환경시설물 대상 MEMS 가속도 센서 실증사례 연구 (Empirical case study of utilizing MEMS accelerometers for environmental facilities)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 25권 / 3호 / 16 ~ 24페이지
· 저자명 : 김형도, 박금성, 윤영한, 곽필재

초록

환경시설물은 지진피해로부터 신속한 복구 및 정상 기능 유지가 요구되나 현행 규정의 지진 가속도 계측 의무대상시설에서 제외되었다. 환경시설물의 재난 정보를 수집하고 의사결정을 지원하기 위해 MEMS 가속도 센서를 활용한경제적인 건물 건전도 모니터링(SHM) 기술 개발이 요구된다. MEMS 가속도 센서 모듈은 기존 SHM 시스템의 통신선매설 비용 절감이 가능하다. 또한 측정 지점 변동에 쉽게 대응할 수 있어 확장성이 뛰어나다. 따라서 본 연구에서는 환경시설물 2곳을 대상으로 MEMS 가속도 센서 모듈을 활용한 시범 모니터링 시스템을 구축하고, 2년간 실증 및 계측자료분석을 통해 기존 SHM 시스템 대체 가능성을 확인하였다. 상시 진동 환경 계측에서 모듈의 충격 진동 감지, 24시간 진동 모니터링, 계측 데이터 저장 등 주요기능을 검증하였다. 지진파 계측 데이터 분석에서 2022년과 2023년에 발생한지진에 대해 모듈이 계측한 데이터 및 파형을 분석하였다. 모듈이 계측한 가속도를 활용하여 재난 표준행동절차(SOP)와연계하여 건축물 안전성을 평가하고 환경시설의 공정 관리 시스템과 실시간 연동함으로서 2차 피해를 줄일 수 있다.

영어초록

Environmental facilities are required to recover quickly from earthquake damage and maintain normal function. On the other hand, they are excluded from the facilities subject to seismic acceleration measurement obligations under the current regulations. The MEMS acceleration sensor module can reduce the cost of burying communication lines in the existing SHM system. In addition, it has excellent scalability because it can respond quickly to changes in the measurement points. Therefore, this study established a pilot monitoring system using MEMS acceleration sensor modules for two environmental facilities and confirmed the possibility of replacing the existing SHM system through analysis of the empirical and measurement data for two years. In measuring the ambient vibration environment, the main functions of the module, such as shock vibration detection, 24-hour vibration monitoring, and measurement data storage, were verified. In seismic wave measurement data analysis, the data and waveforms measured by the module for earthquakes in 2022 and 2023 were analyzed. Using the acceleration measured by the module, building safety could be evaluated in connection with disaster standard operating procedure (SOP), and secondary damage can be reduced by linking with the process management system of environmental facilities in real-time.

참고자료

· 없음