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조병완,김도근,노승현,김헌,Jo,Byung-Wan,Kim,Do-Keun,No,Seung-Hyun,Kim,Heoun 한국방재학회 2008 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1
Nowadays in order to estimate safety diagnosis of bridge, a lot of data like static and dynamic displacement, accelerometer, wind velocity and so on are demanded. When it comes to measure these data, cabled sensor is essential equipment. But cabled sensors have also inefficient factors. From this point of view, considering practical aspects of using these expensive equipments which have been used to examine safety diagnosis, measuring by cabled sensors is restrictive in some respect. Recently to improve theses problems, Wireless sensor system was introduced. But this system can`t perform intelligent reaction because database of this system is just based on internet. In this paper, the intelligent bridge safety management model which can be installed easily, measured at all times and dealing intelligently with various situations is developed to improve these problems.
유비쿼터스 기술을 이용한 교량의 상시 모니터링 프로그램 개발에 관한 연구
조병완,김도근,박정훈,김헌,Jo. Byung-Wan,Kim. Do-Keun,Park. Jung-Hoon,Kim. Heoun 한국방재학회 2008 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1
In case of collapsed or damaged Servicing infrastructure, such as a bridge, tunnel, dam, a severe loss may have to be incurred. Therefore, infrastructure should not be designed and constructed properly but also maintained impeccably. This paper tried to build an intelligent bridge maintenance system that warn the people on bridge and control traffic in the danger. For the purpose, diverse wireless sensor fields are composed and structure`s database is established. Also the paper develops a bridge maintenance program. Developed programme is regarded as a good tool to provide the utmost bridge management scenario, which is exactly correspondent with the demand and restraint by improving the present bridge management strategy.
조병완,윤광원,박정훈,김헌,Jo, Byung-Wan,Yoon, Kwang-Won,Park, Jung-Hoon,Kim, Heoun 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.3
과적차량은 도로 및 교량 구조물과 도로 횡단 시설물 등에 손상요인으로 작용하므로 시설물의 내구성을 단축시켜 이에 따른 유지보수 비용을 증가시킨다. 기존의 단속 시스템은 많은 문제점을 내포하고 있어서 이에 대한 대처방안이 요구되고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 주행중인 과적차량의 지능형 무인과적 단속 시스템 개발을 위하여 유비쿼터스 센서네트워크 시스템을 구성하고, 무선통신프로토콜을 통한 실내성능실험으로 축중 WIM센서 선정, 하중 및 온도에 따른 변수, 자율공간 송수신 거리 실험을 통해 U-도로 과적차량 무인관리 시스템의 가능성을 검토하였다. 그리고 고속 주행 상태에서도 차량의 하중 측정이 가능한 High Speed WIM Sensor의 성능에 대해 검증하였다. 또한 USN구성을 위한 센서의 무선화 테스트를 실시하였다. 본 연구에서 실시한 실험은 기본적으로 고속 WIM센서와 함께 USN의 구성과 Internal/External Network의 완전 무인, 무선화 시스템을 통한 사용자 중심의 시스템을 구축하는 것이 최종 목적이므로 향후 WCDMA/HSDPA를 이용한 External Network의 구성과 실제 과적 단속 적용을 위하여 Test Bed를 통한 실험이 실시되어야 할 것이다. Overload vehicles operate damage to road, bridge, and then increasing in maintenance and repair cost because structures are reduced durability. The existing regulation systems have many problems and need coping measure. Therefore, this paper organized Ubiquitous sensor network system for development of intelligent auto overload vehicle regulation system about high speed vehicles, also axial load WIM sensor was selected by indoor experiment through wireless protocol. And we examined possibility U-load auto overload vehicle regulation system through experiment of the transmission and reception distance. If this system will apply to road and bridge, might be effective for economy and convenience through establishment of U-IT system. And high speed vehicle that was amalgamate IT technology and existing overload regulation problems, also tested wireless sensor for USN organization. This experiment aim to organize system interface for user through perfection man-less, wireless system of Internal/External Network from high speed WIN sensor with USN organization. Accordingly, it is necessary experimentation through Test Bed for constitution External network and application of actually regulations using WCDMA/HSDPA.
