표제지
국문초록
목차
Ⅰ. 서론 10
1.1. 연구 배경 및 목적 10
1.2. 연구 동향 및 연구 내용 11
Ⅱ. 배경 및 관련 연구 15
2.1. 도로포장관리시스템(Pavement Mangement System, PMS) 15
2.2. 도로포장 파손을 일으키는 원인 및 요소 파악 20
2.2.1. 노면 온도가 도로포장에 미치는 영향 21
2.2.2. 동적 하중이 도로 포장에 미치는 영향 23
Ⅲ. 연구 방법 28
3.1. 환경적 요소 취득을 위한 노면 온도 측정 29
3.2. 동적 하중 영향 파악을 위한 가속도 측정 33
3.3. 도로 균열 탐지를 위한 드론 이미지 촬영 35
Ⅳ. 연구 결과 및 토의 59
4.1. 연구 결과: 노면 온도 측정 59
4.2. 연구 결과: 가속도 측정 60
4.3. 연구 결과: 드론 이미지 촬영 61
Ⅴ. 결론 및 향후 연구 방향 73
5.1. 연구 결론 73
5.2. 향후 연구 방향 74
참고문헌 75
부록 83
Abstract 93
표-2.1. 아스팔트포장 파손의 분류와 원인 26
표-3.1. DS18B20 온도 센서 성능 39
표-3.2. 온도 측정 장비 기성품: ALTA Commercial AA Wireless Temperature Sensor | Technical Specifications 39
표-3.3. 가속도 측정 실험 설정과 수정 내용 40
표-3.4. MPU6050, ADXL345, LIS3DH 센서의 성능 비교 40
표-3.5. 딥러닝 데이터셋 분포 40
표-4.1. Confusion matrix 62
그림 1.1. 5년간 도로예산 현황 14
그림 1.2. PMS 순서도 14
그림 2.1. 도로 파손의 종류 27
그림 3.1. 모니터링 시스템 구성 요소 41
그림 3.2. ESP8266WiFi 모듈 41
그림 3.3. 노면 온도 측정 센서 (DS18B20) 41
그림 3.4. 초기 실험 세팅에 사용된 MPU6050 센서 42
그림 3.5. 비교를 위해 도입된 추가 센서 ADXL345 센서, LIS3DH 센서 42
그림 3.6. 초경량비행장치 42
그림 3.7. 초기 고려된 비접촉식 온습도 센서(DHT11, DHT22, DHT21, AM2305) 43
그림 3.8. 온도(℃)에 정비례하는 아날로그 전압 그래프 43
그림 3.9. 온도 측정 기기 구성도 44
그림 3.10. 온도 측정 기기 회로도 44
그림 3.11. 노면 온도 측정 위치: 부산신항 45
그림 3.12. 노면 온도 측정 비교용 상용 센서 45
그림 3.13. 온도 측정 기기 현장 설치한 모습 46
그림 3.14. 서버에 저장된 노면 온도 화면 47
그림 3.15. 기상청 기상자료개방포털 48
그림 3.16. 부산 기상 관측소 위치와 관측 장비 49
그림 3.17. 가속도 측정 실험 설정 과정 50
그림 3.18. 다수의 가속도계 실험 구성(MPU6050) 51
그림 3.19. 다수의 가속도 설치 구현 51
그림 3.20. MEMS 가속도 센서 구조 52
그림 3.21. 다수의 가속도계 연결 회로도 52
그림 3.22. 드론 실험 비행 주행 경로 53
그림 3.23. 임항 도로 촬영 시 드론 비행경로 53
그림 3.24. 메인 화면과 조사생성화면 54
그림 3.25. 노면 관리 시스템 구조 55
그림 3.26. 파일 관리자 페이지 및 업로드 메뉴 화면 55
그림 3.27. 작업 대기열에 영상이 등록된 화면 56
그림 3.28. 기록된 노면 정보와 노면 사진 57
그림 3.29. 포트홀/균열 검출 프로그램 58
그림 4.1. 온도 측정 및 보조 자료 63
그림 4.2. 계절별 온도 측정 및 보조 자료 (입춘, 입하) 64
그림 4.3. 계절별 온도 측정 및 보조 자료 (입추, 입동) 65
그림 4.4. 3개의 MPU6050 센서 가속도 측정 66
그림 4.5. 3개의 가속도계(MPU6050, ADXL345, LIS3DH) 성능 비교 68
그림 4.6. 2-2차 비행경로 상행선 검출결과 69
그림 4.7. 2-2차 비행경로 하행선 검출결과 70
그림 4.8. 포트홀 스캔 후 지도에 위치가 표시된 모습 71
그림 4.9. 포트홀이 마킹된 사진 등록 72