레이저 거리 측정기 및 IoT 센서를 활용한 경천사지 십층석탑의 거동변화 측정과 데이터 비교분석을 통한 적용성 검토 (Measurement of Behavioral Changes of the Ten-story Stone Pagoda from the Gyeongcheonsa Temple Site Using a Laser Distance Meter and IoT Sensors and Applicability Assessment through Comparative Data An)

서지정보

· 발행기관 : 국립중앙박물관
· 수록지 정보 : 박물관보존과학 / 33권 / 27 ~ 48페이지
· 저자명 : 조연태, 박준형, 하선희

초록

국립중앙박물관 역사의 길에 전시된 경천사지 십층석탑의 미세 거동특성을 파악하고 구조적 안정성을 검토하기 위해 레이저 거리 측정기, IoT 경사계 센서 및 온습도계를 활용하여 수집한 1년의 데이터를 분석하였다. 시계열에 따른 움직임을 검토하고 환경요소의 영향을 정량적으로 판단하기 위해 단순 상관분석, 다중 회귀분석, 시계열 분해(STL) 등의 통계기법을 적용하였으며, 온도와 습도가 거동에 미치는 영향력을 산술적으로 계산하였다. 이 결과, 개별 부재의 기울기 변화를 상대적으로 측정하는 경사계 센서에서는 온도와 습도에 의한 영향이 다른 외적 요인에 비해 절대적으로 우위를 차지하였다. 반면 레이저 거리 측정기는 상대적으로 낮은 상관계수 및 회귀계수를 가지며, 외부에 고정된 장소에 설치된 레이저 거리 측정기는 절대적인 기준점의 역할을 수행하여 개별 부재의 움직임보다는 석탑 전반의 움직임이 주요하게 반영되었기 때문으로 해석하였다. 석탑의 계측 결과는 구조적 복원력을 갖춘 안정적인 구조물의 거동특성에서 나타나는 긍정적인 신호가 다수 확인되어 안정적인 상태로 판단된다. 다만 연간 거동변화의 장기적 양상 확인이 불가하여 계측데이터의 수집과 분석이 추가적으로 필요한 상태이며, 모니터링 시스템의 문제점 개선과 새로운 방법론의 적용을 통해 석탑의 안정성을 지속적으로 모니터링 해야한다.

영어초록

In order to identify the micro-behavioral characteristics and examine the structural stability of the Ten-story Stone Pagoda from the Gyeongcheonsa Temple site exhibited on the National Museum of Korea's Path of History, an analysis was conducted on data collected over the duration of a year using a laser distance meter, Internet of Things (IoT) inclinometers, and a thermo-hygrometer. Statistical techniques such as simple correlation analysis, multiple regression analysis, and seasonal-trend decomposition using Loess (STL) were applied to examine the movement according to time series and quantitatively determine the impact of environmental factors. The impact of temperature and humidity on the pagoda’s behavior was calculated arithmetically. The results indicate that temperature and humidity absolutely and more significantly influenced the inclinometer, which relatively measured the inclination change of individual pagoda components, than other external factors. On the other hand, the laser distance meter showed relatively low correlation and regression coefficients with temperature and humidity, which can be interpreted to be attributable to the installation of the device in a fixed location outside that subsequently served as an absolute reference point, and therefore, mainly reflected the movements of the entire pagoda rather than those of its individual components. The measurement readings indicate that the stone pagoda is stable, given the confirmation of several positive signals, as seen in the behavioral characteristics of a stable structure with structural resilience. However, it is impossible to confirm the long-term aspect of annual behavioral changes, which requires additional collection and analysis of measured data, while the stability of the pagoda must be continuously monitored by improving the limitations of the monitoring system and applying new methodologies.

참고자료

· 없음