기술의 발전에 따라 전 세계적으로 교량은 대형화되고 있으며, 또한 노후 교량의 수도 급격히 증가하고 있다. 이들 대형, 노후 교량 에 대한 구조건전성 모니터링은 대형 사고 예방을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 LoRa LPWAN 기반 무선계측시스템의 적용에 대 한 연구를 수행하였으며, 전남 신안군에 위치한 천사대교의 사장교 구간에 LoRa 무선계측시스템을 구축하였다. 교량의 주탑, 케이블, 보강거더에 대하여 계측시스템을 구축하여 기구축되어 운영 중인 유선기반 모니터링 시스템과 성능 및 경제성을 비교하여 LoRa LPWAN 기반 무선 모니터링 시스템의 대형 교량에서의 적용성을 검토하였다.

본 논문에서는 교량의 건전도 감시용 자립형 계측유닛을 위한 교량의 상시진동을 이용한 진동발전시스템을 제시하였다. 본 연구에서는 전기자 반작용의 영향을 최소화한 새로운 구조의 진동발전기를 제안하고, 기계적 및 전기적인 설계식을 유도한 다음, 시험용 진동발전기를 제작하였다. 또한, 매우 작은 발전 전류의 축전시스템에 대하여 고찰하고 개선점을 도출하였다. 축전시스템에 대한 고찰 결과, 정류기에 사용된 다이오드 특성이 충전과정에서 지배적임을 밝혔다. 마지막으로, 진동발전시스템 모델에 실측 남해대교 가속도 데이터를 적용한 시뮬레이션과 실내 실험을 수행하였고, 제작된 시험용 진동발전기의 적용성과 효용성을 확인할 수 있었다.

이 연구의 목적은 대형 구조불의 상설 감지를 위한 감지기의 최적 위치의 얄고리츰윷 개발하는데에 있다. 구조물 의 진동을 이용한 감지 시 스템은 장기적 으로 계 속해서 구조물을 자동으로 감지하는데에 좋은 방법 증의 하나이다. 하지만 구조물의 진동융 정확히 계측하기 위해서 는 감지기의 위치나 감지기의 숫자에 콘 영향을 받는데， 이와 같은 일은 대형 구조물에 있어서 쉽지가 않다. 최적의 감지기 위치와 최소의 감지기로 가장 정확한 데이터를 획득하기 위하여 최적합한 감지기의 위치를 위한 알고려즘이 개발되어 수치 적 그리고 실험적으로 유용성 을 보인다. EOT가 개발되어 모형 교량에 적용하여 EIM과 비교 분석된다 이 들의 비교를 똥하여， 이 연구에서 제안되어진 EOT가 적 은 수의 감지기로 좋은 걸과를 보여， 상설감지의 복적에 적합함을 보여 준다.

The widespread sensors in a structural monitoring system provide vital support to its operation. Data is obtainedf rom sensors in a structural health monitoring system for integrity assessment of the structure, and false alarm will be frequently triggered if a faulty sensor is detected. In this study, a proposed method based on machine learning algorithm and Gaussian distribution is present to identify sensor fault.

This study is aimed at developing a wireless unified-maintenance system (WUMS) that would satisfy all the requirements for a disaster preventive SHM system of civil structures. The WUMS is designed to measure diverse types of structural responses in realtime based on wireless communication, allowing users to selectively use WiFi RF band and finally working in standalone mode by means of the field-programmable gate array (FPGA) technology. To verify its performance, the following tests were performed: (i) A test to see how far communication is possible in open field, (ii) a modal test on a bridge to see how exactly characteristic real-time dynamic responses are of structures. Finally, the WUMS is proved valid as a SHM, and its outstanding performance is also proven.

