정량화 하였다. 실험 결과, MICP 처리가 높을수록 고결도와 강도가 올라가고, 그로 인해 침식 저항성이 증진되었다. 이 논문에서는 풍력에 의한 전단응력과 물에 의한 전단응력 간의 불일치를 발견하고 이를 해소하기 위하여 보정계수를 제안하였다. 본 연구를 통해 MICP 기술의 해안사구의 침식 저감 가능성을 확인하였다.

3D 스캐너를 이용한 지하공동의 굴진장 및 여굴 평가 기초연구 (A Study on Assessment of Advance and Overbreak in Underground Excavation Utilizing 3D Scanner)

  • 노유송;김정규;고영훈;김승준;정소걸;양형식
    • 화약ㆍ발파
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    • 제33권4호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 채광 중인 광산을 대상으로 굴진장, 여굴, 미굴 등의 요소들을 효율적으로 산정하고 평가하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 레이저 스캐너를 활용하여 공간좌표를 기록하는 point-cloud를 획득하였고, 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 지하 공동을 모델링 하였다. 연구결과를 통해 각 요소들을 고찰하였을 때 심발부 굴진장은 평균 2.6m, 전체는 평균 2.4m로 나타났으며, 천공장 3.8m를 기준하여 굴진율은 평균 심발부 67%, 전체 64%로 평가되었다. 또한 설계 단면을 기준으로 여굴량을 측정한 결과로 평균 좌측벽 $4.5m^3$, 우측벽 $4.5m^3$, 천반 $5m^3$, 총 $14m^3$로 측정되었으며, look-out을 기준으로 여굴량을 측정한 결과 좌측벽 $3m^3$, 우측벽 $3.1m^3$, 천반 $2.3m^3$, 총 $8.4m^3$로 측정되었다. 평균 굴착량 대비 여굴량은 설계 단면 기준 약 8%, look-out 기준 약 5%로 평가되었다.

3D laser scanning 및 수치사진측량을 이용한 암반 사면의 DEM 추출 기법 (DEM generation of Rock Slope using Laser Scanning and Digital Stereo Photogrammetry)

  • 정창엽;박형동
    • 터널과지하공간
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    • 제13권3호
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    • pp.207-214
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    • 2003
  • 암반 사면에 대한 DEM(Digital Elevation Model)을 추출하기 위한 원거리 측정의 일반적인 방법은 laser scanner를 이용하는 방법과 수치사진측량 방법이 있다. 본 연구에서는 두 가지 기법을 적용하여 하나의 사면에 대해 DEM을 추출한 후, 각각의 기법을 통해 얻은DEM을 중첩시켜 그 차이를 분석함으로써 수치사진측량 기법의 적합성 및 개선점에 대해 살펴보았다. 이는 암반 사면의 절리 방향성을 측정하여 절리 구조를 파악하거나 사면형상 보존을 위한 DEM 추출하는데 적용할 수 있으며, 사면의 변화양상분석에 사용될 수 있다.

지상 레이저 스캐닝 자료를 이용한 터널단면관리시스템 개발 (Development of Cross Section Management System in Tunnel using Terrestrial Laser Scanning Data)

  • 노태호;김진수;이영도
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.90-104
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    • 2008
  • 높은 정확도와 고밀도의 자료를 제공하는 레이저 스캐닝 기술은 공간정보 분야를 포함한 여러 분야에서 폭 넓게 활용되고 있으며 특히, 레이저 스캐닝 기술의 개발은 건설공학분야에 있어서 방대한 정보 추출을 가능케 하여 그 활용성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 지상 레이저 스캐닝 기법에 의해 취득된 자료를 이용하여 보다 정확한 터널 내공단면을 결정하고, 이를 실무에서 활용할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 지상 레이저 스캐너를 이용하여 고정밀도의 3차원 자료를 신속 정확하게 취득할 수 있었으며, 자료 처리 단계를 거쳐 0.1m, 0.5m, 1.0m 간격의 임의 단면을 신속히 결정할 수 있었다. 따라서 레이저 스캐닝 기법을 활용함으로써 각 단면의 여굴량과 미굴량 뿐만 아니라, 전체 터널 연장에서 발생한 여굴량과 미굴량을 신속하고 정확히 산정할 수 있었다. 또한, 터널 굴착단계에서 보다 정확한 여굴량과 미굴량을 산정하고, 이를 모니터링 할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발하였다. 개발된 GUI 프로그램은 실무에서 더욱 효율적이고 경제적인 터널 굴착관리 및 모니터링을 가능하게 하며 향후, 임의 단면의 자료 추출로 터널 유지 관리에 대한 중요한 기반 자료의 제공 및 활용에 기여할 것으로 판단된다.

