Displacement is one of the most fundamental responses, containing useful information regarding dynamic behavior of a structure. Traditional displacement measurement devices such as LVDT have disadvantages in their high cost and few options on installation locations. For the sake of economic reason, vision-based displacement measurement systems using low cost cameras have been developed, yet these systems still have difficulties in finding appropriate camera positions; camera should be placed perpendicular to targets. This study presents a new vision-based displacement measurement system using the planar homography method that results in accurate displacement measurement, allowing the camera to face targets with an arbitrary angles. The proposed vision-based system was experimentally validated from a laboratory test.

Test-bed was constructed in Honam High-speed railway due to evaluate the suitable infrastructure for operation of 400km/h level speed. To evaluate performance of roadbed in test-bed, several sensors installed in the standard roadbed, soft ground, transition zone as bridge and earthwork. In contrast to existing long-term monitoring, system developed was designed and builted on site to log-time operation automatically. Therefore, the measured data collected monitoring system and analysis results can be databased continuously from construction to operation of railway for study design criteria about long-term behavior of roadbed.

최근 비정형 구조물이 증가하면서 구조부재가 경량화, 세장화 되는 추세이다. 하지만 이러한 변화는 구조물의 비틀림 변형 및 좌굴 위험을 증가시킬 수 있으므로, 안전성과 사용성에 대한 적절한 대책이 필요하다. 그 대책으로 다양한 계측 장비를 이용한 구조물 모니터링 연구가 이루어지고 있으나, 종래의 변형기반 모니터링에 사용되어온 변위계, 레이저센서, 가속도센서 등은 보통 구조물의 1축변위를 측정하므로, 비틀림 변형과 같은 3차원 변위 계측에 대한 한계를 가지고 있다. 반면 새로운 모니터링 장비로 제안되어 온 모션캡쳐 시스템은 3차원 영상기반 모니터링 시스템으로서, 구조물에 다수의 마커를 부착, 계측하여 높은 정확도의 3차원 위치정보를 획득할 수 있고, 설치가 간편하며, 변위는 물론 가속도 데이터까지 실시간으로 측정 가능하다는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 모션 캡쳐 시스템을 이용한 철골보의 비틀림 변형 측정 기법을 제시하고, 모션캡쳐 시스템을 이용한 철골보의 비틀림 변형 계측값을 종래의 계측 장비를 이용한 계측값과 비교함으로써, 모션캡쳐 시스템의 비틀림 변형 계측 적용성을 평가하였다.

최근 도심지 건축공사에서는 주변건물이나 시설물의 안전을 확인하기 위해 실시하는 기존 계측관리의 문제점을 극복하고, 안전성을 파악하여 위험요소로부터 신속히 대처하기 위한 실시간 계측 시스템의 도입이 필수적이다. 특히 건설현장에 인접한 지하철 시설은 가장 주요한 계측관리 대상으로 조사되었으며, 진동과 균열, 기울기의 실시간 계측을 통한 현장 안전 관리가 필요한 것으로 나타났다. 하지만 인접 시설물의 안전성을 계측관리하기 위한 실시간 계측시스템 구축에 대한 연구는 미흡한 실정이며, 특히 최근 보편화 된 스마트폰과 연동할 수 있는 시스템의 구축에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인접 지하철 시설물의 계측관리에 모바일 기술 적용한 실시간 자동계측시스템을 구축하여 주변시설물의 안전성을 실시간으로 확인 하는 것을 목적으로 한다. 본 시스템에 이용되는 계측장비는 진동 측정기, EL-BEAM, 균열계, 자동계측기로 구성하였으며, 계측 결과값의 장거리 송수신을 위한 CDMA모뎀, 서버 PC, 모니터링 PC, 스마트폰으로 구성하였다. 실시간 자동계측 시스템과 기존 수동적 계측관리 시스템 대비 효과를 분석할 뿐만 아니라 현장 관리자의 신속한 의사결정 수단이 될 것으로 사료된다. 본 연구를 토대로 최근 산업 전반에 걸쳐 활성화되고 있는 모바일 기술을 현장계측에 적용함으로서 건설기술과 모바일 기술의 융합발전에 기여할 수 있을 것이다.