최근 건설되는 특수교량에는 상시적인 유지관리 체계로서 계측시스템이 활발히 도입되고 있는 상황이다. 일반적으로 계측시스템 을 이용한 교량 유지관리 시에는 관리기준치를 설정하여 교량의 상태를 평가하게 되지만, 관리기준치 설정 기준과 방법이 없어 설계허용값에 근거하여 단순하게 설정되고 있는 실정이다. 기존의 방법으로 설정된 관리기준치를 적용할 경우 관리기준치 범위 내에서 발생된 이벤트, 이상 거동 및 점진적으로 발생하는 손상 등과 같은 교량의 상태변화를 파악하기에는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 절대치 관리에 있 어 관리기준치 설정의 문제점을 고찰하여 실무에 효과적으로 적용가능한 개선된 관리기준치 설정 및 운영방법을 도출하였다. 개선된 관리기 준치 설정을 위해 검벨분포를 사용한 확률론적 접근방법을 도입하여 재현빈도 50년, 100년의 기댓값에 대한 교량의 주의, 경고치를 산정하였 다. 본 연구에서의 관리기준치는 설계허용치 범위 내에서 발생하는 이상거동을 감지할 수 있도록 계측데이터와 계측데이터의 구간변화량에 대한 관리기준치를 각각 설정되었으며, 제안된 방법으로 산정된 관리기준치는 실측 데이터에 대입하여 비정상적인 데이터의 발생여부를 적절 하게 파악할 수 있다는 것을 확인하였다.

This study is a result of the dynamic characteristics of the tall building using real time structural health monitoring system. The monitoring system consist of an anemometer, accelerometers, GPS and internet-based data logging system. Through this realtime ambient measurement data, evaluate the serviceability of the building.

Structural performance of cable-bridge has been evaluated based on the field load test and the measurement monitoring system of existing Nielsen arch bridge. The measured acceleration data was converted to the displacement of girder and the tension of cable in the process of numerical integration and maximum frequency detection algorithm..

This paper aims to develop a wireless multi-sensing system for structural health monitoring of civil structures. This system is designed to measure all kinds of data--static and dynamic response, etc--from a multi-sensing data logger, and to transmit the measured data by means of a wireless real-time RF module, and to analyze the transmitted data for a health monitoring of structure. To test its validity, a FE analysis of a model cable-stayed bridge has been conducted for system identification. And a modal test of the model bridge has been also performed by both the proposed system and a cable based commercial measurement system(IOTech) for comparison. Based on those results, the proposed system was found to have an excellent capability of measuring and transmitting data from actual structure, and thus to be applicable to health monitoring of civil structures.

By using the accelerometer, there are two techniques of measuring the response from structures: forced vibration and ambient vibration method. Recently, ambient vibration technique is successfully being used for bridges, buildings, dams, and mechanical structures. In this study, we briefly introduce and describe a health monitoring system which measures and predicts the structural integrity of the entire structure through the measurement of ambient vibration characteristics and tilt of the structure by using the domestic-made high precision accelerometer. The high precision servo accelerometer is applied in inertial navigation system of the various weapon systems such as missiles, tanks, and armored vehicles.

Recently, as a number of long span bridges are constructed, the various studies have been focused on bridge health monitoring system (BHMS). Also, Global Navigation Satellite System (GNSS) is being spotlighted as new concept sensor for BHMS because of its unique advantages. However, GNSS installed for bridge monitoring has been used so far only in measurement of bridge displacement. Therefore, in this study, the dynamic characteristic analysis of bridge using GNSS data collected in bridge was conducted, through which is to increase the utilization of GNSS for bridge health monitoring system (BHMS).

The importance of plant pipe rack safety management has been increased. In this study, a plant safety management system based on IoT(Internet of Things) was constructed in Yeosu Industrial Complex. The purpose of this study is to investigate the structural characteristics performance and structural health monitoring of pipe rack using measured data

This study presents investigation study on the structural health monitoring system for the over-pass bridge connected to the passanger terminal of Inchoen International Airport. The bridge structure designed very conseratively was found to be structurally safe and well-operating based on the measured records over the last 10 years. However, the structural health monitoring system is recommended to be investigated again in a regular basis of every 2~3 years to ensure reliability of measurements.

이 연구에서는 변형률계를 사용하여 변위를 추정하는 이론식을 제안 및 검증하고 하중 작용점과 크기를 추정하여 강재보의 건전도 평가 시스템을 개발하고자 하였다. 실험결과 160kN(항복하중의 56%)가력시 최대처짐 점에서 변형률계를 사용하여 얻는 처짐과 변위계의 측정처짐과의 오차율이 2%이내로 나타났으며 하중작용점 및 크기의 추정도 오차율1% 이내로 나타났다. 이를 통해 변형률계로 강재보의 변위 및 하중을 계측 할 수 있으며 나아가 변위계와 하중계의 생략으로 경제적인 센서설계를 할 수 있다. Lab VIEW로 구현된 건전도 평가 프로그램은 측정된 데이터가 일정 범위(강도 한계상태, 사용성 한계상태, 항복변형률)를 넘어설 때 단계별 경고를 발생하였고 변형률계 만으로 사용성한계상태와 강도한계상태를 동시에 모니터링 할 수 있었다.

