영상 기반 변위 계측을 통한 구조물 동적 특성 추정

초록

본 연구는 접촉식 센서의 설치 위치 제약과 장기 계측의 유지관리 한계를 보완하기 위해 영상 기반의 비접촉식 변위 계측 기법을 적용하였다. 대상 구조물은 3층 프레임으로 고해상도 카메라와 LDS를 설치하고 최상단을 타격하여 구조물의 응답을 계측하였다. 촬영된 영상은 KLT 알고리즘을 통해 타겟의 픽셀 움직임을 추적하고 거리 보정을 통해 프레임별 변위를 계산하였다. 이후 FFT 분석을 통해 고유진동수와 모드형상을 도출하였으며, LDS 계측 변위와 비교하여 제안된 비접촉식 영상 기반 변위 계측 기법의 정확성과 신뢰성을 검증하였다. 본 연구의 접근법은 비접촉식 계측을 통한 현장 적용성 확보와 더불어 향후 다양한 구조물의 장기 모니터링 및 스마트 유지관리 체계에 활용될 수 있는 가능성을 보여준다.