KR101256900B1 - 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법 - Google Patents

사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 과제는 사방댐에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 실시간으로 측정하고, 이를 토대로 준설시점을 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 한 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법을 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템은 사방댐의 배면 바닥에 설치되되 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부와, 상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생부와, 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신부 및 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법{monitoring system of dredged sediment for maintenance management of debris barrier and its operating method}
본 발명은 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법에 관한 것으로, 사방댐 배면에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 실시간으로 측정하여 준설퇴적물을 유지관리할 수 있는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법에 관한 것이다.
현재 국내에서는 토석류 발생위험이 있는 유역에 예방사방의 목적으로 사방댐을 설치하여 재해에 대비하고 있다. 토석류의 발생규모에 따라 사방댐이 효율적으로 재해를 막기 위해서는 사방댐의 규모 및 설치위치의 결정이 상당히 중요하다. 뿐만 아니라 기 설치된 사방댐에 대한 유지관리를 철저히 수행함으로써 사방댐의 역할을 지속시켜야 한다.
사방댐은 산사태에 의해 발생된 유해토사를 억제하는 효과가 있기 때문에 사방댐에 의해 퇴적되는 토사량을 측정하고 이를 관리하는 것은 매우 중요하다. 즉, 사방댐 배면의 준설퇴적물의 양을 측정하고, 이를 토대로 준설퇴적물이 적절하게 제거될 경우 사방댐의 안정성이 장기간 유지될 수 있으며, 경제적 및 유지관리 측면에서도 매우 유리하다. 또한, 사방댐의 유지관리방법은 적절한 시기에 사방댐 배면의 준설퇴적물을 제거하여 저사량을 지속적으로 확보하는 것이다.
대한민국 특허출원번호 제10-2011-0037246호로 출원된 발명은 좌우 양측 기슭면에 좌우로 대칭되게 설치된 좌측 댐어깨 및 우측 댐어깨와, 상기 좌측 댐어깨 및 우측 댐어깨의 서로 마주보는 측면 사이에 저사 및 저수를 담당하도록 상기 좌우측 댐어깨와 일체로 설치된 방수로와, 상기 방수로의 하부에 상류 및 하류를 연결하도록 개구된 개구부와, 일단면이 상기 개구부의 상류측 단면과 연통되고, 타단면이 상기 좌우 양측 기슭면 중 어느 하나와 연결되며, 내부가 길이방향을 따라 중공인 생태통로를 포함하는 구조를 가짐으로써, 토사유출 방지 및 저사, 저수 기능을 확보하면서도 풍수기 때는 어류의 이동통로로서 수중 생태계를 보존하고, 갈수기 때는 야생동물의 이동통로로서 육지 생태계를 함께 보존할 수 있는 생태통로가 구비된 사방댐을 소개하고 있다.
또한, 대한민국 실용신안등록출원번호 제20-2008-0008146호(고안의 명칭:복합식 사방댐)로 출원된 고안은 토석류의 하류 유출을 차단하는 기능과 유목을 차단하는 기능을 동시에 수행할 수 있는 복합식 사방댐을 소개하고 있다.
그러나, 상기와 같은 사방댐은 설치 이후, 토석류 산사태 발생시 이에 대한 준설이 적절한 시기에 진행되지 않을 경우 이로 인하여 사방댐의 기능이 약화될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 사방댐 배면에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 지속적으로 관측하여 사방댐의 기능을 최적으로 유지하기 위해서는 사방댐에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 실시간으로 측정하고, 이를 토대로 준설시점을 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 사방댐에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 실시간으로 측정하고, 이를 토대로 준설시점을 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 한 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템은 사방댐의 배면 바닥에 설치되되 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부와, 상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생부와, 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신부 및 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템은 사방댐과 일정 간격 이격된 지면에 설치되어 강우량을 측정한 후 강우량 데이터 신호를 발생시키는 강우량 측정부와, 상기 사방댐의 배면 바닥에 설치되되 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부와, 상기 강우량 데이터 신호와 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생부와, 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신부 및 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 강우량과 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법은 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부를 사방댐의 배면 바닥에 설치하는 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계와, 상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생 단계와, 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신 단계 및 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 본 발명에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법은 강우량을 측정하여 강우량 데이터 신호를 발생시키는 강우량 측정부를 사방댐과 일정 간격 이격된 지면에 설치하는 강우량 측정부 설치 단계와, 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부를 상기 사방댐의 배면 바닥에 설치하는 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계와, 상기 강우량 데이터 신호와 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생 단계와, 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신 단계 및 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 강우량과 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법에 의하면, 사방댐에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 실시간으로 측정하고, 이를 토대로 준설시점을 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1구성도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 2구성도.