수상구조물을 물위에서 직접 시공하는 것은 공기 및 비용 측면에서 거의 불가능하다. 일반적으로 지상 제작장에서 구조체와 부유체를 제작한 뒤 물위에 진수하는 것이 가장 효과적이다. 물 위에 구조물을 진수하는 가장 일반적인 공법은 제작장에 도크를 만들고 부유체를 제작한 후 물을 채워 부유시킨 뒤 바지선을 이용해 해당위치로 끌고나가는 드라이도크공법이다. 이 도크공법은 굴토를 하고 도크를 만들어야 되기 때문에 건설비용이 증가할 뿐만 아니라 수변 주위에 환경적인 문제를 발생시킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 에어백을 이용해 지상에서 조립된 구조체를 물위에 진수공법을 고안하였다. 에어백은 특수 고무재료의 공기튜브로서 부유체 하부에 설치되어 조립된 구조물을 부양시켜 굴러가게 하는 역할을 한다. 부양된 구조물은 윈치를 이용해 수변 경사로로 이동되고 자중에 의해 활강함으로써 물위에 진수된다. 이러한 이동과 진수과정에서 구조물에 충격하중과 부가적인 변형이 발생하게 되므로 고급 구조해석 시뮬레이션 기술을 이용해 진수 중 발생 가능한 상황을 예측하고 이에 대한 대비를 수행하였다. 또한 이동과정에서 구조체에서 발생하는 충격과 이에 따른 변형을 인공지능을 이용한 실시간 구조안정성 평가 시스템을 통하여 모니터링함으로써 사전에 계획된 시나리오대로 진수과정이 진행되고 있는지 확인하고, 진수 중 돌발상황에 대한 신속한 판단이 이루어져 즉각적인 대처가 가능하도록 계측관리 시스템을 구축하였다. 개발된 인공지능 실시간 계측관리 시스템을 이용한 에어백 진수 공법은 한강 플로팅 아일랜드 진수에 적용되었다.

이 논문은 나노물질이 결합된 시간반사영역기(TDR)의 보의 변형에 관한 실험자료와 기존 구조 해석기법에 따른 변형간의 상관관계를 평가하기 위한 것이다. TDR의 동축케이블에 일정한 간격마다 나노물질(BaTiO3 powders and silver mixture)을 결합하여 토목구조물에 설치할 수 있도록 하였다. 실험결과,나노물질은 보에 설치된 동축케이블의 정확한 위치정보를 알려주었으며, TDR센서시스템과 Fourier series를 활용하여 필터링 된 실험 자료는 보의 변형을 정확하게 알려주었다. 그러므로, 나노-TDR시스템과 Fourier filter를 활용하여 보의 변형에 관한 정확한 모니터링이 가능하였으며, 변형에 관한 보다 나은 해석이 가능하다는 점에서 기존의 TDR센서 혹은 광섬유 센서보다 진보한 시스템이라 할 수 있다.

본 연구에서는 시공된 실제 현수교에 구축된 계측 모니터링 시스템의 성능을 확인하고, 이 모니터링 시스템을 사용하여 대상교량의 거동특성에 대한 정량적인 정보를 획득하기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 현장재하시험은 정적재하시험, 동적재하시험 및 충격재하시험으로 구성되었으며, 재하시험을 수행함에 앞서 시험결과를 사전에 예측 및 검증하기 위하여 포괄적인 구조해석을 수행하였다. 재하시험 결과는 구조해석결과와 비교하여 면밀하게 분석하였으며, 비교분석 결과 계측값이 구조해석값보다 약 30～50% 정도 작은 값으로 평가되어 대상교량의 우수한 구조성능을 확인하였다. 또한, 대부분의 계측값이 유효한 범위 내에서 측정되는 것을 확인하여 대상교량에 구축된 계측 모니터링 시스템에 대한 신뢰성과 효율성을 검증하였다.