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Evaluation of Knee Joint after Double-Bundle ACL Reconstruction with Three-Dimensional Isotropic MRI

  • Jung, Min ju;Jeong, Yu Mi;Lee, Beom Goo;Sim, Jae Ang;Choi, Hye-Young;Kim, Jeong Ho;Lee, Sheen-Woo
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제20권2호
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    • pp.95-104
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    • 2016
  • Purpose: To evaluate the knee joint after double-bundle anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction with three-dimensional (3D) isotropic magnetic resonance (MR) image, and to directly compare the ACL graft findings on 3D MR with the clinical results. Materials and Methods: From January 2009 to December 2014, we retrospectively reviewed MRIs of 39 patients who had reconstructed ACL with double bundle technique. The subjects were examined using 3D isotropic proton-density sequence and routine two-dimensional (2D) sequence on 3.0T scanner. The MR images were qualitatively evaluated for the intraarticular curvature, graft tear, bony impingement, intraosseous tunnel cyst, and synovitis of anteromedial and posterolateral bundles (AMB, PLB). In addition anterior tibial translation, PCL angle, PCL ratio were quantitatively measured. KT arthrometric values were reviewed for anterior tibial translation as positive or negative. The second look arthroscopy results including tear and laxity were reviewed. Results: Significant correlations were found between an AMB tear on 3D-isotropic proton density MR images and arthroscopic proven AMB tear or laxity (P < 0.05). Also, a significant correlation was observed between increased PCL ratio on 3D isotropic MRI and the arthroscopic findings such as tear, laxities of grafts (P < 0.05). KT arthrometric results were found to be significantly correlated with AMB tears (P < 0.05) and tibial tunnel cysts (P < 0.05). Conclusion: An AMB tear on 3D-isotropic MRI was correlated with arthroscopic results qualitatively and quantitatively. 3D isotropic MRI findings can aid the evaluation of ACL grafts after double bundle reconstruction.

터널 정보화 시공을 위한 3차원 스캐너의 활용 방안 (Application of 3D Scanner for Tunnel Construction Using IT)

  • 손재원;민원;안재규;허인욱
    • 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.

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터널 유지관리를 위한 지상 LiDAR 기반의 구조물 변상탐지 기법 연구 (A Terrestrial LiDAR Based Method for Detecting Structural Deterioration, and Its Application to Tunnel Maintenance)

  • 배상우;곽재환;김태호;박성욱;이진덕
    • 지질공학
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    • 제25권2호
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    • pp.227-235
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    • 2015
  • 최근 빈번한 재난, 재해발생으로 인해 구조물의 점검 및 유지관리가 국가적으로 매우 중요한 요소가 되었다. 구조물 점검은 대부분 인력에 의한 육안조사에 의존하고 있어, 취득 자료의 객관성 결여 및 환경적 특성에 따른 접근성의 한계로 인한 정량적 자료 취득이 불가한 경우도 발생되고 있다. 따라서 이러한 직접적인 육안조사의 한계성을 극복하고, 표준화된 조사데이터 수집을 위해서 비접촉식 자료 취득 방법인 레이저스캐너를 활용하여 구조물의 변상을 탐지하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 현재까지는 현장에서 레이저스캐너를 이용하여 취득된 점군자료를 수동적으로 변상에 의한 기하학적 특성을 다시 정의해야 하는 작업이 요구되었다. 본 연구에서는 인력접근의 한계성을 고려한 자동화된 유지관리 적용을 위해 레이저스캐너의 반사강도를 이용하여 구조물의 열화에 따른 위해요인(백태, 누수, 박리 등)을 탐지할 수 있는 방안을 모색하였다. 연구수행결과 백태, 누수, 박리와 같은 구조물의 열화현상에 대한 탐지가 가능하였으며, 변상유형에 따른 반사강도 특성을 규명함으로써, 향후 유지관리 시 자동화된 변상유형 분류 및 폴리곤 영역의 객체화 가능성을 확인하였다. 구조물의 점검 및 유지관리 측면에 있어 레이저스캐너의 반사강도를 이용하는 방법은 매우 효과적인 것으로 결론을 얻었다.