도 5는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 3구성도.
도 6은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 4구성도.
도 7은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 5구성도.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법의 블록도.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법의 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템의 구성도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 준설퇴적물 하중 측정부(100)와, 준설 경보 발생부(300)와, 무선 통신부(400) 및 준설 유지 관리부(500)를 포함한다.
상기 준설퇴적물 하중 측정부(100)는 사방댐(1)의 배면 바닥에 설치되되, 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시킬 수 있다.
여기서, 사방댐(1)의 배면은 계곡 상부로부터 흐른 토석류가 사방댐에 의해 퇴적되어 준설퇴적물이 형성되는 곳을 의미한다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1구성도이다.
구체적으로, 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(110)과, 재하판(120)과, 로드셀(130) 및 충진 부재(140)를 포함한다.
상기 지지판(110)은 상기 로드셀(130)이 안착되는 안착부(111)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 지지판(110)은 콘크리트 재질로 이루어지되, 전단 또는 사인 장력에 저항하도록 설계된 전단철근과, 경사 인장력에 저항하도록 설계된 휨철근을 포함할 수 있다.
상기 재하판(120)은 상부에 준설퇴적물(180)을 수집하며 상기 지지판(110)과 수직으로 일정간격 이격되어 배치될 수 있다.
상기 로드셀(130)은 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있고, 녹을 발생시키지 않는 특수 재질로 제조될 수 있으며, 일 단이 상기 안착부(111)에 삽입되고 타 단이 상기 재하판(120)을 지지하여 상기 재하판(120)에서 수집된 준설퇴적물(180)의 하중을 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 로드셀(130)은 상기 준설퇴적물(180)의 하중을 측정하여 준설퇴적물(180)의 하중값인 하중 데이터 신호를 발생시키고, 이후, 상기 하중 데이터 신호를 도시되지 않았지만 상기 로드셀(130)에 구비된 데이터 라인(미도시)을 통해 외부로 송신함으로써 관리자가 준설퇴적물의 준설 시기를 결정할 수 있도록 유도할 수 있다.
상기 충진 부재(140)는 상기 재하판(120)과 지지판(110) 사이의 이격 공간에 충진되어 이물질의 유입을 방지할 수 있으며, 상기 충진 부재(140)에 의해 상기 로드셀(130) 주위로 이물질의 유입이 방지됨에 따라 상기 로드셀(130)은 상기 재하판(120)에 수집된 준설퇴적물(180)의 하중을 정확하게 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 2구성도이다.
또한, 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1실시예는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지지판(110)과 재하판(120) 사이에 복수개의 용량 가변판(160)을 더 포함할 수 있다.
상기 용량 가변판(160)은 일 단이 상기 지지판(110)에 연결되고, 타 단이 상기 재하판(120)에 연결되어 상기 로드셀(130)의 계측 용량을 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 용량 가변판(160)은 상기 지지판(110)과 재하판(120) 사이에 수직으로 복수개가 설치될 수 있는데, 예를 들어, 상기 로드셀(130)이 측정 가능한 일정 범위의 하중 용량을 초과하여 상기 준설퇴적물(180)의 하중을 측정해야 하는 경우, 상기 용량 가변판(160)에서 일정 하중을 흡수하고, 나머지 하중만이 상기 로드셀(130)에 가해져서 상기 준설퇴적물(180)의 하중이 상기 로드셀(130)이 측정 가능한 하중 용량 범위 내에 들어오도록 할 수 있다.
