초록 ▼

연구목적
○ FBG센서를 내장한 감지형앵커를 제작하여 급경사지 현장에 설치하고, 감지형앵커의 중장기
거동특성 파악
○ 감지형앵커를 이용한 급경사지 상시계측관리 시스템 구축 및 급경사지 모니터링에 활용
○ 감지형 인장 앵커에 대한 인발시험을 실시하여 감지형앵커의 거동특성 파악
연구내용
○ 국내외 관련기술 동향 조사
○ 국내외 관련기술 특허 조사
○ 광섬유센서 array 설계 및 제작
○ 스마트텐던 제작
○ 감지형앵커 제작
○ 감지형앵커 현장설치를 위한 급경사지 현장 선정

연구목적
○ FBG센서를 내장한 감지형앵커를 제작하여 급경사지 현장에 설치하고, 감지형앵커의 중장기
거동특성 파악
○ 감지형앵커를 이용한 급경사지 상시계측관리 시스템 구축 및 급경사지 모니터링에 활용
○ 감지형 인장 앵커에 대한 인발시험을 실시하여 감지형앵커의 거동특성 파악
연구내용
○ 국내외 관련기술 동향 조사
○ 국내외 관련기술 특허 조사
○ 광섬유센서 array 설계 및 제작
○ 스마트텐던 제작
○ 감지형앵커 제작
○ 감지형앵커 현장설치를 위한 급경사지 현장 선정
○ 감지형앵커를 이용한 급경사지 상시계측관리 프로그램 개발
○ 감지형앵커를 이용한 급경사지 상시계측관리 시스템 구축
○ FBG센서가 내장된 감지형앵커를 이용하여 급경사지의 환경변화(지하수위 상승, 사면의 활동 및 풍화 또는 열화현상에 의한 사면의 물성치 변화)에 따른 상태감시가 가능하여 급경사지를 효율적으로 모니터링 할 수 있음.
○ 현재 개발되어 있는 감지형앵커의 장기거동 특성을 파악하여 향후 국내외 급경사지에 대한 상시계측관리가 가능함
○ 감지형앵커의 거동특성 및 하중전이특성을 파악함으로써 앵커의 응력분포를 무시하고 설계하는 기존의 비경제적인 앵커 장착장 설계방법을 개선하고 효율적인 사면보강 가능
○ 앵커의 장력변화를 측정할 수 있는 감지형앵커를 이용하여 초기하중 도입 및 유지관리시 앵커의 장력을 관리함으로써 앵커가 지지하고 있는 지반구조물의 건전성을 실시간으로 모니터링 함
○ 지반구조물 보강체의 건전성을 확보하여 급작스러운 사면/가시설의 붕괴를 방지함으로써 시민의 생명을 보호하고 보상 및 복구에 소요되는 사회적인 비용을 최소화 함
○ 강우로 인한 산사태 및 사면붕괴를 미리 예측하여 인명피해 및 재산피해를 방지하고, 산지가 많은 국내여건에서 경제적으로 주어진 토지이용의 효율성을 극대화
○ 감지형앵커와 스마트텐던 기술의 사업화를 바탕으로 한 고성능 시설물 안전관리 시스템 실현을 통해 국가 예산을 효율적으로 집행하고, 시설물 피해의 사전예측 및 최적 대응을 통한 사회간접비용의 최소화가 달성될 수 있음
○ 우리나라는 급경사지 계측 및 안전성 모니터링, 보수보강 등의 분야에서 사용되는 센서,계측기 등의 장비를 대부분 수입에 의존하고 있으나, 감지형앵커를 이용할 경우 급경사지상시계측관리 시스템 구축을 위한 기술 자립도 향상이 기대됨
○ 향후 감지형앵커 기술의 상용화로 감지형앵커 및 파생 상품의 수출이 가능할 것으로 기대됨

Abstract ▼

1. Research on Present Domestic and Overseas Development Status of Relevant Technology
1) Case Study on Cable and its Characteristics in Domestic and Overseas' Study
2) Research on Paper of Domestic and Overseas on Measurement Monitoring Management around Slope Area
3) Research on Surf

1. Research on Present Domestic and Overseas Development Status of Relevant Technology
1) Case Study on Cable and its Characteristics in Domestic and Overseas' Study
2) Research on Paper of Domestic and Overseas on Measurement Monitoring Management around Slope Area
3) Research on Surface Displacement Measurement Techniques
4) Study on Measurement System of Overseas around Slope Area
2. Study on Patent on the Technology
1) Study on Patent in Korea, United States, Japan, and Europe
2) Study on Patent of the FBG Sensor Embedded Anchor
3) Study on Patent in Our Nation of FBG Sensor Embedded Anchor
3. Design and Development of Fiber Optic Sensor Array
1) Design FBG Sensor Embedded Anchor array for installation
2) Development of Fiber Optic Sensor
4. Development of Smart-Tendon
1) Development of the Smart-Tendon for implement FBG Sensor Embedded Anchor
2) Development of the Smart-Tendon with tensile part for FBG Sensor Embedded Anchor
3) Development of Fiber Safety Cap
5. Select the field to Perform a Field Research and Analysis
1) Development of the Smart-Anchor for implement FBG Sensor Embedded Anchor
2) Perform a Site Investigation on the Selected Field
3) Select the FBG Sensor Embedded Anchor According to the Site Characteristic
6. Select the field to Perform a Field Research and Analysis
1) Manufacturing 15.5m FBG Sensor Embedded Anchor
2) Manufacturing 19.0m FBG Sensor Embedded Anchor
3) Manufacturing 25.5m FBG Sensor Embedded Anchor
4) Manufacturing 27.5m FBG Sensor Embedded Anchor
7. Develop a Real-time Monitoring Management Program with FBG Sensor Embedded Anchor for Steep Slope Area
1) Develop a Real-time Monitoring Management Program for Steep Slope Area
2) Develop into Two Applications of Program, Research and Test
8. Develop a Real-time Monitoring Management System with FBG Sensor Embedded Anchor for Steep Slope Area
1) Develop a Anchor Monitoring System with Interrogator
2) Build a Constant Temperature/Humidify System Housing
9. Develop Tensile FBG Sensor Embedded Anchor and Install on the Site (Site Investigation, Boring, and Grouting)
1) Select Soil Surface and Subsurface Region
2) Develop FBG Sensor Embedded Anchor and Perform a Field Test
10. Perform a Test of Tensile FBG Sensor Embedded Anchor
1) Perform a Pulling Test of Tensile FBG Sensor Embedded Anchor
2) Load Test and result of Tensile FBG Sensor Embedded Anchor on Each Level
11. Analysis of Business Plan of FBG Sensor Embedded Anchor
1) Risk Factors of the Business Plan
2) Analysis of the Business Plan
3) Probability of Business Plan

