초록 ▼

- 구조물 변위 거동분석 알고리즘 개발
․변위 계측 자료를 이용한 구조물 거동평가 기술의 원천기술 확보
․변위 계측 자료 뿐 아니라 가속도등 기타 거동 계측 데이터를 활용한 Hybrid 구조 거동평가 기술 확보
․거동 평가 자료의 신뢰도 분석 기법 확보
․기존 계측 데이터의 활용성 증대 및 기존 시스템 적용성 확보
- 계측 시스템 연동과 계측 데이터의 통계적 처리 기술 개발
․GNSS, GPS, 영상측량과 같은 다양한 계측 방법을 활용한 구조물 거동 변위데이터 활용 방안 연구
․데이터의 통계적

- 구조물 변위 거동분석 알고리즘 개발
․변위 계측 자료를 이용한 구조물 거동평가 기술의 원천기술 확보
․변위 계측 자료 뿐 아니라 가속도등 기타 거동 계측 데이터를 활용한 Hybrid 구조 거동평가 기술 확보
․거동 평가 자료의 신뢰도 분석 기법 확보
․기존 계측 데이터의 활용성 증대 및 기존 시스템 적용성 확보
- 계측 시스템 연동과 계측 데이터의 통계적 처리 기술 개발
․GNSS, GPS, 영상측량과 같은 다양한 계측 방법을 활용한 구조물 거동 변위데이터 활용 방안 연구
․데이터의 통계적 처리 기술을 통한 계측 데이터 신뢰도 확보
․위험도 분석을 통한 수준별 구조물 거동 평가

Abstract

- Analysis of existing bridge management systems for the BMS
- Infrastructure state assessment technology based on displacement based measurements

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• Summary ... 6
• 목 차 ... 8
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 12
• 제 1 절 연구개요 ... 12
• 제 2 절 연구배경 ... 12
• 1. 사회적 배경 ... 12
• 2. 경제적 배경 ... 15
• 제 3 절 연구 목표 및 내용 ... 15
• 1. 연구 목표 ... 17
• 2. 연구내용 ... 18
• 가. 1차년도 연구내용 ... 18
• 나. 2차년도 연구내용 ... 19
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 20
• 제 1 절 국내 기술 개발 현황 ... 20
• 제 2 절 국외 기술 개발 현황 ... 30
• 제 3 장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ... 32
• 제 1 절 서 론 ... 32
• 제 2 절 구조물 유지 관리 ... 32
• 1. 구조물 유지관리 관련 법령 ... 33
• 가. 교량 유지관리에 관한 법령 ... 34
• 나. 터널 유지관리에 관한 법령 ... 37
• 다. 사면 유지관리에 관한 법령 ... 38
• 2. 구조물 유지관리 시스템 현황 ... 39
• 가. 교량유지관리시스템 ... 39
• 나. 터널유지관리시스템 ... 46
• 다. 사면유지관리시스템 ... 50
• 3. 구조물 유지관리 시스템 분석 ... 53
• 가. 영종대교 유지관리 시스템 ... 53
• 나. 인천대교 유지관리 시스템 ... 55
• 제 3 절 변위 계측 시스템 분석 ... 57
• 1. 교량 변위 계측 시스템 ... 57
• 가. 레이저 변위계 ... 58
• 나. GPS측량 ... 59
• 다. 사진측량 ... 70
• 2. 터널계측 시스템 ... 74
• 가. 내공변위계 ... 75
• 나. 3차원광파기(토탈 스테이션) ... 78
• 다. 광섬유센서 ... 80
• 라. 레이저스캐너 ... 83
• 마. 사진측량 ... 86
• 3. 댐 계측 시스템 ... 87
• 가. 매설계측기 ... 88
• 나. GPS ... 91
• 다. 사진 ... 92
• 라. 레이저스캐너 ... 94
• 4. 고층건물 변위 계측 시스템 ... 96
• 가. 경사계 ... 96
• 나. GPS 측량 ... 98
• 다. 사진측량 ... 100
• 제 4 절 변위 평가를 위한 계측 시스템 구성 ... 100
• 1. 거동 평가 Process ... 101
• 2. 계측시스템 Architecture ... 101
• 3. 계측시스템 Component ... 103
• 가. GPS 수신기 ... 103
• 나. 가속도계 ... 103
• 다. DAQ ... 105
• 라. 카메라 ... 106
• 4. 카메라 계측 적용성 분석 ... 106
• 가. 경간 종축방향 촬영 ... 109
• 나. 경간 단면방향 촬영 ... 109
• 다. 경간 종축방향으로 카메라 연속 배치 ... 110
• 5. 카메라 계측 알고리즘 ... 111
• 가. 사진영상 계측시스템 ... 111
• 나. 이미지 프로세싱 ... 111
• 제 5 절 변위 기반 거동평가 알고리즘 개발 ... 119
• 1. 구조물 응답 계측 ... 120
• 2. 구조물 변형 형상 추정 알고리즘 ... 121
• 가. 구조물 변형 함수 ... 121
• 나. 목표 형상 함수(Object Shape Function) ... 122
• 다. 기저 형상 함수 가중치(Weight Factor) ... 124
• 3. 변위 추정 알고리즘 ... 127
• 가. 최적 센서 배치 ... 127
• 나. Modal analysis를 이용한 동적 거동의 예측 ... 139
• 제 6 절 변위 기반 거동평가 프로그램 개발 ... 145
• 1. 프로그램 입·출력 ... 145
• 2. 프로그램 및 알고리즘 검증 ... 148
• 가. 알고리즘 및 프로그램 검증(수학예제) ... 148
• 나. 알고리즘 및 프로그램 검증(해석예제) ... 151
• 3. 알고리즘 검증 결과 ... 164
• 제 7 절 수치모델 해석 ... 166
• 1. 2경간 연속교 모델 ... 168
• 가. 원점 대칭 형상- CASE1 ... 179
• 나. 일축 대칭 형상- CASE2 ... 185
• 다. 비대칭 형상- CASE3 ... 189
• 2. 2경간 트러스교 모델 ... 193
• 가. 2경간 트러스 모델:원점 대칭 형상 ... 199
• 나. 경간 트러스 모델:일축 대칭 형상 ... 203
• 다. 2경간 트러스 모델:비대칭 형상 ... 207
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 212
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ... 212
• 제 2 절 성과 및 실적 ... 213
• 1. 연구성과 ... 213
• 가. 질적 성과지표 ... 213
• 나. 양적 성과지표 ... 214
• 2. 연구실적 ... 214
• 가. 논문게재 성과 ... 214
• 나. 학술대회 발표 성과 ... 215
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 216
• 제 1 절 연구 성과의 기대효과 ... 216
• 제 2 절 연구 성과의 활용방안 ... 217
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 219
• 제 7 장 참고문헌 ... 220