이때, 상기 용량 가변판(160)에서 흡수되는 하중에 따른 상기 로드셀(130)의 용량 변화는 캘리브레이션을 통해 상기 로드셀(130)에서 실제 측정된 값을 환산하여 구할 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 3구성도이다.
더불어, 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1실시예는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 충진 부재(140)의 외부에 설치되는 커버 부재(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 커버 부재(170)는 상기 충진 부재(140)의 외부를 커버하여 외력에 의한 상기 충진 부재(140)의 변형 및 파손을 방지할 수 있고, 상기 커버 부재(170)에 의해 상기 로드셀(130) 주위로 이물질의 유입이 방지됨에 따라 상기 로드셀(130)은 상기 재하판(120)에 수집된 준설퇴적물의 하중을 정확하게 측정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 4구성도이다.
한편, 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 2실시예는 도 6에 도시된 바와 같이, 지지판(110)과, 재하판(120)과, 준설퇴적물 수집 부재(150)및 로드셀 용기(135)를 포함한다.
상기 지지판(110)은 본 발명에 따른 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1실시예에 구비된 지지판과 동일하게 상기 로드셀 용기(135)가 안착되는 안착부(111)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 지지판(110)은 콘크리트 재질로 이루어지되, 전단 또는 사인 장력에 저항하도록 설계된 전단철근과, 경사 인장력에 저항하도록 설계된 휨철근을 포함할 수 있다.
상기 재하판(120)은 상부에 준설퇴적물을 수집하며 상기 지지판(110)과 수직으로 일정간격 이격되어 배치되되, 상기 안착부(111)와 대응하는 위치에 통공부(121)가 형성될 수 있다.
상기 준설퇴적물 수집 부재(150)는 상기 통공부(121)에 삽입되어 상기 재하판(120)에 쌓이는 준설퇴적물의 일부를 수집할 수 있다.
구체적으로 상기 준설퇴적물 수집 부재(150)는 상기 통공부(121)와 대응하는 형상, 구체적으로 원통 형상이나 사각 기둥형상으로 이루어질 수 있고, 상기 통공부(121)의 내주연에 밀착하여 상기 통공부(121) 내부로 이물질의 유입을 방지할 수 있도록 탄성 재질, 예를 들면, 고무 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 준설퇴적물 수집 부재(150)는 상기 준설퇴적물이 쌓이는 적재 플레이트(151)와, 상기 적재 플레이트(151) 양측에 구비되는 측면 플레이트(152)를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 적재 플레이트(151)와 측면 플레이트(152) 사이에는 상기 로드셀 용기(135) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 오링(190)이 구비될 수 있다.
상기 로드셀 용기(135)는 일 단이 상기 안착부(111)에 삽입되되, 내부에 적어도 하나 이상의 로드셀(130)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 로드셀(130)은 녹을 발생시키지 않는 특수 재질로 제조될 수 있으며, 상기 준설퇴적물 수집 부재(150)를 지지하여 상기 준설퇴적물 수집 부재(150)에서 수집된 준설퇴적물의 하중을 측정할 수 있다.
이때, 상기 로드셀(130)은 상기 준설퇴적물의 하중을 측정하여 준설퇴적물의 하중값인 하중 데이터 신호를 발생시키고, 이후, 상기 하중 데이터 신호를 도시되지 않았지만 상기 로드셀(130)에 구비된 데이터 라인(미도시)을 통해 외부로 송신함으로써 관리자가 준설퇴적물의 준설 시기를 결정할 수 있도록 유도할 수 있다.
