PURPOSES : The purpose of this study is to identify the dynamic behavior of a cement concrete paving machine (paver) by measuring its response using accelerometers. This is because the dynamic behavior of pavers affects the quality of data from various applications of IoT sensors, such as laser, ultrasonic, optical sensors and so on. Therefore, it is believed that the understanding of dynamic behaviors can contribute to the effective use of various IoT sensors for the acquisition of real-time quality control data in pavement construction. METHODS : Dynamic signals are obtained using accelerometer sensors to identify the dynamic characteristics of paving machines. The main parameters for acquiring dynamic signals are the status of the machine’s operating or standby conditions, and available locations for attaching various IoT sensors. Time domain data are logged at a particular sampling speed using a low-pass filter, subsequently, they are converted to digital data, which are analyzed on three rectangular axes. In addition frequency analysis is conducted on the measured data for identifying the peak frequencies, via FFT (Fast-Fourier-Transform) using MATLAB. RESULTS : The magnitude of the x-directional vibration is higher than that of any other direction under the paver’s operating or standby condition. However, signals from the smoother beam show that the z-directional vibration is more significant in the operating status. It means that the primary vibration depends on the location. Furthermore, the peak frequencies are quite various depending on the status of a paver and its sensing location. CONCLUSIONS : The magnitude of machine vibration and peak frequencies at each status or location are identified from time- and frequency-domain data. When using IoT sensors for quality control or monitoring pavements in construction, the dynamic characteristics of a paver should be considered to mitigate the interference of signals from the paver body or its elements.

본 연구에서는 인공신경망을 이용해 건물 구조물의 가속도계 설치 위치 및 개수를 선정하는 방법을 제안한다. 인공신경망의 입력 층에는 층에 설치되는 가속도계로부터 얻는 가속도이력데이터가 입력되며, 출력층에는 구조물을 정의하는 각 층의 질량과 강성 값을 출력하도록 신경망을 구성한다. 가속도계의 설치 위치 및 개수를 선정하기 위해 여러 설치 시나리오를 가정하고 훈련을 통해 인공신경망을 구한다. 훈련에 사용되지 않은 예제를 이용해 예측 성능을 비교하였다. 센서 개수 및 위치에 따른 예측 성능을 비교하여 설치위치 및 개수를 선정한다. 6층과 10층 예제 적용을 통해 제안하는 방법을 검증하였다.

국내 시설 농업의 99.2%를 차지하는 플라스틱온실의 내부 환경인자는 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하고 온실 공간 내부에서 편차가 발생한다. 온도, 습도, CO2, 광도의 환경인자를 계측하기 위한 지점을 3 × 3 × 5로 구성하여 데이터를 취득하고 내부 공간을 수직, 수평적인 측면으로 분할하여 환경 인자의 분포를 확인하였다. 계측지점의 최적점을 선정하고자 계측 공간을 수직, 수평적인 방향으로 분할하고, 측정 데이터와 이를 활용한 예측지점의 선형회귀분석 결과로 성능평가를 실시하였다. 일반적인 상황에서는 온도와 습도 인자의 경우 1개의 센서로 플라스틱온실 내부 환경의 계측이 가능할 수 있으나, 특정 구간의 경우 다수의 센서를 활용하여 내부공간의 정밀성을 확보하는 것이 필요하다. CO2의 경우 실험기간 내의 계측 매트릭스의 증가에도 불구하고 변이를 정의하는데 한계가 있음을 발견하였다. 조도 분포의 경우 일출 이후 지속적으로 회귀분석 결과가 작아짐을 발견하였다. 구조물의 간섭 등을 고려해 동일한 수평적인 방향에서 미계측 지점의 결정계수가 감소하였고, 센서 매트릭스 배치를 작물 높이 위로 위치하여 다수의 센서 노드 설치로 개선 가능하다고 예상된다. 외부 환경의 변화에 따라 온실 내부 환경이 불규칙하게 변화되며, 이 구간은 시설의 규격을 고려하여 계측 매트릭스를 구성해야 한다. 반대로 안정적인 구간에서는 최소한의 센서 노드로 내부 환경의 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 측정하고자 하는 환경인자와 시설의 구조 등 연구 및 재배자의 목적에 맞는 계측 매트릭스 위치 선정의 유동성이 요구되며, 덕트의 개폐위치를 조절하여 필요한 곳에 에너지를 투입하는 국소냉난방 및 생육제어 모델링 설계에 적용 가능하다고 판단된다.

