• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.97-102
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• 2012

최근 지중 시설물은 공간적 제약에 의하여 관리가 쉽지 않기 때문에 무선 통신 센서 네트워크를 도입하려는 시도가 이루어지고 있다. 수백 MHz ~ 수 GHz 대역의 전자기파를 이용한 통신을 사용할 경우 불균질한 물질에서의 통신 성능의 급격한 변화로 인하여 원활한 통신이 어려운 상황이다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 자기장을 이용한 통신 시스템을 구축하였다. 3m 토압 및 물의 침투를 막을 수 있는 시설물을 제작하여 무선 통신 센서 네트워크 시스템를 설치하였다. 3m 깊이로 땅을 파서 시설물을 매립한 뒤 통신 성능 테스트를 진행하였다. 그 결과 흙, 돌, 물 등이 불균일하게 분포되어 있는 지중에서도 무선 통신이 원활하게 이루어짐을 확인하였다. 따라서 자기장을 이용한 통신 시스템은 지중 시설물 및 연약 지반 관리, 환경 오염 관리 등에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.253-255
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• 2004

The mining-related damages such as ground subsidence, acid mine drainage(AMD), and deforestation in the abandoned underground coal mine areas become an object of public concern. Therefore, the system to manage the miningrelated damages is needed for the effective drive of rehabilitation activities. The management system for Abandoned Underground Coal Mine using GIS includes the database about mining record and information associated with the mining-related damages and application programs to support mine damage prevention business. Also, this system would support decision-making policy for rehabilitation and provide basic geological data for regional construction works in abandoned underground coal mine areas.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권8호
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• pp.4227-4240
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• 2019

In this paper, we present our proposed magnetic induction based wireless communication system. The proposed system is designed to perform communication as well as distance measurement in underground environments. In order to improve the communication quality, we propose and implement the adaptive channel compensation technique. Based on the fact that the channel may be fast time-varying, we keep track of the channel status each time the data is received and accordingly compensate the channel coefficient for any change in the channel status. By using the proposed compensation technique, the developed platform can reliably communicate over distances of 10m while the packet error rate is being maintained under 5%. We also implement the distance measurement block that is useful for various applications that should promptly estimate the location of nearby nodes in communication. The distance between two nodes in communication is estimated by generating a table describing pairs of the magnetic signal strength and the corresponding distance. The experiment result shows that the platform can estimate the distance of a node located within 10m range with the measurement error less than 50cm.

• 터널과지하공간
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• 제29권6호
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• pp.367-378
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• 2019

IT기술의 발전에 따라 무선 네트워크 통신을 사용하여 실시간으로 지하공사 현장을 관리하는 방안이 고려되고 있다. 지하공간은 밀폐된 통신환경과 공간적인 특성으로 인해 지상에 비해 상대적으로 사용에 제한이 있다. BMN(Bluetooth Mesh Networking) 기술은 최근에 소개된 무선통신 기술로 중계기 역할을 하는 블루투스 장비로 네트워크 망을 형성하고 개별 기기를 모니터링하는 기술이다. 본 기술기사에서는 BMN 기술의 지하공간 적용성을 분석하기 위해 고려해야 할 부분과 현재 국내외에서 개발되고 있는 무선통신 모니터링 시스템 사례 및 연구에 대해 조사하였다. 그리고 지하공간 적용을 목표로 개발이 진행되고 있는 국내 BMN 기술에 대해서도 소개하고 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권5호
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• pp.433-446
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• 2022

Despite efforts to reduce unexpected accidents at confined construction sites, choking accidents continue to occur. Because of the poorly ventilated atmosphere, particularly in long, confined underground spaces, workers are subject to dangerous working conditions despite the use of artificial ventilation. Moreover, the traditional monitoring methods of using portable gas detectors place safety inspectors in direct contact with hazardous conditions. In this study, a long-range (LoRa)-based wireless safety monitoring system that features the network organization, fault-tolerant, power management, and a graphical user interface (GUI) was developed for underground construction sites. The LoRa wireless data communication system was adopted to detect hazardous gases and oxygen deficiency within a confined underground space with adjustable communication range and low power consumption. Fault tolerance based on the mapping information of the entire wireless sensor network was particularly implemented to ensure the reliable operation of the monitoring system. Moreover, a sleep mode was implemented for the efficient power management. The GUI was also developed to control the entire safety-monitoring system and to manage the measured data. The developed safety-monitoring system was validated in an indoor testing and at two full-scale water pipeline construction sites.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.120-130
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• 2022