한편, 상기 로드셀 용기(135)는 측벽에 의해 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 로드셀 용기(135)에 의해 상기 로드셀(300) 주위로 이물질의 유입이 방지됨에 따라 상기 로드셀(130)은 상기 준설퇴적물 수집 부재(150)에 수집된 준설퇴적물(180)의 하중을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 상기 로드셀 용기(135)는 상기 로드셀(130)이 안착되는 안착 플레이트(135a)와, 상기 안착 플레이트(135a) 양측에 구비되는 측면 플레이트(152)를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 안착 플레이트(135a)와 측면 플레이트(152) 사이에는 상기 로드셀 용기(135) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 오링(900)이 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 2실시예는 도시되지 않았지만, 상기 지지판(110)과 재하판(120) 사이에 복수개의 용량 가변판을 더 포함할 수 있다.
상기 용량 가변판은 본 발명에 따른 준설퇴적물 하중 측정부의 제 1실시예에 구비된 용량 가변판과 동일하게 일 단이 상기 지지판(110)에 연결되고, 타 단이 상기 재하판(120)에 연결되어 상기 로드셀(130)의 계측 용량을 증가시킬 수 있다.
즉, 상기 로드셀(130)이 측정 가능한 일정 범위의 하중 용량을 초과하여 상기 준설퇴적물의 하중을 측정해야 하는 경우, 상기 용량 가변판에서 일정 하중을 흡수하고, 나머지 하중만이 상기 로드셀(130)에 가해져서 상기 준설퇴적물(180)의 하중이 상기 로드셀(130)이 측정 가능한 하중 용량 범위 내에 들어오도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 5구성도이다.
더불어, 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부의 제 2실시예는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지판(110)과 재하판(120) 사이에 구비되는 복수개의 지지 부재(175)를 더 포함할 수 있다.
상기 지지 부재(175)는 일 단이 상기 지지판(110)에 연결되고 타 단이 상기 재하판(120)에 연결되어 상기 재하판(120)을 상기 지지판(110) 상에서 지지할 수 있다.
상기 준설 경보 발생부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판(120)의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산할 수 있다.
구체적으로, 상기 준설 경보 발생부(300)는 도 3 내지 도 5에 도시된 준설퇴적물 하중 측정부(100)로부터 발생된 하중 데이터 신호를 수신하는 경우, 그 데이터 자체를 상기 재하판(120)의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중으로 계산할 수 있고, 도 6 내지 도 7에 도시된 준설퇴적물 하중 측정부(100)로부터 발생된 하중 데이터 신호를 수신하는 경우, 그 데이터를 상기 재하판(120)의 전체 면적을 고려하여 면적 비율에 따라 다시 계산함으로써 상기 준설퇴적물의 하중을 계산할 수 있다.
이때, 상기 준설 경보 발생부(300)는 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있고, 또한, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있다.
다시 말해서, 상기 준설 경보 발생부(300)는 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 시간에 관계없이 기 설정된 상기 제 1한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있고, 일정 시간에 따른 준설퇴적물의 전체 하중 변화량이 제 2한계값을 초과하는 경우, 즉, 단시간에 준설퇴적물의 전체 하중이 급증하는 경우 상기 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 무선 통신부(400)는 상기 준설 경보 발생부(300)로부터 발생된 준설 경보 신호를 수신한 후, 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신할 수 있다.
구체적으로, 상기 무선 통신부(400)는 제 1무선 통신부(410) 및 제 2무선 통신부(420)를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 제 1무선 통신부(410)는 상기 준설 경보 발생부(300)로부터 발생된 준설 경보 신호를 수신하여 상기 제 2무선 통신부(420)로 송신할 수 있고, 상기 제 2무선 통신부(420)는 상기 제 1무선 통신부(410)로부터 송신된 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설 유지 관리부(500)로 송신할 수 있다. 이때, 상기 제 1무선 통신부(410)와 제 2무선 통신부(420)는 CDMA(code division multiple access) 방식을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 송수신할 수 있다.
