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무인항공시스템 열화상 정보를 활용한 노후 하수관의 누수 탐지
김기환 ( Jihuan Jin ),박성식 ( Songsik Park ),임현택 ( Hyuntaek Lim ),이승주 ( Seungjoo Lee ),김용성 ( Yongseong Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
최근 5년간 서울시에서는 도로가 함몰된 3,119건(10cm이상) 중 2,636건(85%)이 하수관의 노후로 인한 손상이 발생한 것으로 조사되었다. 또한, 2015년에는 노후 하수관 교체와 정비에 투입 된 예산은 약 2,200억원이다. 기존 노후 하수관 누수 탐지에 관한 선행 연구는 주로 GPR을 이용한 지반 안정성 평가 연구이며, 열화상 정보를 이용한 노후 하수관 매립 지반 누수를 예측하는 연구는 거의 없었다. 본 연구에서는 무인항공기를 이용하여 전라남도 영암군 삼호읍 대불산업단지 내 대불처리분구 일원을 대상으로 지반침하 개연성이 높은 노후 하수관로 매설 지반을 열화상 카메라를 이용하여 지표면의 열확산 현상을 측정하고 노후화 된 하수관로에 대해 누수 및 파괴를 예측할 수 있는 기법을 제안하였다. 본 연구결과 현장조사를 수행한 대불처리 분구 일원의 특정 지역에서 온도 편차가 큰 온도 분포 이상대가 나타나 이 지역에 누수대가 분포할 확률이 높을 것으로 예측되었다. 온도분포 이상대의 GPR 탐지 결과에서 하수관 파손과 관련이 있는 대상으로 지점을 CCTV 조사 결과, 하수관 3개에서 누수 가능성이 매우 높을 것으로 조사되었다. 또한 시험굴 조사, 간이 콘 관입시험, 지표면의 열확산 현상의 측정을 통해 노후 하수관의 누수 현상을 확인하였다. 본 연구를 통해 열화상 카메라를 장착한 무인항공시스템은 노후 하수관 누수탐지 등 시설물 관리에 필요한 현장조사에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
김정면 ( Jungmeyon Kim ),임현택 ( Hyuntaek Lim ),김기환 ( Jihuan Jin ),김용성 ( Yongseong Kim ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
2016년 9월에 규모 5.8의 지진으로 인해 23명의 인명피해가 발생된 9.12 지진 사례에서 알 수 있듯이 농촌지역의 주택의 대부분은 노후화 및 내진설계가 반영된 주택이 아님에 따라 주택붕괴 등으로 인한 인명피해 우려가 심각하며, 본진 이후 지속적으로 발생되는 여진으로 인해 주민의 불안감은 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 지진 발생 시 주택붕괴 및 주택 내 낙하물로 인한 인명피해를 최소화하기 위한 방안으로 주택 내 설치가 가능하고, 이동 및 보관이 용이하며 외부하중에 신체를 보호할 수 있는 주택용 방재쉘터를 개발하였으며, 이를 위해 방재쉘터 제원, 재료, 작용 하중 분석을 통한 3차원 수치해석을 수행하여 방재쉘터의 안전성을 검토하였다. 아연도 강관+토목섬유, 두랄루민+토목섬유 재료를 사용한 방재쉘터의 안전성 검토결과 지진으로 인한 주택붕괴 및 매몰로부터 신체를 보호할 수 있는 재난대피기구의 안전성이 확보되는 것으로 나타났다.
