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채덕호 (Korea Railroad Research Institute) 이성진 (Korea Railroad Research Institute) 이진욱 (Korea Railroad Research Institute)
저널정보
한국지반환경공학회 한국지반환경공학회 논문집 한국지반환경공학회 논문집 제19권 제9호
발행연도
2018.9
수록면
13 - 19 (7page)

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최근 우리나라는 도시의 노후화가 가속되며 사회기반시설에 대한 다양한 문제점들이 발생하고 있다. 이에 영향을 받는 도시철도 구조물 또한 노후화가 가속되면서 시민들의 불안감은 커지고 있어 이에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 도시철도 구조물은 시민의 안전과 밀접하게 연관되어 있어 이상 현상을 신속히 발견하여 처리해야 한다. 도시철도 지하구조물의 경우, 선로에 변형률 게이지를 부착하거나 광섬유 센서인 브래그 격자 센서를 활용하여 측정하고 있다. 그러나 이러한 방식은 장거리 모니터링에는 용이하지만 공간 분해능이 떨어져 이상구간을 정밀하게 측정하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 브릴루앙 광 상관영역 기반(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis; BOCDA)의 분포형 광섬유 센서 시스템을 구축하여 도시철도 지하구조물인 궤도에 관한 모니터링 적용성 평가를 수행하였다. 구축된 BOCDA 기반의 고분해능 분포형 광섬유 센서 시스템은 공간분해능 10, 20, 50, 100cm이며 측정거리 2km 구간에 대해 상시 모니터링 및 특정 위치에 대해 모니터링이 가능하다. 철도 폐선부지에 광섬유를 약 250m 포설하여 상시 모니터링에 대한 적용성을 평가하였으며, 윤중 시험기를 사용하여 특정위치에 대한 모니터링 적용성을 평가하였다. 시험결과, 공간분해능 1.0m에서 0.1m로 낮아질수록 손실이 커지는 경향을 보이고 있으며, 공간분해능이 낮을수록 측정 속도는 감소하지만 위치 및 변형에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있었다. 추후, 포설방법이 해결된다면 다양한 구조물의 모니터링에 활용될 수 있을 것이다.
#Urban railway #High resolution #Distributed optical fiber sensor #Brillouin optical correlation domain analysis #도시철도 #고분해능 #분포형 광섬유 #브릴루앙 광 상관영역

목차

ABSTRACT
요지
1. 서론
2. 광섬유
3. 도시철도구간 현장설치
4. 검증시험 및 결과
5. 결론
References

참고문헌 (10)

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[학술대회논문] - Chae, D. H. / 2017 / Evaluation on the applicability of monitoring for urban railway structure applying high-resolution distributed optical fiber sensor / Korean Geotechnical Society Conference, Korean Geotechnical Society : 447 ~ 448 google schola [단행본] - Duwayne R. Anderson. / 1997 / Optical time-domain reflectometry / Tektronix Inc. : 1 ~ 10 google schola [학술지(정기간행물)] - K. Hotate. / 2000 / Measurement of brillouin gain spectrum distribution along an optical fiber using a correlationbased technique-proposal, experiment and simulation / Journal of IEICE TRANS E83-C (3) : 405 ~ 412 google schola [학술대회논문] - Ko, J. H. / 2012 / Car body structure of the high-speed train (HEMU-430X) strain monitoring using fiber optic sensor / Korean society for railway conference, Korean society for railway : 338 ~ 344 google schola [학술지(정기간행물)] - 이윤재 / 2006 / 구조물 이상탐지용 광섬유 센서 / 한국지진공학회논문집 10 (6) : 133 ~ 135 dbpia

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