상기 준설 유지 관리부(500)는 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 준설 유지 관리부(500)는 상기 제 2무선 통신부(420)로부터 수신한 준설퇴적물의 전체 하중으로부터 준설량을 분석하여 적절한 준설 시기를 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템의 구성도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 강우량 측정부(200)와, 준설퇴적물 하중 측정부(100)와, 준설 경보 발생부(300)와, 무선 통신부(400) 및 준설 유지 관리부(500)를 포함한다.
상기 강우량 측정부(200)는 사방댐(1)과 일정 간격 이격된 지면에 설치되어 강우량을 측정한 후, 강우량 데이터 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 준설퇴적물 하중 측정부(100)는 사방댐(1)의 배면 바닥에 설치되되, 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 준설퇴적물 하중 측정부(100)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 준설퇴적물 하중 측정부와 그 구성 및 작용이 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.
상기 준설 경보 발생부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 강우량 데이터 신호와 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산할 수 있다.
구체적으로, 상기 준설 경보 발생부(300)는 도 3 내지 도 5에 도시된 준설퇴적물 하중 측정부로부터 발생된 하중 데이터 신호를 수신하는 경우, 그 데이터 자체를 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중으로 계산할 수 있고, 도 6 내지 도 7에 도시된 준설퇴적물 하중 측정부(100)로부터 발생된 하중 데이터 신호를 수신하는 경우, 그 데이터를 상기 재하판(120)의 전체 면적을 고려하여 면적 비율에 따라 다시 계산함으로써 상기 준설퇴적물의 하중을 계산할 수 있다.
이때, 상기 준설 경보 발생부(300)는 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있고, 또한, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있으며, 더불어, 시간 변화에 따른 강우량이 기 설정된 제 3한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있다.
다시 말해서, 상기 준설 경보 발생부(300)는 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 시간에 관계없이 기 설정된 상기 제 1한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있고, 일정 시간에 따른 준설퇴적물의 전체 하중 변화량이 제 2한계값을 초과하는 경우, 즉, 단시간에 준설퇴적물의 전체 하중이 급증하는 경우 상기 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있으며, 일정 시간에 따른 강우량의 변화량이 기 설정된 제 3한계값을 초과하는 경우, 즉, 단시간에 강우량이 급증하는 경우 상기 준설 경보 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 무선 통신부(400)는 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템에 구비된 무선 통신부와 동일하게 상기 준설 경보 발생부(300)로부터 발생된 준설 경보 신호를 수신한 후, 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신할 수 있다.
따라서, 상기 무선 통신부(400)는 상기 준설 경보 발생부(300)로부터 발생된 준설 경보 신호를 수신하는 제 1무선 통신부(410)와, 상기 제 1무선 통신부(410)로부터 송신된 준설 경보 신호를 수신하는 제 2무선 통신부(420)를 포함하며, 상기 제 1무선 통신부(410)와 제 2무선 통신부(420)는 CDMA(code division multiple access) 방식을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 송수신할 수 있다.
상기 준설 유지 관리부(500)는 상기 강우량과 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 준설 유지 관리부(500)는 상기 제 2무선 통신부(420)로부터 수신한 강우량에 의해 예상 준설퇴적물의 전체 하중을 계산하여 준설량을 분석하거나, 또는 준설퇴적물의 전체 하중으로부터 준설량을 분석하여 적절한 준설 시기를 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법을 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법의 블록도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 운영 방법은 도 8에 도시된 바와 같이, 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계(S10)와, 준설 경보 발생 단계와, 무선 통신 단계(S30) 및 준설 유지 관리 단계(S40)를 포함한다.
상기 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계(S10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부(100)를 사방댐(1)의 배면 바닥에 설치하는 단계이다.
상기 준설 경보 발생 단계(S20)는 준설 경보 발생부가 상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후, 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 단계이다.