IMU(Inertial Measurement Unit)는 선박, 잠수함, 항공기 및 군용장비 응용분야에서 적용되어 자세 측정 영역에 주로 사용되고 있지 만, 이런 IMU는 고가의 장비이기 때문에 특수 분야에서만 한정적으로 이용되어 왔다. 그러나 MEMS AHRS(MEMS : Micro Electro Mechanical System, AHRS : Attitude and Heading Reference System)의 현 기술 상황은 지능형 MEMS AHRS가 채택된 응용분야에서 가격 이 높은 IMU를 대체 할 수 있는 수준에 이르고 있다. 본 논문에서는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서를 사용한 AHRS를 이용하여 선박 의 주요 운동 요소인 횡동요, 종동요, 선수동요 값을 측정할 수 있는 무선 선체 운동 측정 시스템을 개발하였다. 또한 AHRS 센서가 발생시키 는 오차인 순간 가속도, 지자기의 영향 및 진동에 대응하기 위하여 칼만 필터링 기능이 탑재된 센서를 적용함으로서 최적의 성능을 실현하고자 하였다. 본 연구에서 구현한 AHRS 센서를 이용한 무선 선체 운동 측정 시스템을 이용하여 실선 실험을 실행하였으며, 선박의 제한적인 설치 상황에서도 편리하게 적용할 수 있을 것으로 보여진다. 향후 이 시스템이 선박에서 INS(Integrated Navigation System) 및 VDR(Voyage Data Recorder)과 같은 선박 장비와 호환되어 활용될 경우 항해 안전과 해양사고 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

In this study trying to develop a monitoring system for temperature and humidity measurement of quality control methods suitable for curing concrete nuclear power plant structures. This experiment is divided part of data logger, sensors, control program in a accordance with standar of quality control Nuclear power plant hot weather/the middle of summer. This measuring method is expected to development quality control nuclear power plant

본 연구는 진단용 X선 발생장치의 성능을 검사하기 위해 직선성(Linearity), 재현성(reproducibility) 및 반가층 (Half Value Layer; HVL)을 실험하였다. 직선성(Linearity)은 설정된 조사조건으로 한 장비 당 4회씩 조사하여 측정된 선량을 기록하고 mR/mAs를 구하여 측정하였으며, 측정값이 0.1을 초과하면 직선성이 떨어지는 것을 알 수 있다.재현성(Reproducibility)은 80kVp, 200mA, 20mAs와120kVp, 300mA, 8mAs의 조건으로 10회 조사하여 변동계수(CV) 공식에 대입하여 측정한 값이 0.05안에 포함되면 양호하게 나타나는 것을 알 수 있다. 반가층(Half Value Layer:HVL)은 filter가 없을 때 설정된 조건으로 3회 조사하여 측정한 후 부가필터용 반가층 물질로 사용하여 필터의 두께를0, 1, 2, 4 mm로 바꾸어 가며 부가필터가 없을 때의 ½이하인 측정값이 나올 때 까지 측정한다. 현재 본원에서 사용하는 진단용 X선 발생장치 5대를 대상으로 직선성, 재현성, 반가층을 측정한 결과 직선성은 1번 장비에서는 300mA~400mA, 5번 장비에서는 100mA~200mA 부근에서 양호하지 않았으며, 반가층 측정에서는 80kVp 측정치에서 1번 장비에서 검사기준을 만족하지 못하였다. 출력은 단상에 비해 삼상장치가 높게 나왔다. 실험을 통하여 밝혀진결과를 토대로 정기적인 장비관리와 노후 된 장비의 교환 등이 이루어진다면 장비 사용의 효율성을 극대화 할 수 있으며, 방사선 피폭선량을 줄임과 동시에 영상의 화질을 향상시킬 수 있어 정확한 진단에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

In this paper, a foggy-degraded image restoration technique with a physics-based degradation model is proposed for the measurement system. When the degradation model is used for the image restoration, its parameters and a distance from the spreader to the camera have to be previously known. In the proposed image restoration technique, the parameters are estimated from variances and averages of intensities on two foggy-degraded landmark images taken at different distances. Foggy-degraded images can be restored with the estimated parameters and the distance measured by the measurement system. On the basis of the experimental results, the performance of the proposed foggy-degraded image restoration technique was verified.