동적하중 하에서 석회암의 변형 및 파괴거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Deformation and Failure Behavior of Limestones under Dynamic Loadings)

  • 강명수;강형민;김승곤;천대성;;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제22권5호
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    • pp.339-345
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    • 2012
  • 동적하중 하에서 암석의 변형거동 및 파괴강도는 발파, 지진 또는 암반돌출의 지진동에 의한 지하구조물의 안정해석에 중요하다. 본 연구에서는 스플릿 홉킨슨 압력봉(SHPB) 충격실험시스템을 석회암시료의 일축압축시험과 압열인장시험에 적용하여 고변형률과 동적강도 평가를 수행하였다. 충격봉의 발사속도를 제어하여 파괴강도 이하 동적응력 상태에서의 석회암시료의 동적응력-변형거동을 분석하였다. 시료 내 파괴여부 및 파괴양상을 파악하기 위하여 Micro-focus X-ray 단층촬영을 수행하였다. 동적 압축강도 실험결과, 석회암시료의 동적압축강도는 변형율속도 의존성을 보였으며, 동적 압축파괴강도는 140 MPa 이상으로 평가되었다. 동적 압열 인장 실험결과, 석회암시료의 동적 압열인장강도는 21 MPa 이상으로 정적 압열인장강도보다 3배 이상 높은 것으로 평가되었다.

LIDAR를 이용한 삼차원 점군 데이터의 삼각망 구성 방법 및 샘플링에 따른 암반 불연속면 방향 검출에 관한 연구 (A Study on the Extraction of Slope Surface Orientation using LIDAR with respect to Triangulation Method and Sampling on the Point Cloud)

  • 이수득;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제26권1호
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    • pp.46-58
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    • 2016
  • 본 연구는 LIDAR라고 불리는 레이져 스캐너를 이용하여 관악산 주변 암반 불연속면을 스캔하여 얻은 삼차원 점군 데이터로부터 삼각망을 구성하고 이로부터 암반 불연속면의 방향을 검출하는 내용을 다루고 있다. 각 불연속면의 방향정보를 획득하는 데 Ball Pivoting, Wrap 알고리즘 두 가지 방법을 사용하고 점군의 샘플링 간격을 원간격, 2, 5, 10 cm로 다운샘플링 하였을 때의 방향 검출 효율성을 확인하였고 각각으로부터 얻어지는 방향정보를 퍼지 K-평균 클러스터링 기법을 이용하여 평사투영망 위에서 비교 분석하였다. 투영방향에 의존적인 Delaunay 삼각망 구성방법보다 Ball Pivoting, Wrap 알고리즘이 암반 불연속면 정보 검출에 더 적합함을 확인하였고, 샘플링 간격이 5 cm일 때 Ball Pivoting, Wrap 알고리즘 모두 가장 많은 패치를 검출해내었고 또한 가장 넓은 패치들의 면적을 검출해냄을 확인하였다.

홉킨스바 타격시험을 통한 드릴비트의 암반파쇄 분석 (Rock Fragmentation Assessment of a Drill Bit by Hopkinson Bar Percussion Test)

  • 권기범;송창헌;박진영;신대영;조정우;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제23권1호
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    • pp.42-53
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    • 2013
  • 천공 작업 시 드릴비트 버튼의 타격 속도와 타격 간격은 천공효율을 높이는데 있어 매우 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 버튼의 타격 속도 및 간격에 따른 암반 파쇄성능을 분석하기 위하여 홉킨스바 시험기를 이용한 타격시험을 수행하였다. 먼저, 버튼의 타격속도에 따른 암석파쇄 현상을 분석하기 위하여 단일타격 시험을 수행하였고, 수치해석을 통해 단일 타격 시험에 대한 암석의 파쇄과정을 모사하였다. 다음으로 버튼의 타격 간격에 따른 천공효율을 예측하기 위하여 타격 후 설정된 거리만큼 암석 시료를 이동시키고 재차 타격하는 방식으로 다중타격 시험을 수행하였다. 타격시험 후 암석의 천공부피는 레이저 스캐너를 이용하여 측정하였으며, 타격에너지와 천공부피를 통해 천공성능을 계산하였다. 이러한 시험 결과를 바탕으로 직경 102 mm 드릴비트의 1회 타격 시 천공성능을 예측하였다.