상기 무선 통신 단계(S30)는 무선통신부가 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 단계이다.
상기 준설 유지 관리 단계(S40)는 준설 유지 관리부가 상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 단계이다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법을 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법의 블록도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 사방댐 준설퇴적물 운영 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 강우량 측정부 설치 단계(S5)와, 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계(S10)와, 준설 경보 발생 단계와, 무선 통신 단계(S30) 및 준설 유지 관리 단계(S40)를 포함한다.
상기 강우량 측정부 설치 단계(S5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 강우량을 측정하여 강우량 데이터 신호를 발생시키는 강우량 측정부(200)를 사방댐(1)과 일정 간격 이격된 지면에 설치하는 단계이다.
상기 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계(S10)는 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부(100)를 사방댐(1)의 배면 바닥에 설치하는 단계이다.
여기서, 상기 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계(S10)는 도시되지 않았지만, 상기 강우량 측정부 설치 단계(S5) 이전에 실행될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 사방댐(1)의 배면 바닥에 상기 준설퇴적물 하중 측정부(100)를 설치한 후, 사방댐(1)과 일정 간격 이격된 지면에 상기 강우량 측정부(200)를 설치할 수 있다.
상기 준설 경보 발생 단계(S20)는 준설 경보 발생부가 상기 강우량 데이터 신호와 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후, 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 강우량이 기 설정된 제 3한계값을 초과하는 경우에 준설 경보 신호를 발생시키는 단계이다.
상기 무선 통신 단계(S30)는 무선 통신부가 상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 단계이다.
상기 준설 유지 관리 단계(S40)는 준설 유지 관리부가 상기 강우량과 준설 경보 신호를 수신하여 상기 강우량에 따른 예상 준설퇴적물의 전체 하중을 계산하여 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하거나, 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 단계이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법에 의하면, 사방댐에 쌓이는 준설퇴적물의 양을 실시간으로 측정하고, 이를 토대로 준설시점을 결정함으로써 관리자에게 즉각적인 대처가 가능하도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
1:사방댐
100:준설퇴적물 하중 측정부 110:지지판
111:안착부 120:재하판
121:통공부 130:로드셀
135:로드셀 용기 135a:안착 플레이트
140:충진 부재 150:준설퇴적물 수집 부재
151:적재 플레이트 152:측면 플레이트
160:용량 가변판 170:커버 부재
175:지지 부재 180:준설퇴적물
190:오링 200:강우량 측정부
300:준설 경보 발생부 400:무선 통신부
410:제 1무선 통신부 420:제 2무선 통신부
500:준설 유지 관리부
S5:강우량 측정부 설치 단계
S10:준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계
S20:준설 경보 발생 단계
S30:무선 통신 단계
S40:준설 유지 관리 단계

Claims (12)

  1. 사방댐의 배면 바닥에 설치되되, 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부;
    상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후, 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생부;
    상기 준설 경보 신호를 수신한 후, 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신부; 및
    상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  2. 사방댐과 일정 간격 이격된 지면에 설치되어 강우량을 측정한 후, 강우량 데이터 신호를 발생시키는 강우량 측정부;
    상기 사방댐의 배면 바닥에 설치되되, 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부;
    상기 강우량 데이터 신호와 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후, 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생부;
    상기 준설 경보 신호를 수신한 후, 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신부; 및
