광섬유 센서를 이용한 인장형 그라운드 앵커의 장력측정

성현종,김영상,김재민,박귀현 한국지반공학회 2011 한국지반공학회논문집 Vol.27 No.6

Ground anchor method is one of the most popular reinforcing technology in Korea. For the sound monitoring of slope reinforced by permanent anchor for a long period, monitoring the tension force of ground anchor is very important. However, special technology except conventional load cell has not been developed for this purpose. In this paper, a new method is described to replace the conventional strain gauge and V.W. type load cell which has been commonly used as a prestress force monitoring tool for a short-term and long-term. Four 11.5 m long strain detectable tension type anchors were made using FBG sensor embedded tendon since FBG sensor is smaller than strain gauge type load cell and does not have noise from electromagnetic wave. Each two set strain detectable tension type anchors were installed into the different ground conditions, i.e., soft rock and weathered granite soil. Prestress force of ground anchor was monitored during the loading-unloading step from in-situ pullout test using proposed FBG sensor embedded in the tendon and the conventional load cell. Test results show that the prestress force monitored from FBG sensor may well be used practically, for it almost matches with that measured from expensive load cell.

지오텍스타일 튜브 공법 및 적용사례

성현종,이광형,이장백,김형주 한국지반신소재학회 2013 한국지반신소재학회지 Vol.12 No.2

도심지 토사재해 위험구역 일상조사·점검표 작성 연구

성현종,류지협,김열 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.3

In this study were the routine investigation and inspection items selected that predict the risks of the sediment disaster through visual research of the researcher in the field by analyzing the sediment disaster practices and existing national and international investigation & inspection table and the final routine investigation & inspection table in the hazardous areas of the urban sediment disasters was constructed by drawing the investigation and inspection items to ensure the objectivity through the suvey targeted experts. The field survey was carried out on the test bed area and the results of the field survey using the constructed routine investigation & inspection table and existing disaster hazards estimation table were similar to confirm the applicability of the constructed routine investigation & inspection table. The routine investigation & inspection table constructed through this study will be verified and supplemented by applying to a variety of on-site in the next year research. 본 연구에서는 토사재해 사례 및 기존 국내외 조사·점검표 분석을 수행하여 관리주체 담당자가 현장에서 육안조사를 통해 토사재해위험정도를 예측할 수 있는 일상적인 수준의 조사·점검 항목을 선정하였고, 전문가 대상의 설문조사를 통해 객관성을 확보한 조사·점검 항목을 도출하여 최종 도심지 토사재해 위험구역 일상조사·점검표를 작성하였다. 작성된 일상조사·점검표의 현장 적용성을 확인하기 위해 테스트 베드 지역에서 현장조사를 수행하였고, 기존 급경사지 재해위험도 평가표를 이용한 조사결과와 비교·분석한 결과유사한 결과를 나타내었다. 본 연구에서 작성된 일상조사·점검표는 향후 다양한 종류의 현장에 적용하여 검증하고 보완할 계획이다.

Long-term monitoring of ground anchor tensile forces by FBG sensors embedded tendon

성현종,도탄만,김재민,김영상 국제구조공학회 2017 Smart Structures and Systems, An International Jou Vol.19 No.3

Recently, there has been significant interest in structural health monitoring for civil engineering applications. In this research, a specially designed tendon, proposed by embedding FBG sensors into the center king cable of a 7-wire strand tendon, was applied for long-term health monitoring of tensile forces on a ground anchor. To make temperature independent sensors, the effective temperature compensation of FBG sensors must be considered. The temperature sensitivity coefficient β’ of the FBG sensors embedded tendon was successfully determined to be 2.0×10-5°C-1 through calibrated tests in both a model rock body and a laboratory heat chamber. Furthermore, the obtained result for β’ was formally verified through the ground temperature measurement test, expectedly. As a result, the ground temperature measured by a thermometer showed good agreement compared to that measured by the proposed FBG sensor, which was calibrated considering to the temperature sensitivity coefficient β’. Finally, four prototype ground anchors including two tension ground anchors and two compression ground anchors made by replacing a tendon with the proposed smart tendon were installed into an actual slope at the Yeosu site. Tensile forces, after temperature compensation was taken into account using the verified temperature sensitivity coefficient β’ and ground temperature obtained from the Korean Meteorological Administration (KMA) have been monitored for over one year, and the results were very consistent to those measured from the load cell, interestingly.

