도심지 굴착 현장 인접 지반함몰 모니터링을 위한 UGV 탑재 멀티 센서의 적응형 에너지 관리 기법

초록

본 연구에서 도심지 굴착 현장 인접 구역에서 발생할 수 있는 지반함몰 문제를 해결하기 위해 UGV를 활용한 모니터링 시스템을 제안하였다. 무인 비행체(UAV)의 비행이 제한되는 도심지 환경에서는 무인 지상 차량(UGV)이 효과적인 대안이 될 수 있다. 본 연구의 주요 목적은 UGV에 다양한 센서를 탑재하고, 도심지 지반함몰 모니터링에 적합한적응형 탐지 주기를 설정하고, 이를 평가하는 것이다. 본 연구에서는 도심지에서 지반함몰의 가능성이 큰 구역을 설정하여 위험도 지도를 작성하고, 지반함몰의 위험도가 높아 모니터링을 자주 하는 M 구역과 위험도가 낮아 에너지를 절약하는 S 구역으로 구분하였다. UGV에는 UGV의 위치를 탐지하는 센서(NS)와 지반함몰 관련 항목들을 모니터링 하는 센서(MS)의 탐지 주기를 M 구역과 S 구역에 따라 조절하는 전략을 제안하였다. 전형적인 도심지 깊은 굴착상황을 가정하여 시험한 결과, MS 및 NS의 탐지 주기 조정이 에너지 소비 감소에 크게 기여하는 것을 확인하였다. UGV의 모니터링 경로에 따른 에너지 소비 최적화의 중요성을 확인하였으며, 이러한 접근이 지반 함몰 모니터링을통해 도심지 안전성을 높일 수 있을 것으로 기대한다.

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