표제지
목차
I. 서론 10
가. 연구의 배경 및 목적 10
나. 연구의 내용 12
다. 기존연구에 대한 고찰 13
라. 연구에 활용되는 용어의 정리 15
II. 이론적 고찰 16
가. 3차원 스캐닝 시스템의 소개 16
나. 3차원 스캐너의 분류 17
1. 접촉식 3차원 스캐너 17
2. 비접촉식 3차원 스캐너 17
다. 3차원 스캐닝 시스템의 원리 18
1. 레이저 방식 18
2. 3D Scanning System의 정밀도 20
3. 3D Scanning System의 촬영 영역의 한계 22
4. Laser Scanning 개념정리 22
라. 데이터 구축장비와 소프트웨어 23
1. 3차원 스캐너 23
2. 소프트웨어 23
III. 3차원 스캐닝을 활용한 변위측량 24
가. 3차원 스캐닝을 이용한 댐의 변위측량 (2008년 삼랑진댐) 24
1. 측량목적 24
2. 변위관측점 24
3. 측량항목 25
4. 측량기간 중 저수지 수위 25
5. 수준점 및 기준점 26
6. 수준측량 27
7. 수평변위측량 30
8. 3D-Scan 34
나. 3차원 스캐닝을 이용한 댐의 변위측량 (2012년 삼랑진댐) 42
1. 작업방법 42
2. 스캔데이터 정리 및 변환 44
3. 설계대비 횡단면도 비교 45
4. 댐마루와 표고 사이의 침하분석 58
다. 3차원 스캐닝을 이용한 댐의 변위측량 (2016년 주암댐) 63
1. 측량목적 63
2. 조사내용 64
3. 조사결과 64
라. 실제 현장에서의 3D 스캐너를 통한 변위측량의 가능성 77
마. 3D 스캐너의 기존 Total Station 대체 가능성 78
바. 현장적용 문제점 80
IV. 결론 81
가. 기대효과 및 향후 연구과제 82
참고문헌 83
국문초록 85
Abstract 87
【표 3-1】 상부댐 변위관측점 현황 24
【표 3-2】 관측에 이용된 수준점 성과 26
【표 3-3】 상부댐 기준점 성과 26
【표 3-4】 상부댐 변위점 수준측량 결과 29
【표 3-5】 수평변위 관측성과 (1997년~2002년) 32
【표 3-6】 수평변위 관측성과 (2002년~2007년) 33
【표 3-7】 2007년 3D스캔단면과 2012년 3D스캔단면 표고차이 54
【표 3-8】 SP3지점의 침하부위 비교 수치 62
【표 3-9】 SP1~SP6지점의 표고비교 76
【표 3-10】 Total Station을 사용한 변위측량 결과 78
【그림 1-1】 연구의 내용 12
【그림 2-1】 3D 스캐너 촬영 화면 16
【그림 2-2】 X Y 분해능 21
【그림 2-3】 Z-depth 분해능 21
【그림 2-4】 레이저 스캐닝 작동원리 22
【그림 2-5】 스캔데이터의 후처리 소프트웨어 23
【그림 3-1】 상부댐 관측점 위치도 25
【그림 3-2】 상부댐 수직변위 등고선도(2002년~2007년) 28
【그림 3-3】 상부댐 관측점 망도 30
【그림 3-4】 1997년~2002년 기간 중 수평변위 31
【그림 3-5】 2002년~2007년 기간 중 수평변위 31
【그림 3-6】 3D 스캐너 설치 위치평면도 34
【그림 3-7】 상부댐 3D-Scan 성과 36
【그림 3-8】 상부댐 3D-Scan 현장 격자망도 36
【그림 3-9】 상부댐 하류사면 침하부위(SP3 부근) 37
【그림 3-10】 상부댐 하류사면 치하부위(SP3 부근) 음영기복도 37
【그림 3-11】 상부댐 SP3 부근 침하량 등고선도 37
【그림 3-12】 상부댐 수위별 상류사면 물갓선 비교 38
【그림 3-13】 상류댐 상·하류사면 기울기 비교도 - SP2 지점 39
【그림 3-14】 상류댐 상·하류사면 기울기 비교도 - SP3 지점 39
【그림 3-15】 상류댐 상·하류사면 기울기 비교도 - SP4 지점 40
【그림 3-16】 상류댐 상·하류사면 기울기 비교도 - SP5 지점 40
【그림 3-17】 상류댐 상·하류사면 기울기 비교도 - SP6 지점 41
【그림 3-18】 상류댐 상·하류사면 기울기 비교도 - SP6 지점 42
【그림 3-19】 사면 스캔 간격 유지 및 범위 설정영역 43
