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유용래 ( Yu Yong-rae ),박영수 ( Park Young-soo ),조근희 ( Cho Keunhee ),이종재 ( Jong-jae Lee ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.2
교량과 같은 사회기반시설물은 공용 중 안전성이 최우선으로 고려되어야 하는 구조물이므로 정확하고 정밀한 설계, 시공과 함께 구조물의 갑작스러운 손상이나 오랜 사용으로 인한 노후화에 대한 파손 가능성을 감시할 모니터링 시스템이 필요하다. 기존에 사용되는 스트레인 게이지와 같은 센서는 센서 주위의 국한된 부분의 계측만 가능하고, 각 센서의 채널마다 송신장치와 같은 장비들이 요구되기에 구조물의 상태를 파악하기에는 비경제적이다. 따라서 이와 같은 구조물 장기모니터링의 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 분포형 광섬유 센서를 활용한 구조물의 장기 이상상태 모니터링 기법을 제안하고, 실내실험을 통하여 검증했다.
이미지 레지스트레이션 기법을 활용한 영상 위치 추정 기술
유용래 ( Yu Yong-rae ),이종재 ( Lee Jong Jae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.1
최근 인공지능, 드론 등의 4차 산업혁명 관련 기술들이 발전하면서부터 이를 교량이나 댐 등과 같은 규모가 큰 토목 구조물의 외관조사에 활용하고자 하는 많은 연구들이 시도되고 있다. 그러나 외관에 대한 영상정보가 취득되어있는 시설물을 주기적으로 점검하는 경우, 시간에 따른 손상의 시계열변화를 확인하기 위하여 취득한 영상에 대해서 정확한 위치 정보가 필요시 된다. 이와 관련하여 영상의 위치를 추정하는 연구가 다수 진행되어 왔으나, GPS 정보나 지리 지형 데이터베이스 등의 정보가 필요시 된다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해, 본 연구에서는 이미지 레지스트레이션 기법을 활용하여 기존 구축된 외관조사영상 기반으로 신규 취득 영상의 위치를 추정하는 기술을 제안한다. 제안한 기법을 검증하기 위하여 한국에 위치한 괴산댐의 파라펫을 대상으로 실외 실험을 진행하고, 제안한 기법의 유효성을 확인하였다.
유용래 ( Yu Yong-rae ),최현호 ( Choi Hyunho ),이종재 ( Lee Jong-jae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2
현재, 기반시설의 안전·유지관리 업무는 인력 중심의 단순 작업 위주로 시행되고 있는 실정으로 업무 효율성과 생산성 향상을 위해 드론, 로봇, IoT 장비 등을 활용한 무인화, 자동화 기반의 스마트 유지관리 기술 중심으로 전환이 가속화되고 있다. 본 논문에서는 점검, 진단 및 유지관리 전반에 걸쳐 매우 활발히 연구되고 있는 인공지능 (Artificial Intelligence, AI) 기술에 대한 국내 연구 동향을 파악해보고, 교량, 터널, 도로, 비탈면 등 다양한 시설물에 대한 연구개발 사례들을 소개하고자 한다.
( Kayumov Abduaziz ),유용래 ( Yu Yong Rae ),이종재 ( Lee Jong-jae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.2
현재, 비탈면의 안전·유지관리 업무는 인력 중심의 단순 작업 위주로 시행되고 있는 실정으로 업무 효율성과 생산성 향상을 위해 드론, 로봇, IoT 장비 등을 활용한 무인화, 자동화 기반의 스마트 유지관리 기술 중심으로 전환이 가속화되고 있다. 본 논문에서는 비탈면 대상으로 드론을 활용하여 취득한 영상으로부터 3D Point Cloud Data를 획득하고, 획득한 3D Point Cloud Data과 딥러닝을 활용하여 정확한 3D Model을 생성하는 기법을 제안하였다.
이종재 ( Jong-jae Lee ),유용래 ( Yu Yong-rae ),우병준 ( Woo Byung-jun ),조근희 ( Cho Keunhee ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2
본 논문에서는 신뢰적인 PSC 교량 내하성능 평가 기법 제안을 위해 PSC 교량 해석 모델을 이용한 구조물의 거동 양상을 분석하고 교량의 실제 변형률 데이터를 반영한 교량의 거더별 긴장력 손실량 유추 및 활용을 위해 PS 텐던의 긴장력 손실에 따른 교량의 응력 이완 패턴을 도출한다. 그리고 실제 교량의 계측 변형률에 큰 비중을 차지하는 온도구배의 영향을 적절하게 제거해 긴장력에 의한 변형률 데이터를 추출한다.
PSC 거더 교량의 연속화를 고려한 모델 개선을 통한 내하성능평가
이종재 ( Lee Jong-jae ),유용래 ( Yu Yong Rae ),유훈 ( Yoo Hoon ),김은진 ( Kim Eun-jin ),박영수 ( Park¸ Young-soo ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.2
PSC 거더 교량은 현재 중ㆍ소 경간 교량에 가장 보편적으로 사용되는 형식이다. 국내에는 1960 년대 말에 처음으로 도입되었으며, 현재 도로 교량 중 약 22%가 PSC 빔 교량일 정도로 널리 사용되고 있다. 1960년대 전반기까지 PSC 교량은 단순 교로 시공되었으나, 많은 신축이음부로 인한 낮은 주행성, 신축이음부의 누수로 인한 하부 구조 손상 등의 원인으로 연속화 시공을 하였다. 국내에서 1980년대 초반까지 사용된 연속화 방법은 바닥판만을 연속화하는 방법으로 시공하였다. 본 연구에서는 1975년에 준공된 PSC 교량의 상신진동데이터를 수집하고, 수집된 데이터의 동특성을 추출, 추출된 동특성을 이용하여 초기유한요소 모델 개선을 통하여 교량의 내하성능을 평가를 수행하였다.
이종재 ( Jong-jae Lee ),우병준 ( Woo Byung-jun ),유용래 ( Yu Yong-rae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
4차 산업혁명에 따라 센서 및 영상기술이 발달하고 데이터 처리 기술들이 발전하면서 구조건전성 모니터링 분야는 이러한 기술들을 적용해 발전시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 인공지능 기술의 발달은 고화질 영상 데이터를 통한 육안 점검 항목의 정량적 평가가 가능하게 하였고, 대용량 센서 데이터를 활용한 구조물의 거동 예측 등 안전성 평가 발전에 큰 영향을 끼치고 있다. 이 글에서는 세종대학교 에서 진행해왔던 인공지능을 적용한 구조건전성 모니터링 연구 사례들을 간략하게 소개하고자 한다.