본 연구에서는 지하광산 갱내통신 시스템을 기반으로 미소진동 모니터링 체계를 설치하고 운영함으로써 국내 지하광산 현장에서의 적용성을 검토하였다. 미소진동 모니터링 측정 자료는 대용량의 파형 자료와 안전 관리 목적의 메타 자료로 구분할 수 있으며, 각 자료의 목적과 용량에 따라 운영 과정에서의 전송, 저장, 분석, 관리 방법이 적절하게 적용되어야 한다. 미소진동 측정 자료 특성에 부합함과 동시에 지하광산의 갱도 환경을 고려한 최적 통신 시스템을 선정하기 위해서 광케이블을 이용한 유선 통신 시스템, 2.4 GHz 무선 통신 시스템, 900 MHz 무선 통신 시스템을 테스트사이트의 갱도 구간과 지상 구간에 설치하고 운영함으로써 다양한 통신 시스템의 적용성을 비교 검토하였다. 또한 갱내에서 측정된 미소진동 자료에 대한 전송, 저장, 분석, 관리의 안정성과 유지보수 편의성을 고려한 데이터베이스 기반 통합 모니터링 프로그램을 개발하여 현장에 적용하고 운영 시험을 수행하였다. 시험 과정에서 확인된 문제를 미소진동 통합 모니터링 프로그램에 반영하여 보완함으로써 미소진동 모니터링 체계 도입 과정에서 예상되는 다양한 국내 광산의 요구 조건에 대응할 수 있는 기술 제공 기반을 마련하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1597-1603
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• 2017

지하공동구의 화재 발생 빈도는 다른 화재에 비하여 낮은 편이나 화재로 인한 피해는 경제적 손실 뿐만 아니라 사회운영 마비로 사회적 손실을 초래할 수 있다. 이에 본 논문은 지하공동구 내 설치된 누설 동축케이블을 이용하여 지하공동구의 상태감시시스템 구축에 대한 실증 시험 결과를 제시한다. 이를 위해 지하공동구에 설치된 누설 동축케이블에 삽입손실 특성이 $-6{\pm}2dB$인 유도성 커플러와 200 Mbps급 전력선 통신 모뎀을 연결하여 실증 시험한 결과, 500 m까지 IP 카메라의 송/수신을 확인하였다. 따라서 데이터 전송을 위한 통신선로의 추가 설치 없이도 지하공동구 내 설치된 누설 동축케이블을 이용하여 지하공동구에 상태감시시스템 구축이 가능할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제28권3호
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• pp.209-231
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• 2018

지하광산 내 심각한 사고가 전 세계적으로 끊임없이 발생하고 있다. 작업자의 생명과 건강을 확보하고 생산성을 향상시키기 위해서 최근 갱내 무선센서 네트워크 기반 환경 모니터링 및 통신 시스템의 구축을 위한 수많은 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 최근 정보통신기술의 도입으로 이러한 시스템의 개발 및 구축 사례가 증가하기 시작했지만 갱내통기를 고려한 환경 모니터링에 대한 국내연구는 미비하다. 본 연구에서는 갱내 무선센서 네트워크의 구축 및 환경 모니터링에 관련한 해외의 다양한 연구 동향을 분석하였고, 특히 환경 모니터링 시스템의 갱내통기와 관련한 7가지 세부 주제에 대하여 고찰하였다. 또한 실시간 모니터링을 수행한 연구의 동향을 통기 네트워크 해석에 활용되는 상용 소프트웨어 별로 정리하여 고찰하였다. 본 연구를 통해 국내광산에 적용하기 위해 추후 연구가 필요한 주제와 국내에 적용 중인 갱내환경 기준에 대해 논의하였다. 본 논문은 국내 지하광산 내 무선센서 네트워크 기반의 환경모니터링과 통신 시스템의 구축과 관련한 향후 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2004년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.325-333
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• 2004

Since 1995, One of the NGIS(National Geographic Information System) projects, the underground utilities project has been finished in 2003. The 19 cities in korea for this project will use underground utilities management system using underground utilities database focusing on water and sewage system. However, special expert, technical and experience problem in computer environment has not been had in working department for water and sewage management and maintenance for each local government. The management and maintenance of underground utilities database by manual method is getting lowered a data quality of underground utilities database because of the data omitting, error in writing and securing of the lasted database. Therefore, in this study, Application test for field workers using a mobile tool and environment analysis of wireless communication in Korea and application test of GPS receiver for mobile tools had been processed and made a mobile working environment. The efficient management and maintenance method for underground utilities database has been developed an off- line method for modification and update of database about general work which has a high working frequency because of the limitation of wireless communication environment Also, the emergency working has been applied for on-line method.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1845-1850
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• 2003

The underground utility tunnels are important facility as a mainstay of country because of communication developments. The communication and electrical duct banks as well as various utility lines for urban life are installed in the underground utility tunnel systems. If a fire breaks out in this life-line tunnel, the function of the city will be discontinued and the huge damages are occurred. In order to improve the safety of life-line tunnel systems and the fire detection, the behaviors of the fire-induced smoke flow and temperature distribution are investigated. In this study we assumed that the fire is occurred at the contact or connection points of cable. Numerical calculations are carried out using different velocity of ventilation in utility tunnel. The fire source is modeled as a volumetric heat source. Three-dimensional flow and thermal characteristics in the underground tunnel are solved by means of FVM (Finite Volume Method) using SIMPLE algorithm and standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ model for Reynolds stress terms. The numerical results of the fire-induced flow characteristics in an underground utility tunnel with different velocity of ventilation are graphically prepared and discussed.