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 한글 초록 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 7
• 차례 ... 11
• 제1장 연구 개요 ... 21
• 1.1 급경사지 상시계측관리의 필요성 ... 21
• 가. 급경사지 상시계측관리의 필요성 ... 21
• 나. 급경사지 재해예방에 관한 법률 ... 22
• 다. 자연재해대책법 ... 27
• 1.2 총괄 업무 수행 체계 ... 30
• 가. 연구의 목표 ... 30
• 나. 총괄 업무 흐름도 ... 31
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 33
• 2.1 국내외 기술 현황 및 특허조사 ... 33
• 가. 국내외 일반적인 사면 모니터링 방법에 대한 현황 조사 ... 33
• 나. 국내외 광섬유센서를 이용한 사면 모니터링 적용사례 ... 36
• 다. 국내외 관련 특허 조사 결과 ... 42
• 2.2 감지형앵커에 대한 연구개발 필요성 ... 49
• 가. 감지형앵커의 연구개발 필요성 ... 49
• 나. 감지형앵커의 장점 ... 55
• 제3장 감지형앵커의 현장 사면 설치 ... 57
• 3.1 스마트텐던의 개요 ... 57
• 가. FBG 광섬유센서 개요 ... 57
• 나. 스마트텐던의 개념 ... 62
• 3.2 감지형앵커 개요 ... 69
• 가. 앵커의 활용기술 개요 ... 69
• 나. 감지형앵커 개요 ... 76
• 3.3 사면안정해석 및 감지형앵커 설계 ... 78
• 가. 급경사지 재해위험도 평가기준 ... 78
• 나. 사면안정해석 개요 ... 88
• 다. 대상 현장의 선정 ... 92
• 라. 대상 현장에 대한 재해위험도 평가 ... 97
• 마. 대상 현장에 대한 지반조사 및 역해석 결과 ... 99
• 바. 대상 현장에 대한 사면안정해석 결과 ... 106
• 사. 감지형앵커의 설계 ... 115
• 3.4 감지형앵커 제작 및 현장 시공 ... 120
• 가. FBG센서 제작 ... 120
• 나. 스마트텐던의 제작 ... 123
• 다. 보호정착구 제작 ... 128
• 라. 감지형앵커의 제작 ... 130
• 마. 감지형앵커 현장 시험시공 ... 132
• 제4장 인장형 앵커의 거동특성 파악 ... 133
• 4.1 인장형 앵커의 설계 및 제작 ... 133
• 가. 감지형 인장 앵커의 제작 ... 133
• 나. 대상 현장에 대한 지반조사 결과 ... 136
• 다. 감지형 인장 앵커 길이 설계 ... 140
• 라. FBG 센서 array 설계 ... 140
• 마. 앵커 설치 시공 과정 ... 142
• 바. 감지형 앵커 현장인발실험 ... 143
• 4.2 감지형 인장 앵커 인발시험 결과 ... 145
• 가. 암반 지반에 대한 인발시험 결과 ... 145
• 나. 토사지반에 대한 인발시험 결과 ... 147
• 제5장 급경사지 상시계측관리 시스템 개발 ... 148
• 5.1 급경사지 상시계측관리 시스템 구성 ... 148
• 가. 상시계측관리 시스템 구성 및 기능 ... 148
• 나. 상시계측관리 시스템의 규격 및 사양 ... 152
• 5.2 급경사지 상시계측관리 모니터링 프로그램 개발 ... 160
• 가. 급경사지 상시계측관리 모니터링 프로그램 개발 ... 160
• 나. 연구용 Test 프로그램 개발 ... 166
• 제6장 감지형앵커의 시장성 조사 및 사업화 전략 ... 169
• 6.1 사업개요 및 필요성 ... 169
• 가. 사업개요 ... 169
• 나. 사업의 필요성 ... 171
• 6.2 사업화 위험요소(Risk) 분석 ... 173
• 6.3 시장성 분석 ... 174
• 가. 시장개요 ... 174
• 나. 시장특성 ... 175
• 다. 시장 동향 및 전망 ... 176
• 라. 사업화 가능성 ... 178
• 참고문헌 ... 180
• 연구성과 활용계획서 ... 182
• 끝페이지 ... 185