광섬유 센서 내장형 텐던을 이용한 그라운드 앵커의 장기 장력모니터링을 위한 온도보상

성현종,김재민,박귀현,김영상 한국지반공학회 2012 한국지반공학회논문집 Vol.28 No.5

그라운드 앵커공법은 현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되는 사면보강공법들 중 하나이다. 앵커로 보강된 사면의 안정성을 장기간 확인하기 위해서는 그라운드 앵커의 긴장력을 측정하는 것이 매우 중요하다. 그러나 현재 현장에서 주로 사용되는 스트레인게이지 및 V/W타입의 로드 셀은 전자기파에 의한 노이즈 발생이 크고 습기 또는 수분의 영향으로 인해 측정값에 오차가 발생할 수 있으며 자기열화 등으로 장기간의 모니터링에 한계가 있다. 또한 앵커의 개별 텐던에 발생하는 미세한 변화를 정확히 감지할 수 없는 단점이 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 광섬유 센서 내장형 텐던이 개발되었다. 이 광섬유 센서 내장형 텐던은 단기간의 앵커 장력 측정에 성공적으로 적용된 사례가 보고되었으나 장기간에 걸친 장력 변화를 측정하기 위해서는 온도에 의한 광섬유 센서의 변형율을 보상하여야 한다. 이 논문에서는 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 그라운드 앵커의 장력모니터링 시 지중온도 변화에 의한 영향을 보상하는 실용적인 방안에 대하여 기술하였다. 먼저 실내실험을 통하여 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수(′)를 2.0×10-5/°C로 결정하고 실제 현장에 설치된 광섬유 센서를 이용하여 깊이별 지중온도 변화값을 측정하였다. 연구 대상지역(여수)의 기상청 지중온도 측정결과 자료와의 비교를 통하여 결정된 온도반응계수(′)를 이용한 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응 성능을 검증하였다. 최종적으로 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 실제 사면에 설치된 인장형 앵커와 압축형 앵커의 계절별 긴장력을 모니터링하고 기상청 지중온도 측정자료와 온도반응계수를 이용하여 온도보상을 실시하여 기존 V/W타입의 로드 셀 측정 결과와 비교하였다. 제안된 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수와 기상청 지중온도 측정결과를 그라운드 앵커공법은 현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되는 사면보강공법들 중 하나이다. 앵커로 보강된 사면의 안정성을 장기간 확인하기 위해서는 그라운드 앵커의 긴장력을 측정하는 것이 매우 중요하다. 그러나 현재 현장에서 주로 사용되는 스트레인게이지 및 V/W타입의 로드 셀은 전자기파에 의한 노이즈 발생이 크고 습기 또는 수분의 영향으로 인해 측정값에 오차가 발생할 수 있으며 자기열화 등으로 장기간의 모니터링에 한계가 있다. 또한 앵커의 개별 텐던에 발생하는 미세한 변화를 정확히 감지할 수 없는 단점이 있어 이를 개선할 수 있는 방안으로 광섬유 센서를 이용하여 강연선의 변형률을 측정할 수 있는 광섬유 센서 내장형 텐던이 개발되었다. 이 광섬유 센서 내장형 텐던은 단기간의 앵커 장력 측정에 성공적으로 적용된 사례가 보고되었으나 장기간에 걸친 장력 변화를 측정하기 위해서는 온도에 의한 광섬유 센서의 변형율을 보상하여야 한다. 이 논문에서는 광섬유 센서 내장형 텐던을 이용하여 그라운드 앵커의 장력모니터링 시 지중온도 변화에 의한 영향을 보상하는 실용적인 방안에 대하여 기술하였다. 먼저 실내실험을 통하여 광섬유 센서 내장형 텐던의 온도반응계수(′)를 2.0×10-5/°C로 결정하고 실제 현장에설치된 광섬유 센서를 이용하여 깊이별 지중온도 변화값을 측정하였다. 연구 대상지역(여수)의 기상청 지중온도 측정결과 자료...

