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Kinematic GPS를 이용한 초고층건물의 거동 분석
Behavior Analysis of a High Rise Building Using Kinematic GPS 원문보기

한국측량학회 2002년도 창립 20주년기념 국제학술대회, 2002 Apr. 01, 2002년, pp.85 - 91  

손홍규 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ,  박효선 (연세대학교 건축ㆍ도시공학부) ,  최종현 (연세대학교 사회환경시스템공학부) ,  김중경 (연세대학교 사회환경시스템공학부)

초록
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인공위성을 이용한 위치결정시스템인 GPS(Global Positioning System)는 mm 단위의 정밀도로 정적, 동적 위치관측이 가능한 시스템으로 현재 여러 분야에서 활용이 증가하고 있다. 특히 교량, 댐 등 안전이 요구되는 사회기반 시설물의 동적 거동을 기록하고 감시하는데 있어서 GPS가 새로운 관측시스템으로 주목받고 있으며 이를 실용화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 GPS를 이용하여 건물의 거동상태를 점검 하는 것을 목적으로 하고 있다. 초고층건물의 거동을 해석하기 위하여 건물 옥상에 GPS, 가속도계, 풍향계, 풍속계를 설치하였다. GPS와 가속도계를 이용하여 건물의 변위 및 가속도를 5Hz로 관측하였다. GPS를 이용한 변위관측은 1시간, 1분, 1초 등의 간격으로 3차원 변위를 계산하였으며, 계산된 3차원 변위를 가속도계, 풍속계, 풍향계와 연계하여 해석하였다. 대상 건물에 대한 최대 변위를 관측한 결과 시공 단계에 따라 큰 차이를 보였으며 건물의 안정성을 평가할 수 있는 척도인 건물의 고유 진동수의 경우 약 0.2Hz의 값을 얻을 수 있었다. 향후 모든 센서들을 통합하여 실시간으로 건물을 모니터링할 수 있는 시스템을 개발할 경우 건물의 안정성 해석 및 유지보수에 본 연구가 큰 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 GPS와 가속도계를 사용하여 초고층건물의 변위와 가속도를 관측하고; 이를 풍향계 및 풍속계와 연계하여 해석하였고, 초고층건물의 안정성을 평가하는 데 효과적으로 적용될 수 있는 가능성을 고찰해 보았다.
  • 시공단계에 따라 빌딩 거동의 변화를 관측하기 위해 본 연구에서는 빌딩의 거동을 제어하는 장치를 설치하기 전 2(X)1 년 10월 22일부터 10월 25일 오전 7시까지 관측한 자료와 제어장치의 시공이 완료된 후 2002년 1월22일부터 1월 26일 오전 7시까지 관측한 자료를 비교해보았다. 자료의 분석은 1시간 간격으로 static방식을 이용하였다.

가설 설정

  • 2Hz의 동일한 값 을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 수신기의 오차가 설치 장소나 주변상황에 관계없이 일정 하다는 가정에 의해서 빌딩의 고유주파수를 GPS를 사용하여 관측할 수 있었다. GPS 수신 기의 오차에 대한 정확한 값을 계산할 수 있다면, 향후 GPS에 의하여 실시간으로 교량, 초고층건물, 댐 등과 같은 대형건물의 정확한 거동을 모니터링 하는 것이 가능할 것이며, 이 로 인하여, 대형구조물의 안정성 및 적절한 유지 보수 측면에서 경제적인 효과를 기대할 수 있다고 사료된다.
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