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[국내논문] 토털스테이션과 3D 레이저 스캐너에 의한 광산공간정보 구축
Construction of Mine Geospatial Information by Total Station and 3D Laser Scanner 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.3, 2019년, pp.520 - 525  

박준규 (서일대학교 토목공학과) ,  이근왕 (청운대학교 멀티미디어학과)

초록
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광산은 자원확보를 위한 중요한 기반시설이지만 운영과정에서 근로자의 안전문제가 발생할 수 있고, 지반침하와 같은 재해가 발생할 수 있다. 최근 광산 규모의 대형화와 기계화로 인해 채광공정이 과거에 비해 매우 복잡해져 체계적이고, 안전한 광산 운영을 위해 광산에 대한 정확한 공간정보 구축이 필요한 실정이다. 기존의 광산공간정보는 주로 토털스테이션을 이용해 구축되어 왔지만 이 방법은 목표물을 일일이 시준하고 측정해야 하기 때문에 많은 작업시간이 필요한 단점이 있다. 본 연구에서는 토털스테이션과 3D 레이저 스캐너로 광산에 대한 데이터를 취득하고, 형상 정합 방법을 이용하여 광산공간정보를 구축하고자 하였다. 토털스테이션의 기준점 측량성과를 적용한 일부 영역의 고정식 스캐너 데이터를 이용하여 이동식 스캐너로 취득된 넓은 지역에 대한 정확한 성과를 효과적으로 구축할 수 있었으며, 구축된 광산공간정보의 정확도 평가를 통해 평균 0.083m의 편차를 보임으로써 연구결과의 적용성을 제시하였다. 연구를 통해 구축된 포인트클라우드 형태의 성과물은 갱내 형상의 가시화, 거리, 면적, 경사도 등 정량적인 분석과 단면 형상에 대한 도면 생성의 자동화 등이 가능하여 광산관리의 효율성 향상에 기여할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Mines are an important infrastructure for securing resources, but safety problems can arise in the course of operation. Recently, the mining process is very complicated due to the large scale and mechanization. Therefore, it is necessary to construct accurate geospatial information on mine for syste...

주제어

#3D Laser Scanner   #Control Point   #Geospatial Information   #Mine   #Shape Based Registration  

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 토털스테이션과 3D 레이저 스캐너로 광산에 대한 데이터를 취득하고, 형상 정합 방법을 이용하여 광산공간정보를 구축하고자 한 것으로 연구를 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
  • 이에 본 연구에서는 기존의 광산공간정보 구축 방법을 보완할 수 있도록 토털스테이션과 3D 레이저 스캐너로 데이터를 취득하고, 형상 정합 방법을 이용하여 정밀한 광산공간정보를 구축하고자 하였다.

가설 설정

  • 3. 포인트 클라우드 형태의 성과물은 갱내 형상의 가시화, 거리, 면적, 경사도 등 정량적인 분석과 단면 형상에 대한 도면 생성의 자동화 등이 가능하여 광산관리의 효율성 향상에 이바지할 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 논문에서 광산공간정보 구축 방법을 보완하기위하여 어떻게 데이터를 취득하였는가 이에 본 연구에서는 기존의 광산공간정보 구축 방법을 보완할 수 있도록 토털스테이션과 3D 레이 저 스캐너로 데이터를 취득하고, 형상 정합 방법을 이용하여 정밀한 광산공간정보를 구축하고자 하였다. 2장의 데이터 취득에서는 토털스테이션을 이용하여 갱내 공간 정보 구축을 위한 기준점 측량을 수행하고, 기준점에 3D 레이저 스캐너를 설치하여 georeferencing 된 데이터를 취득한다. 광산 갱내 전체에 대한 효과적인 자료취득을 위해 이동식 스캐너를 이용하여 데이터를 취득한다. 3장에서는 고정식 스캐너 데이터를 기준으로 형상 정합 기법을 적용하여 전체적인 데이터를 구축하고, 정확도를 평가한다.
광산은 어떠한 차원에서 중요한 기반인가? 광산은 지하자원의 확보 차원에서 매우 중요한 기반이지만 운영과정에서 근로자의 안전문제나 지반침하와 같은 환경문제가 발생할 수 있다[1, 2]. 광산으로 인한 재해는 피해규모가 크고, 재해조사와 복구에 많은 시간이 필요하며, 추가적인 피해가 지속해서 일어날 수 있어 체계적인 관리가 요구된다[3].
광산 공간정보를 토털스테이션을 이용해 구축할 경우의 단점은 무엇인가 한편, 기존의 광산 공간정보는 주로 토털스테이션을 이용해 구축됐지만 이 방법은 목표물을 일일이 시 준하고 측정해야 하므로 많은 작업시간이 필요한 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 광산공간정보 구축 방법을 보완할 수 있도록 토털스테이션과 3D 레이 저 스캐너로 데이터를 취득하고, 형상 정합 방법을 이용하여 정밀한 광산공간정보를 구축하고자 하였다.
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참고문헌 (11)

  1. S. Y. Kim, J. H. Yu, Y. G. Yu, H. J. Lee, "Database Enhancement for Development of Open-pit Mine Monitoring System in Open Source Environments", Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.34, No.1, pp.21-32, Jan. 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.7848/ksgpc.2016.34.1.21 

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  2. J. K. Park, K. Y. Jung, "Application of Laser Scanner for Mine Management and Mining Plan", Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology, Vol.7, No.6, pp.693-700, Jun. 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.14257/ ajmahs.2017.06.89 

  3. S. H. Ju, S. H. Yoon, S. Y. Park, J. Heo, "Simulation based Target Geometry Determination Method for Extrinsic Calibration of Multiple 2D Laser Scanning System", Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.36, No.6, pp.443-449, Dec. 2018. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2018.36.6.443 

  4. S. Y. Soh, Y. J. Chun, Ambrose J. M. Itika, "A Study on Leaching and Solvent Extraction for the Recovery of Copper Ore for Small-Scale Mining in Tanzania", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.18, No.4, pp.438-445, Apr. 2018. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2017.18.4.438 

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  5. S. P. Hong, E. M. Kim, "Classification of 3D Road Objects Using Machine Learning", Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.36, No.6, pp.535-544, Dec. 2018. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2017.17.5.85 

  6. J. K. Park, M. G. Kim, "Application of scanning total station for efficiency enhancement of tunnel surveys", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 18, No. 4, pp. 242-247, Apr. 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2017.18.4.242 

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  7. J. K. Park, K. W. Lee, "Analysis of the Status of Mine and Methods of Mine Geospatial Information Construction Technology for Systematic Mine Management", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.19, No.9, pp.355-361, Sep. 2018. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2018.19.9.355 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. Ohmynews, Namsu Mine [Internet]. Ohmynews. Available From: http://www.ohmynews.com (accessed Jan., 7, 2019) 

  9. Trimble Inc., SX10, [Internet]. Trimble Inc. Available From: https://www.trimble.com (accessed Jan., 8, 2019) 

  10. GeoSLAM, ZEB REVO RT [Internet]. GeoSLAM. Available From: https://geoslam.com/ (accessed Jan., 8, 2019) 

  11. National Law Information Center, Regulation of Technology Service enterprise [Internet]. the Office of Legislation. Available From: http://www.law.go.kr/ (accessed Jan., 8, 2019) 

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