【그림 3-20】 타겟(스피어)위치 43
【그림 3-21】 2012년 스캔포인트 데이터 필터링 데이터 (10cm) 44
【그림 3-22】 상부댐 3D스캔데이터 현장격자도 (5m단위) 45
【그림 3-23】 기준점 위치 설정 46
【그림 3-24】 포인터데이터 면데이터(폴리곤) 생성 47
【그림 3-25】 폴리곤 데이터 상에서의 기준점 표 47
【그림 3-26】 SP2 지점 기준점 작업(래피드 폼) 48
【그림 3-27】 래피드 폼에서의 세로 단면 생성 48
【그림 3-28】 래피드 폼에서의 가로, 세로 단면 49
【그림 3-29】 단면선을 캐드에 임포트한 장면 49
【그림 3-30】 SP2지점 기준점 작업(래피드 폼) 50
【그림 3-31】 래피드폼에서의 세로단면 생성 50
【그림 3-32】 기준점 SP2 지점 횡단면도 51
【그림 3-33】 기준점 SP3 지점 횡단면도 51
【그림 3-34】 기준점 SP4 지점 횡단면도 52
【그림 3-35】 기준점 SP5 지점 횡단면도 52
【그림 3-36】 기준점 SP6 지점 횡단면도 53
【그림 3-37】 2007년 스캔데이터를 기준으로 2012년 스캔데이터 정렬 54
【그림 3-38】 기준점 SP2 지점 횡단면도(2007년 단면 표고 수정) 55
【그림 3-39】 기준점 SP3 지점 횡단면도(2007년 단면 표고 수정) 55
【그림 3-40】 기준점 SP4 지점 횡단면도(2007년 단면 표고 수정) 56
【그림 3-41】 기준점 SP5 지점 횡단면도(2007년 단면 표고 수정) 56
【그림 3-42】 기준점 SP6 지점 횡단면도(2007년 단면 표고 수정) 57
【그림 3-43】 댐마루 침하 분석 장면 58
【그림 3-44】 CAD에서의 폴리곤데이터와 댐마루의 콘타값 58
【그림 3-45】 CAD에서의 3D view 59
【그림 3-46】 SP2~SP5지점까지의 폴리곤 데이터 59
【그림 3-47】 SP3지점 부분 침하 60
【그림 3-48】 SP5지점 부분 침하 60
【그림 3-49】 댐마루 레벨로 Z축기준으로 커브(단면선) 래피드폼에서 추출 61
【그림 3-50】 상류사면 물갓선 형태 63
【그림 3-51】 수평변위량 등고선에 의한 물갓선 비교 (상류방향) 65
【그림 3-52】 3D-Scanner 조사 위치평면도 66
【그림 3-53】 정합을 위한 스피어타겟 배치 장면 66
【그림 3-54】 사면의 평탄 평면등고도 68
【그림 3-55】 적색(2016년 3D스캔데이터), 녹색(2011년 3D스캔데이터) 69
【그림 3-56】 좌측 X,Y 위치이동 / 우측 X,Y,Z정치 69
【그림 3-57】 X,Y축만 위치한 2개의 데이터 70
【그림 3-58】 X,Y,Z축 정치한 두 개의 데이터 70
【그림 3-59】 2011년, 2016년 3D-Scan 표면 폴리곤데이터 비교 71
【그림 3-60】 2011년 등고도면 71
【그림 3-61】 2016년 3D-Scan 데이터로 종단면을 위한 판 생성 72
【그림 3-62】 2016년 3D-Scan 데이터로 종단면생성 72
【그림 3-63】 2011년(하늘색), 2016년(분홍색) 종단면 비교 73
【그림 3-64】 2016년 3D-Scan 데이터로 횡단면생성 73
【그림 3-65】 2011년 및 2016년 3D-Scan 데이터로 생성한 SP 1 지점 횡단면 74
【그림 3-66】 2011년 및 2016년 3D-Scan 데이터로 생성한 SP 2 지점 횡단면 74
【그림 3-67】 2011년 및 2016년 3D-Scan 데이터로 생성한 SP 3 지점 횡단면 74
【그림 3-68】 2011년 및 2016년 3D-Scan 데이터로 생성한 SP 4 지점 횡단면 75
【그림 3-69】 2011년 및 2016년 3D-Scan 데이터로 생성한 SP 5 지점 횡단면 75
【그림 3-70】 2011년 및 2016년 3D-Scan 데이터로 생성한 SP 6 지점 횡단면 75
【그림 3-71】 변위점 수준측량 결과 77
【그림 3-72】 Total Station 결과 그래프 79
【그림 3-73】 3D 스캐너의 성과물 79