철근콘크리트 구조물에 내제된 RF 무선송수신 모듈의 콘크리트 투과성 실험 연구
조병완(Jo Byung-Wan),박정훈(Park Jung-Hoon),윤광원(Yoon Kwang-won),김헌(Kim Heoun) 대한토목학회 2011 대한토목학회논문집 D Vol.31 No.2D
유비쿼터스(Ubiquitous)란 사용자가 네트워크나 컴퓨터에 의식하지 않고 장소, 공간, 시간에 상관없이 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 정보통신 환경을 말하며, 현재 이러한 유비쿼터스 기술을 이용한 첨단도시 및 생태도시 구현이 전 세계적인 화두로 각광받고 있다. 최근 정보산업과 이동통신 기술이 발전함에 따라 주변에 있는 모든 물체에 컴퓨터를 내장하여 서로 네트워크로 연결하고 상호간에 협조와 타협을 해 가면서 인간의 삶에 보이지 않게 컴퓨팅을 제공한다는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)을 개념(M. Weisre, 1993)으로 하여, 무선센서 네트워크 기술 USN (Ubiquitous Sensor Network)을 토목, 건축 구조물 같은 사회기반인프라에 적용한 신개념 지능형 구조물과 유지관리기법에 대한 연구가 시도 되고 있다. 이에 본 연구에서는 유비쿼터스 무선센서 네트워크의 건설구조물 적용 가능성을 판단하기 위하여 건설구조물에 가장 많이 사용되는 콘크리트와 철근을 변수로 실험체를 제작하여 센서노드의 전파투과성 실험에 대한 기초실험을 실시하였다. 이때 철근의 배근 간격 및 콘크리트의 타설 두께, 송수신기의 RF신호 강도 세기를 변수로 하였으며, 내부에 무선통신 모듈이 장착되었을 때 무근콘크리트의 송수신 가능 거리와 철근 배근 간격별 송수신 가능 거리를 수평, 수직 방향으로 각각 측정하였다. 또한, 변수별 전파의 감쇄를 정확히 측정하기 위하여 스펙트럼 아날라이저(Spectrum Analyzer)를 이용하여 사용주파수대의 전파의 크기를 측정하였다. 전파가 감쇄되는 현상을 수치적으로 분석하였으며, 주파수대역의 특성에 따른 주파수 파장의 영향을 분석 하였다. 이를 통하여, 무선센서의 건설 구조물 적용 가능성을 검토한 그 결과 무근콘크리트의 경우 45㎝의 투과 깊이를 보였고, 5㎝의 간격으로 배근한 철근콘크리트는 37㎝, 15㎝ 간격은 45㎝의 투과 깊이를 보였다. 철근 배근 15㎝ 이상이 되면 무선통신에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. Ubiquitous is an information communication environment which peoples could connect on network without being conscious of the network and computer condition at anytime and anywhere. Presently, advanced technology, digital cities and eco-friendly cities using Ubiquitous technology are being focused through out the world. As recent information industry and communication technology have developed remarkably, studies on intelligent structures and structural maintenance methods by combining a general idea of connecting all objects on network by interpolating computers which is called Ubiquitous Computing, and USN(Ubiquitous Sensor Network) are being attempted. In this paper, a basic experiment on penetration of RF(Radio Frequency) sensor nodes using an experimental sample setting concrete and reinforcing bar as variables is studied to estimate the possibility of applying wireless sensor networks in structures. The spring of reinforcing bars, concrete thickness, intensity of radio frequency were set up as variables, transmitting and receiving distance were checked vertically and horizontally. Moreover, Spectrum Analyzer was used for checking the magnitude of the frequency used in order to measure the reduction of radio wave exactly. The radio wave reduction was numerically analyzed, and the influence of the wavelength was analysed as well. As a result, the penetration depth in concrete without reinforcing bars was 45㎝, and in reinforced concretes which reinforcing bars placed at spacing of 5㎝ and 15㎝, the penetration depth were 37㎝ and 45㎝ each. No influence on radio wave penetration depth were found when the spacing of reinforcing bars in the reinforced concrete structures becomes over 15㎝.