가속도 계측데이터를 사용하는 BWIM 개발

초록

교량을 고속으로 지나가는 이동하중을 도로 혹은 교량 바닥판에 고정 매설한 하중계로 직접 측정하지 않고 제한된 위치에서 계측한 교량의 동적거동을 사용하여 역추정하는 BWIM(bridge weigh-in-motion) 연구가 국내외에서 시도되고 있다. 그러나 아직 대부분의 연구가 개발단계로서 그 적용성이 검증되지 못했거나 기개발된 것도 정확성이 부족한 것으로 분석되고 있다. 현재 국내외적으로 개발된 다양한 BWIM 시스템들에는 일반적으로 계측된 동적 변형률이나 가속도의 시간이력을 사용하여 하중을 역추정하는 기법들이 사용되고 있다. 기존의 소개되고 적용 검토된 교량상의 이동하중식별법에는 모멘트영향선을 사용하거나 가속도 계측데이터를 사용하여 동적이동하중의 크기를 추정하려고 한 것들이 있다. 모멘트영향선을 사용한 방법은 동적하중에 의한 교량의 동적거동 계측치를 사용하여 이동하중을 추정하면서 정적영향선을 사용하기 때문에 근본적으로 충격의 효과나 교량의 진동 등을 에러로 고려할 수밖에 없다. 가속도 계측데이터를 사용하는 알고리듬의 경우에도 측정오차와 공간상의 불완전측정의 문제를 고려하지 못하였다. 본 연구에서는 교량의 동적 지배방정식을 사용한 알고리듬을 개발하고 동적 변형률 및 가속도계를 통한 가속도 계측치를 사용하여 이동하중을 추정하고자 한다.