도심지 토사재해 위험구역에서 일상조사점검 기준 연구

성현종,류지협,김열 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

최근 이상기온 및 지구온난화에 따른 집중호우에 의해 발생하는 다양한 자연재해 중 산지가 많은 우리나라는 산사태 및 토석류와 같은 토사재해 발생 빈도가 점점 높아지고 있고, 지속적인 도시화·산업화로 인하여 주거지 및 산업단지가 급경사지에 인접하게 되어 토사재해에 의한 도심지 피해는 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 현재 국내에는 급경사지 및 인공사면의 붕괴 위험을 사전에 파악하기 위한 조사점검 기준은 각 해당 부처별로 활용되고 있지만, 도심지 토사재해 위험구역에서 토사재해 발생을 사전에 예측하기 위한 조사점검 활용 기준은 없다. 따라서 본 연구에서는 도심지에서 활용되는 토사재해 위험구역 조사점검 기준 가이드(안) 제안을 위해 최근 국내의 토사재해 피해 사례를 조사 분석하여 주요 발생원인 및 중점조사 항목을 파악하고, 국내외 사면조사 평가항목 중 적용빈도가 높은 항목과 서울시 및 국내 각 해당부처별 조사점검 항목들을 분석하여 관리 주체 담당자가 도심지 토사재해 위험구역에서 육안조사 수준의 일상조사점검을 수행할 수 있는 조사점검 항목들을 도출하였다. 이러한 연구결과는 추후 전문가들에 의해 수행되는 보다 상세한 상위 수준의 정밀조사점검 기준 작성을 위해 활용되고 도심지에서 토사재해 위험구역의 조사점검 기준 가이드(안) 제안을 위한 기초자료로 활용코자 한다.

현장인발실험을 통한 그라운드 앵커의 하중전이 및 긴장력 측정

성현종(Sung Hyun Jong),김영상(Kim Young Sang),김재민(Kim Jae Min),윤종구(Yoon Jong Ku) 대한토목학회 2010 대한토목학회 학술대회 Vol.2010 No.10

준설토를 활용한 도로 성토 기술개발을 위한 지오텍스타일 튜브의 국내외 시공현황 분석

성현종(Hyun-Jong Sung),김형주(Hyeong-Joo Kim),고정희(Jeong-Hee Ko) 한국지반신소재학회 2013 한국지반신소재학회 학술발표회 Vol.2013 No.4

This Embankment technology using Geotextile tube presented in this study was first introduced in Korea Ilsan Bridge Project by TENCATE’s technology. As the transportation distance from the quarry location to the construction site of the coastal area roads and embankments is far, the cost of transporting these fill materials is expensive and engineers had encountered construction difficulties, hence, conventional embankment technology must be furthered researched. In this study, we can obtain the basic data for the development of road embankment technology with geotextile tube utilizing dredged soil based on the geotextile tube construction cases being applied practical alternative to the conventional embankment technology, domestically and internationally.

기존도로사면 유지관리 최적화를 위한 계층분석 의사결정 평가모델 개발

신창건,성현종,이송 한국방재학회 2008 한국방재학회지 Vol.8 No.1

토사재해 사례분석에 의한 주요 유발요인 연구

류지협,성현종,김열 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.6

산지가 많은 우리나라는 우기 시 발생하는 다양한 자연재해 중 산사태 및 토석류 발생 빈도가 점점 높아지고 있다. 지속적인 도시화·산업화로 인하여 주거지 및 산업단지가 급경사지에 인접하게 되어 토사재해에 의한 도심지 피해는 지속적으로 증가하고 있다. 현재까지 국내에서 수행한 사면붕괴 및 토석류 피해에 대한 연구는 대부분 도로 인접사면 및 강원도 일부지역에 국한하여 수행되었고, 사면붕괴 및 토석류 발생 유형별 주요 원인분석에 대한 연구는 다소 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 국내에서 발생한 도심지및 비도심지 토사재해 현장에 대한 조사 자료를 분석하여 사면붕괴와 토석류로 재해발생 유형을 구분하고 각각의 주요 유발요인에 대한 분석 연구를 수행하여 사면붕괴와 토석류가 각각의 유발요인에서 서로 상이한 발생분포를 나타내는 것을 확인하였다. Occurrence distribution of landslides and debris flow of natural disasters that occurred during the rainy season is gradually increasingin korea consisting of many mountainous. Urban disaster damage by the sediment disasters continues to increase because residentialarea and industrial complex are adjacent to the steep slop due to ongoing urbanization and Industrialization. Up to now, Most studiesfor slope collapse and debris flow damages were performed in the slope adjacent to the road and some limited areas of GangwonProvince and study for the major cause analysis according to the occurrence type of sediment disasters such as slope collapse anddebris flow is somewhat lacking. In this study, we ploted the disaster occurrence type as slope collapse and debris flow by analyzingsediment disaster cases occurred in the domestic urban and non-urban in the recent and confirmed that the occurrence distribution ofthe slope collapse and debris flow is different in the major factors by analyzing the major factors causing the sediment disasters.