본 논문에서는 2자유도 매니퓰레이터(manipulator)가 탑재된 지상형 이동 로봇을 활용한 균열 지도 작성 기법을 소개한다. 로봇의 앞·측면에 각각 스테레오 비전 센서를 설치하였으며, 앞면에 설치된 센서의 포인트 클라우드 정보를 이용하여 로봇의 위치를 인식하 고 지도를 작성하며, 측면에 설치된 센서의 영상 정보를 바탕으로 벽면 내 균열을 검출한다. 이때, 두 센서의 좌표계를 좌표 변환식을 통해 통일하여 정합 및 검출된 균열 정보를 생성된 지도에 실시간으로 표기하고, 손상의 정보가 기록 및 관리될 수 있도록 하였다. 2자 유도 움직임이 가능한 매니퓰레이터 장치를 이동로봇에 탑재하고 사각지역의 제한 없이 로봇의 진행 방향을 벗어난 균열을 촬영할 수 있도록 하였다. 촬영된 영상 내 딥러닝 기법을 적용하여 균열을 검출하고, 해당 균열이 촬영된 영상 내 일부만 존재한다고 판단하 는 경우 매니퓰레이터를 동작하여 남은 균열의 위치를 추정 및 추가 촬영, 스티칭할 수 있도록 하였다. 본 시스템의 성능 확인을 위하 여 실내 환경에서 실험을 진행하였으며, IoU기반 검출율 0.6 이상의 정확도로 실시간 균열 정보를 구축된 지도 위에 작성하는 것을 확 인하였다.

본 논문에서는 스테레오 비전 센서를 이용한 프리팹 강구조물(PSS: Prefabricated Steel Structures)의 조립부 형상 품질 평가 기법을 소개한다. 스테레오 비전 센서를 통해 모형의 조립부 영상과 포인트 클라우드 데이터를 수집하였으며, 퍼지 기반 엣지 검출, 허프 변 환 기반 원형의 볼트 홀 검출 등의 영상처리 알고리즘을 적용하여 조립부 영역의 볼트홀을 검출하였다. 영상 내 추출된 볼트홀 외곽선 위 세 점의 위치 정보에 대응되는 3차원 실세계 위치 정보를 깊이 영상으로부터 획득하였으며, 이를 기반으로 각 볼트홀의 3차원 중심 위치를 계산하였다. 통계적 기법 중 하나인 주성분 분석 알고리즘(PCA: Principal component analysis) 알고리즘을 적용함으로써 3차 원 위치 정보를 대표하는 최적의 좌표축을 계산하였다. 이를 통해 센서의 설치 방향 및 위치에 따라 센서와 부재 간 평행이 아니더라도 안정적으로 볼트홀 간의 거리를 계측하도록 하였다. 각 볼트홀의 2차원 위치 정보를 기반으로 볼트홀의 순서를 정렬하였으며, 정렬된 볼트홀의 위치 정보를 바탕으로 인접한 볼트홀 간의 각 축의 거리 정보를 계산하여 조립부 볼트홀 위치 중심의 형상 품질을 분석하였 다. 측정된 볼트홀 간의 거리 정보는 실제 도면의 거리 정보와의 절대오차와 상대오차를 계산하여 성능 비교를 진행하였으며, 중앙값 기준 1mm 내의 절대오차와 4% 이내의 상대오차의 계측 성능을 확인하였다.

본 논문에서는 시멘트에 탄소나노튜브를 혼입하여 전기 전도성을 향상시킨 복합재료의 압저항 특성을 딥러닝 기반 트랜스포머 알 고리즘을 적용하여 분석하였다. 훈련 데이터 확보를 위한 실험수행을 병행하였으며, 기존 연구문헌을 참조하여 배합설정, 시편제작, 화학조성 분석, 압저항 성능측정 실험을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 탄소나노튜브 혼입 시편뿐 아니라 플라이애시를 바인더 대 비 50% 대체한 시편에 대한 제작 및 성능평가를 함께 수행하여, 전도성 시멘트 복합재료의 압저항 특성 향상 가능성을 탐구하였다. 실 험결과, 플라이애시 대체 바인더의 경우 보다 안정적인 압저항 특성결과가 관찰되었으며, 측정된 데이터의 80%를 이용하여 트랜스 포머 모델을 훈련시키고 나머지 20%를 통해 검증하였다. 해석 결과는 실험적 측정과 대체로 부합하였으며, 평균 절대 오차 및 평균 제 곱근 오차는 각각 0.069~0.074와 0.124~0.132을 나타내었다.

본 논문에서는 프리팹 구조물의 품질관리를 위한 딥러닝 및 비전센서 기반의 조립 성능 평가 모델을 개발하였다. 조립부 검출을 위 해 인코더-디코더 형식의 네트워크와 수용 영역 블록 합성곱 모듈을 적용한 딥러닝 모델을 사용하였다. 검출된 조립부 영역 내의 볼트 홀을 검출하고, 볼트홀의 위치 값을 산정하여 k-근접 이웃 기반 모델을 사용하여 조립 품질을 평가하였다. 제안된 기법의 성능을 검증 하기 위해 조립부 모형을 3D 프린팅을 이용하여 제작하여 조립부 검출 및 조립 성능 예측 모델의 성능을 검증하였다. 성능 검증 결과 높은 정밀도로 조립부를 검출하였으며, 검출된 조립부내의 볼트홀의 위치를 바탕으로 프리팹 구조물의 조립 성능을 5% 이하의 판별 오차로 평가할 수 있음을 확인하였다.

Severe earthquakes can cause damage to society both socially and economically. An appropriate initial response can alleviate damage from severe earthquakes. In order to formulate an appropriate initial response, it is necessary to identify damage situations in societies; however, it is difficult to grasp this information immediately after an earthquake event. In this study, an earthquake damage assessment methodology for buildings is proposed for estimating damage situations immediately after severe earthquakes. A response spectrum database is constructed to provide response spectra at arbitrary locations from earthquake measurements immediately after the event. The fragility curves are used to estimate the damage of the buildings. Earthquake damage assessment is performed from the response spectrum database at the building scale to provide enhanced damage condition information. Earthquake damage assessment for Gyeongju city and Pohang city were conducted using the proposed methodology, when an earthquake occurred on September 12, 2016, and November 15, 2017. Results confirm that the proposed earthquake damage assessment effectively represented the earthquake damage situation in the city to decide on an appropriate initial response by providing detailed information at the building scale.

Bridge inspection based unmanned aerial vehicle (UAV) has received considerable attention due to its several advantages such as reliability and safety as well as saving time and cost. An unmanned inspection equipment for bridge inspection is composed of UAV and imaging devices such as RGB cameras and infrared cameras. However, many challenging issues should be solved in order to apply this technology to the field. In this paper, an UAV based crack detection method is investigated. To detect the cracks, the image processing techniques with deep learning algorithm are used. To build the spatial information of aging bridge, 3D point cloud based background model is generated.