    상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 강우량과 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 준설퇴적물 하중 측정부는,
    안착부가 형성된 지지판;
    상기 지지판과 수직으로 일정간격 이격되어 배치되는 재하판;
    일 단이 상기 안착부에 삽입되고 타 단이 상기 재하판을 지지하되, 상기 재하판에서 수집된 준설퇴적물의 하중을 측정하는 적어도 하나 이상의 로드셀; 및
    상기 재하판과 지지판 사이의 이격 공간에 충진되어 이물질의 유입을 방지하는 충진 부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 준설퇴적물 하중 측정부는,
    안착부가 형성된 지지판;
    상기 지지판과 수직으로 일정간격 이격되어 배치되되, 상기 안착부와 대응하는 위치에 통공부가 형성된 재하판;
    상기 통공부에 삽입되어 상기 재하판에 쌓이는 준설퇴적물의 일부를 수집하는 준설퇴적물 수집 부재; 및
    일 단이 상기 안착부에 삽입되되, 내부에 상기 준설퇴적물 수집 부재를 지지하며 상기 준설퇴적물 수집 부재에서 수집된 준설퇴적물의 하중을 측정하는 적어도 하나 이상의 로드셀을 구비하는 로드셀 용기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 준설퇴적물 하중 측정부는,
    상기 지지판에 일 단이 연결되고 상기 재하판에 타 단이 연결되어 상기 로드셀의 계측 용량을 증가시키는 복수개의 용량 가변판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 준설퇴적물 하중 측정부는,
    상기 지지판과 재하판 사이에 구비되되, 일 단이 상기 지지판에 연결되고 타 단이 상기 재하판에 연결되어 상기 재하판을 상기 지지판 상에서 지지하는 복수개의 지지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 무선 통신부는,
    상기 준설 경보 발생부로부터 발생된 준설 경보 신호를 수신하여 제 2무선 통신부로 송신하는 제 1무선 통신부; 및
    상기 제 1무선 통신부로부터 송신된 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설 유지 관리부로 송신하는 제 2무선 통신부를 포함하고,
    상기 제 1무선 통신부 및 제 2무선 통신부는 CDMA(code division multiple access) 방식을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 준설 경보 발생부는 시간 변화에 따른 강우량이 기 설정된 제 3한계값을 초과하는 경우 상기 준설 경보 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 준설 유지 관리부는 상기 강우량에 따른 예상 준설퇴적물의 전체 하중을 계산하여 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템.
  10. 재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부를 사방댐의 배면 바닥에 설치하는 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계;
    상기 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후, 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생 단계;
    상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신 단계; 및
    상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법.
  11. 강우량을 측정하여 강우량 데이터 신호를 발생시키는 강우량 측정부를 사방댐과 일정 간격 이격된 지면에 설치하는 강우량 측정부 설치 단계;
    재하판에 쌓인 준설퇴적물의 하중을 측정하여 하중 데이터 신호를 발생시키는 준설퇴적물 하중 측정부를 상기 사방댐의 배면 바닥에 설치하는 준설퇴적물 하중 측정부 설치 단계;
    상기 강우량 데이터 신호와 하중 데이터 신호를 수신하여 상기 재하판의 전체 면적에 대한 준설퇴적물의 하중을 계산한 후, 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기 설정된 제 1한계값을 초과하거나, 시간 변화에 따른 상기 준설퇴적물의 전체 하중이 기설정된 제 2한계값을 초과하는 경우 준설 경보 신호를 발생시키는 준설 경보 발생 단계;
    상기 준설 경보 신호를 수신한 후 무선통신수단을 이용하여 상기 준설 경보 신호를 원격으로 송수신하는 무선 통신 단계; 및
    상기 준설 경보 신호를 수신하여 상기 강우량과 준설퇴적물의 전체 하중에 따른 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 준설 유지 관리 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 준설 경보 발생 단계에서, 시간 변화에 따른 강우량이 기 설정된 제 3한계값을 초과하여 상기 준설 경보 신호를 발생시키는 경우,
    상기 준설 유지 관리 단계에서, 상기 강우량에 따른 예상 준설퇴적물의 전체 하중을 계산하여 준설량을 분석한 후 준설 시기를 결정하는 것을 특징으로 하는 사방댐 준설퇴적물 유지관리시스템의 운영 방법.
KR1020120015441A 2012-02-15 2012-02-15 사방댐 유지관리를 위한 준설퇴적물 유지관리시스템 및 이를 이용한 운영 방법 KR101256900B1 (ko)

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