본 논문에서는 MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 교량 모니터링을 위한 무선 계측 시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 MEMS 센서의 가속도 측정 범위 및 주파수 응답 범위 성능을 검증하기 위한 실험을 수행하여 교량 계측에 적합성 여부를 판단하였다. 실험 결과, 고성능의 압전형 가속도 센서에 비하여 동적 범위와 측정 주파수 범위의 성능은 낮으나 30Hz 미만의 저주파수 대역 측정에는 무리가 없을 것으로 판단한다. 그리고 최대 통신 거리 측정 결과, 280m정도의 성능을 가지고 있음을 확인하였다. 마지막으로 개발된 무선 가속도 센서 시스템을 공용중인 교량에 설치한 후, 교통하중에 의한 진동데이터를 획득하여 교량의 동특성을 실시간 분석하였다. 분석결과는 대상교량의 FE 해석결과와 비교를 통하여 무선 가속도 센서 시스템의 성능을 평가하였다. 실험 결과, MEMS 센서와 블루투스 무선 통신 모듈을 이용하여 개발한 무선 가속도 센서는 교량과 같은 저주파수 진동특성을 갖는 건설구조물의 계측에 효과적으로 사용할 수 잇을 것으로 판단된다.

도로포장의 유지관리를 위해서는 운전자가 직접적으로 느끼게 되는 평탄성에 대한 관리가 중요하며 이를 위해서는 지속적인 평탄성 측정 및 모니터링이 중요하다. 우리나라 일반국도의 경우 자동화된 포장조사장비를 이용하여 포장상태를 측정하여 관리하고 있는데, 이러한 자동화된 조사장비들은 매우 고가여서 보유대수가 부족하므로 지자체 등에서는 운영하기가 어려운 상황이다. 또한 평탄성은 도로 등급이나 사용 목적 및 용도 등에 따라 정밀도를 달리하여 측정하고 운영할 수 있어야 하지만 아직 이러한 적용은 하지 못하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 기존에 개발된 저가의 장비를 이용한 평탄성 측정의 가능성을 확인하였다. 먼저 운행차량의 중량측정을 위한 운행차 하중측정 장치에 대해 살펴보고, 이 장치에서 사용되는 가속도계를 이용한 종방향 이동거리에 대한 도로구배의 측정이 가능함을 확인하였다. 도로구배 측정 결과를 θ값을 이용하여 고도 데이터로 변환하면 노면의 프로파일 형상을 얻을 수 있으며 이를 활용하면 그 구간에 대한 평탄성 측정이 가능할 것으로 파악되었다.

본 연구에서는 FBG 센서 및 PDA를 이용하여 새로운 안전관리 시스템인 무선 계측 시스템을 개발하기 위해 FBG 센서를 이용하여 광섬유 변위(FBG-LVDT) 센서, 광섬유 변형률(FBG-STRAIN) 센서, 광섬유 온도(FBG-TEMP) 센서 그리고 광섬유 가속도(FBG-ACC) 센서를 특별 제작하였다. 또한, 신호처리 시스템에는 적용된 FBG 센서들의 무선송신 시스템이 가능하도록 신호처리 시스템을 구성하였으며, PDA를 이용하여 원격 거리에서도 display가 가능할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 개발된 FBG 센서들과 무선계측 모니터링 시스템의 현장 적용성, 정확성 및 활용 가능성을 검증하고자 현장 교량에서 정적, 동적 재하시험을 실시하였다. 또한, FBG-LVDT 센서, FBG-ACC 센서에 의하여 측정된 동적 데이터들은 Meister의 진동등감각 곡선에 적용시킴으로서 교량의 진동에 대한 사용성 평가를 실시하였고 교량의 진동 사용성을 고려하여 진동 제한 기준을 제시하여 대상 교량의 진동 평가를 위한 방법을 마련하였다.

