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논문 상세정보

3D Laser Scanner를 이용한 대규모 불연속면의 굴곡도 측정 연구

A study on Waviness of Large Discontinuity using 3D Laser Scanner

초록

대규모 불연속면의 굴곡도는 암반의 안정성을 판단하는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 주로 실시하는 불연속면의 굴곡도 측정시험은 대형암반의 작은 코어를 채취하여 채취한 작은 코어의 굴곡도에 계수를 사용하여 대형 암반의 굴곡도를 환산하고 있다. 이러한 점을 보완하고자 3D Laser Scanner를 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 직접 측정하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 3D Laser Scanner를 이용하여 실제 X,Y,Z의 좌표를 가지는 3D 모델을 구축하였고, CAD 프로그램을 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 산정한 데이터와 현장에서 Disc-Clinometer로 측정한 Data 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 Mean Dip과 Mean I 측정결과 모두 $1^{\circ}$ 이내로서 측정 장비의 기계오차 $1{\sim}2^{\circ}$ 사이에 속 하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.

Abstract

The waviness of Large Discontinuity rock is the one of important elements that judges the stability of rock slope. When the waviness of large discontinuity is measured in the field, there are many limitations Therefore this research was carried out to measure waviness of large rock discontinuities using 3D laser scanner to supplement this problem. This research established one 3D model that actual X, Y and Z coordinates through the integrated data gained from one that calculates waviness of base lock using CAD program was compared and analyzed to that of disc-clinometer. As its results, the high reliability of results could be recognized as it belongs to mechanical tolerance $1{\sim}2^{\circ}$ and the results belong to the measured values of Mean DIP and Mean are all within $1^{\circ}$. So, the investigation method of waviness of large discontinuity rock face using 3D laser scanner was verified as more prompt, effective and reliable method than conventional direct site measuring method.

본문요약 

문제 정의
  • 따라서, 대형불연속면의 거칠기를 조사하기 위해선 Fecker and Rengers (1971)가 제시한 Roughness 보정법을 사용한 실측치(ISRM, 1978), (Goodman, 1989)와 대규모 스캔이 가능한 3D Laser Scanner 장비를 활용하여 대규모 굴곡도를 측정치와 비교 분석하고자 한다.

    그러나, 이러한 실내시험은 실제 붕괴 사면의 작은 시추공 하나에서 채취한 것이므로 이 시료가 실제 붕괴사면의 전체 암반특성을 대변하기는 어렵다고 판단 된다(Hencher and Lichards, 1989). 따라서, 대형불연속면의 거칠기를 조사하기 위해선 Fecker and Rengers (1971)가 제시한 Roughness 보정법을 사용한 실측치(ISRM, 1978), (Goodman, 1989)와 대규모 스캔이 가능한 3D Laser Scanner 장비를 활용하여 대규모 굴곡도를 측정치와 비교 분석하고자 한다.

  • 본 연구는 울산 혁신도시 O O 지구 내 북측 인접 사면 상부에 인장 균열이 발생한 대상사면에 대한 안정성 검토에 대해 현장 측정 굴곡도와 3D Laser Scanner를 사용한 굴곡도를 비교 분석 하였다.

    본 연구는 울산 혁신도시 O O 지구 내 북측 인접 사면 상부에 인장 균열이 발생한 대상사면에 대한 안정성 검토에 대해 현장 측정 굴곡도와 3D Laser Scanner를 사용한 굴곡도를 비교 분석 하였다.

  • 본 연구에서는 기존 대형 암반사면 굴곡도 조사 방법의 단점을 보완할 수 있는 새로운 측정방법을 제안하기 위하여 3D Laser Scanner를 이용하여 울산에 위치한 대형암반사면에 대한 굴곡도를 측정하였으며, 직접 측정한 61 개소에 대해 굴곡도를 3D Laser Scanner를 이용하여 대형암반의 굴곡도를 측정한 결과는 다음과 같은 결과를 도출 하였다.

    본 연구에서는 기존 대형 암반사면 굴곡도 조사 방법의 단점을 보완할 수 있는 새로운 측정방법을 제안하기 위하여 3D Laser Scanner를 이용하여 울산에 위치한 대형암반사면에 대한 굴곡도를 측정하였으며, 직접 측정한 61 개소에 대해 굴곡도를 3D Laser Scanner를 이용하여 대형암반의 굴곡도를 측정한 결과는 다음과 같은 결과를 도출 하였다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
3D Laser Scanner
3D Laser Scanner란?
지상 레이져 시스템의 한가지로 대상체의 표면으로부터 3차원(x, y, z)공간 좌표를 Point Data로 기록하므로 기존의 Total Station과 같은 1점 만을 측량할 수 밖에 없었던 것에 비해 더욱 발전된 장비

3D Laser Scanner는 지상 레이져 시스템의 한가지로 대상체의 표면으로부터 3차원(x, y, z)공간 좌표를 Point Data로 기록하므로 기존의 Total Station과 같은 1점 만을 측량할 수 밖에 없었던 것에 비해 더욱 발전된 장비이다((RIEGL Laser Measurement Systems, 2014). Total Station과 비교해 3차원적으로 도면을 작성할 수 있으며, 우연오차나 데이터 손실을 최소화 할 수 있다.

3D Laser Scanner
Total Station과 비교해 3D Laser Scanner의 장점은?
3차원적으로 도면을 작성할 수 있으며, 우연오차나 데이터 손실을 최소화

3D Laser Scanner는 지상 레이져 시스템의 한가지로 대상체의 표면으로부터 3차원(x, y, z)공간 좌표를 Point Data로 기록하므로 기존의 Total Station과 같은 1점 만을 측량할 수 밖에 없었던 것에 비해 더욱 발전된 장비이다((RIEGL Laser Measurement Systems, 2014). Total Station과 비교해 3차원적으로 도면을 작성할 수 있으며, 우연오차나 데이터 손실을 최소화 할 수 있다.

3D Laser Scanner
3D Laser Scanner는 어느 분야에 활용되는가?
신속하고 정확히 3차원 모형을 사용하는 자동차, 항공, 문화재, 및 터널 등 많은 곳에서 활용

따라서 3D Laser Scanner는 신속하고 정확히 3차원 모형을 사용하는 자동차, 항공, 문화재, 및 터널 등 많은 곳에서 활용되고 있다(Pack, et al., 2015), (Cynthia and Hwang, 2001).

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저자의 다른 논문

참고문헌 (19)

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