IoT 기반 하이브리드 계측시스템 실시간 다점 측정 성능 평가

김헌영; 강동훈

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저자정보: 김헌영 (한국철도기술연구원) 강동훈 (한국철도기술연구원)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제19권 제4호

발행연도: 2018.4

수록면: 543 - 550 (8page)

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4차 산업혁명의 도래와 함께 빠른 속도로 발전하고 있는 IoT 기술은 다양한 센서의 무선화를 가능하게 하였으며 많은 분야에서 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 철도현장의 경우 수 km에 이르는 교량, 터널 등 계측사이트의 규모가 매우 방대한 특징으로 인해, 보편적으로 활용되는 전기식 센서의 경우 원거리 계측으로 인한 신호 잡음 문제, 전철화에 따른 고전압 환경에 기인한 전자기파 간섭 문제로 계측에 어려움이 있다. 이를 극복하고자, 전기식 센서를 대체하기 위한 광섬유 센서 연구가 많이 수행되었으나, 센서 종류의 다양성 부족 등이 현장 적용의 한계로 작용하고 있는 실정이다. 이런 현장의 상황을 토대로, 전기식 센서와 광섬유 센서를 동시에 사용할 수 있으며 IoT 기술을 통해 무선 데이터 통신이 가능한 하이브리드 계측시스템이 개발되었다. 본 연구에서는, 선행연구를 통해 개발된 하이브리드 계측시스템의 다양한 계측현장 적용성을 평가하기 위해 4가지 형태의 계측환경을 모사하여 실시간 계측 실험을 수행하였다. 실험결과, 전기식 및 광학식 센서 모두 높은 추종성을 보이며 원격지에서 실시간으로 계측이 가능하였으며, 본 계측시스템이 50개의 센서를 동시에 2.5kHz의 샘플링으로 계측할 경우에도 적용 가능한 수준임을 확인하였다. 향후, IoT 기반 하이브리드 계측시스템의 다양한 현장 적용을 통해 실시간 건전성 모니터링 기술 기반의 구조안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.

#Hybrid measurement system #Internet of things #FBG sensors #Electrical sensors #Simultaneous measurement

참고문헌 (10)

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W. Joe, M. Jiang, K. Jeong, “An M2M/IoT based smart data logger for environmental sensor networks”, Journal of KIISE: Computing Practices and Letters, vol. 20, no. 1, pp. 1-5, 2014. Y. S. Moon, S. P. Choi, E. K. Lee, J. J. Kim, H. R. Choi, “Performance evaluation of advanced container security device(ACSD) system based on IoT(internet of things), Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 9, pp. 2183-2190, 2013. DOI: https://doi.org/10.6109/jkiice.2013.17.9.2183 J. Kim, K. Kang, “A study on the reliability of the energy harvesting module for the wireless sensor node of the train, Proceedings of KSME 2014 spring conference, pp. 151-151, 2014. D. Kang, W. Chung, “Integrated monitoring scheme for a maglev guideway using multiplexed FBG sensor arrays, NDT & E International, vol. 42, no. 4, pp. 260-266, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2008.11.001 W. Chung, D. Kang, “Application of FBG Sensors for Monitoring of Railroad Bridge, Journal of the Korea Concrete Institute, vol. 24, no. 3, pp. 25-28, 2012. DOI: http://doi.org/10.22636/MKCI.2012.24.3.25

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