김용성(Yongseong Kim),김만일(Manil Kim),타망 비벡(Tamang, Bibek),김기환(Jihuan Jin) 한국지반환경공학회 2018 한국지반환경공학회논문집 Vol.19 No.9
국내 · 외에서는 사면붕괴를 사전에 예방할 수 있는 모니터링 및 자동계측기에 관한 다수의 연구가 수행되어져 오고 있으나, 이러한 연구들은 다소 복잡한 구조로 이루어져 있고, 계측시스템의 대부분은 사면표층에 설치되어 있으며, 사면파괴 전 붕괴징후를 사전에 감지하고 경보를 울려주는 계측시스템에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 강우 조건에서의 사면 붕괴 메카니즘을 파악하기 위하여 사면 붕괴 실험을 수행하고 지중 변위와 체적 함수비 계측을 통해 사면 모델의 붕괴 초기에 발생되는 함수비와 변위 거동 특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 고찰된 내용은 지방자치단체에서 집중호우로 인해 급경사지 붕괴위험지역 등 사면붕괴나 산사태가 예측될 때 사전에 주민을 대피시키는 사면붕괴 예 · 경보시스템 구축 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. Several studies have been conducted on monitoring system and automatic measuring instruments to prevent slope failure in advance in Korea and overseas. However, these studies have quite complex structure. Since most of the measurement systems are installed on the slope surface, the researches are carried on the measurement system that detects sign of slope collapse in advance and alerts are still unsatisfactory. In this study, slope collapse experiments were carried out to understand the slope failure mechanism according to rainfall conditions. The water content and displacement behavior at the early stage of the slope failure were analyzed through the measurement of the ground displacement and water content. The results of this study can be used by local government as a basic data for the design of slope failure alarm system to evacuate residents in case of slope failure or landslide due to heavy rainfall.
저수지 제체 지진진동 모형실험을 통한 내진 성능평가 연구
임현택 ( Hyuntaek Lim ),허준 ( Joon Heo ),타망비벡 ( Bibek Tamang ),김기환 ( Jihuan Jin ),김용성 ( Yongseong Kim ) 한국농공학회 2019 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2019 No.-
지난 2016년 9월 12일 경북 경주시 남남서쪽 약 8.0km에서 발생한 지진규모 5.8의 지진이 발생하였다. 이는 1978년부터 관측된 지진 중 한반도 최대 규모 지진이고, 경주뿐만 아니라 부산, 대구, 창원 및 울산 지역에서 진도 Ⅴ 이상 감지 되었다. 한반도 동남부 지역의 거의 모든 사람이 진동을 느꼈고, 무거운 가구가 움직이고 가옥이 흔들릴 정도의 중진이었다. 또한, 전국의 대부분 지역에서 감지가 될 정도로 강력했으며, 약 470여회가 넘는 여진 발생으로 지진에 대한 국민생활 안전이 강조되고 있는 현실이다. 국내 지진이 일어날 가능성은 인접국가인 일본에 비해서는 상대적으로 낮지만 국내에서 본격적으로 지진을 관측한 1978년∼2014년까지 약 1,170회의 지진이 발생하였다. 최근 10년간 발생된 지진은 전체 발생 지진의 약 45.2%를 차지할 만큼 지진 발생 빈도가 증가하는 추세이고, 2016년 9월에 발생한 경주지진(규모 5.8)에서와 같이 지진 규모가 증가하고 있다. 또한 경제성장에 따른 대형 구조물이 증가하고, 아파트 및 고층 건물 등의 주거환경으로 인하여 지진에 인한 피해 규모는 심각한 피해가 발생할 가능성이 크다. 국내 소규모 저수지의 경우 지진 시 제방에 균열이 발생하는 등 지진에 대해 매우 취약한 편이다. 이로인해 농업용 저수지의 내진 성능 향상을 위해 동적 거동 특성 평가가 필요하고, 그에 따른 대책 수립이 시급히 요구되고 있다. 본 연구에서는 농업용 저수지의 동적 거동특성을 규명하기 위해, 소규모 저수지 제체에 대해 지진파를 가진한 동적 원심모형실험을 수행하여 변위, 간극수압 및 지진응답가속도를 계측하고 농업용 저수지 제체의 내진성능을 평가하였다. 본 연구를 통해 얻어진 지진파별(단주기, 장주기, 인공지진파 등) 농업용 저수지 제체에 대한 지진 거동 특성 자료는 저수지의 내진 설계 및 보강을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.