너울은 항만활동 및 선박운행을 방해하며, 연안지역의 인명사고와 지형 변화 등을 야기키는 주요 원인이다. 이러한 너울의 관측 및 예측은 장기간에 걸친 파랑 및 바람 관측자료와 주변외해 기상자료의 거시적인 검토가 필요하기 때문에 자료 수집 및 분석에 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 이러한 어려움 때문에 지금까지는 너울에 관한 연구가 활발히 이루어지기 어려웠다. 이에 본 연구는 인터넷 기반의 실시간 모니터링 시스템인 필드박스를 개발하고 이로부터 수집한 파랑

방사선은 의학, 이공학, 농학, 기타 산업분야 등에서 사용영역이 매우 넓고 방사선이용기술의 개발로 방사선 의 이용 빈도는 계속 증가되고 있다. 방사선의 인류에 대한 공헌은 지대하지만 생체에 미치는 영향으로 인하여 방사선에 의한 장해 또한 간과할 수 없는 부분이다. 방사선을 유효적절하게 이용하면서 장해를 방지하기 위해 서는 방사선을 정확하게 계측하여야 하며 이에 따른 연구와 교육이 철저하게 이루어 져야만 한다. 본 연구에 서는 유비쿼터스 컴퓨팅기술을 이용하여 생체에 유해한 작용을 하는 방사선을 방사선선원에 접근하지 않고 무 선으로 시간과 장소에 제한 없이 방사선을 계측할 수 있는 방안을 제안하였다. 제안된 방안의 구현은 무선전송 기술은 CDMA망을 이용하였고, 임베디드시스템(embedded system)을 PDA에 내장한 후, 고정된 IP를 가지는 방 사선계측시스템에 PDA를 CDMA망에 접속하여 계측값을 디스플레이 하였다. 본 연구에서 제안된 방안을 이용 한다면 인간이 유해한 방사선선원에 접근하지 않고 선원에 배치된 고정된 IP를 가지고 있는 방사선계측시스템 을 통하여 CDMA망으로 PDA에 표시된 계측값을 읽을 수 있게 될 것이다.

교량의 설계에 있어서 정확한 하중의 산정은 교량의 안전성 확보에 가장 핵심적인 사항이며 향후 유지관리 측면에서도 매우 중요하다. 교량구조물에서 차량에 의한 하중효과는 주로 활하중(충격하중 포함) 및 피로하중으로 나타난다. 이들 하중의 정형화를 위해서는 실제 교량상을 주행하는 중차량의 중량 및 통행특성을 정확히 파악하는 것이 중요하다. 이를 위해서 주행중인 차량을 정지시키지 않고 중량을 계측할 수 있는 시스템(Bridge Weigh-In-Motion, BWIM)의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 기능을 갖는 BWIM시스템을 국내실정에 맞게 개발하고 이를 고속도로상의 교량에서 검증하였다.

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용, 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

국내산지사면의 토양수분 시공간적 분포상황을 파악하기 위한 토양수분 측정법이 개발되었다. 대상유역을 정밀측정하여 수치고도모형을 구성한 다음 흐름분배 알고리즘을 적용하고 공간적 변화의 대표성을 최대화하기 위한 측정체계를 구축하였다. 토양수분이 강우-유출형성과정에 기여하는 기작을 표현하는 유도과정도 전개되었다. 측정은 설마천 유역의 법륜사 우측사면에서 수행되었다. 다중 측정망의 운영을 통하여 시공간적으로 변화하는 토양수분 자료를 획득하였다. 습한 조건에서 토