국내 고도성장기 이후 본격 건설되기 시작한 사회 기반 시설물은 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 특히 사고 발생 시 대량 인명 피해로 직결될 수 있는 교량, 터널 등의 대형 구조물에 대한 안전성 평가가 필요하다. 하지만 기존의 유선 센서 기반의 Structural Health Monitoring(SHM)을 개선한 무선 스마트 센서 네트워크는 짧은 신호 도달거리로 인해 경제적이고 효율적인 시스템 구축이 힘들다. 따라서 LoRa LPWAN 시스템은 사물인터넷의 확산과 더불어 저전력 장거리 통신이 각광을 받고 있으며, 이를 구조 건전성 모니터링에 응용함으로써 경제적이면서도 효율적인 모니터링 시스템 구축이 가능하다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN 기반의 무선 계측센서 기술 동향을 조사하였으며, LoRa LPWAN 기반의 무선 계측센서 설치 및 유지관리 방안을 제안한다.

PURPOSES :This study aims to develop a sealant for use in the installation of Weigh-In-Motion (WIM) sensor for asphalt concrete or cement concrete pavements.METHODS:In order to investigate the properties of various sealants that were mixed with latex and carbon fiber, various test methods were adopted, such as bituminous bond strength test, softening point test, and cone penetration test. To evaluate moisture susceptibility, the BBS test was conducted under moist condition. The bond strength ratio (BSR) was calculated based on tensile strength ratio method.RESULTS :The sealant’s properties significantly varied according to the amount of latex or carbon fiber. The usage of latex marginally enhanced the cone penetration test result, notwithstanding reduced asphalt content. This implies that the sealant will be proper cold temperature reason. Moreover, the addition of latex and carbon fiber evidently increased the softening point. This indicates that the tendency of the material to flow at elevated temperatures is encountered during service. With the addition of latex and carbon fiber, the moisture susceptibility measured with BSR improved marginally, while the bond strength under dry condition decreased marginally. Sealant F displays the highest bond strength and BSR under limited test conditions.CONCLUSIONS :According to the proportion of latex and carbon fiber mixed, properties of sealant, such as softening point, cone penetration, and BSR varied marginally. This indicates that the sealant has to be applied considering the environmental condition, to improve service life.

차량의 동적하중이 도로상에 작용하는 위치를 계측하기 위한 원더링 계측용 사선센서의 적정 설치각도를 제안하였다. 이를 위해서 테이프스위치 센서를 이용하여 원더링 계측용 장비를 개발하였고, 개발된 장비와 실험차량을 이용하여 평가용 자료를 수집하였다. 수집자료 분석 결과, 사선센서의 설치각도가 커질수록 원더링 수집자료의 오차가 감소하였고, 이러한 오차의 감소는 통계적으로도 의미가 있는 것으로 분석되었다. 그러나 사선센서를 30˚ 이상으로 설치할 경우, 탠덤축의 제원상의 이유로 인해 오류자료가 수집되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 국내 차량제원 등을 종합하여 원더링 계측용 사선센서의 적정 설치각도를 20˚~25˚로 제안하였다.

In this study, concrete slab with insulation and non-insulated formwork was used to monitor and control its strength using a wireless sensor network with equivalent age method. As a result, the temperature and compressive strength of the structures were monitored without any problems, which revealed a good management tool.