KR102271237B1

KR102271237B1 - 가속도 센서를 이용한 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템 및 이를 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램

Info

Publication number: KR102271237B1
Application number: KR1020190079169A
Authority: KR
Inventors: 김형성
Original assignee: 신현테크 주식회사
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-06-30
Also published as: KR20210003415A

Abstract

본 발명은 가속도 센서를 이용한 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템을 제안한다. 상기 안전성 평가 시스템은 흙막이 공사(sheathing work)에 의해 설치된 둘 이상의 구조물에 각각 설치되어, 상기 구조물이 이동되는 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및 상기 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 기초로 흙막이 벽체(sheathing wall)의 안전성을 판단하고, 상기 가속도 센서의 식별자를 기초로 상기 흙막이 벽체의 위치를 식별하는 안전성 평가 서버를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 구조물은 흙막이 판(lagging board), 엄지 말뚝(H-pile), 띠장(wale) 및 버팀대(strut) 중 어느 하나가 될 수 있다.

Description

가속도 센서를 이용한 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템 및 이를 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램 {System for evaluating safety of sheathing work using acceleration sensors, and computer program recorded on record-medium for executing method therefor}

본 발명은 토목 공사에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 흙막이 공사의 구조물에 부착된 가속도 센서를 이용하여, 흙막이 공사의 안전성을 실시간으로 평가할 수 있는 시스템 및 이를 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

흙막이 공사(sheathing work)는 지반을 굴착할 때, 주위의 지반이 침하나 붕괴되는 것을 방지할 목적으로 만드는 흙막이 벽체와 그 밖의 구조물을 설치하는 공사이다. 이와 같은, 흙막이 공사의 구체적인 공법은 공사 대상 구조물의 규모, 주위 환경 조건, 흙지지 구조물의 특성(가설 또는 영구), 공사 기간 또는 공사 비용 등에 따라 다양하게 존재한다.

우선, 흙막이 공사의 공법은 흙막이 벽체의 재질에 따라, 널 말뚝 공법, 엄지 말뚝과 수평널 공법, C.I.P 공법, S.C.W 공법 및 지하 연속벽 공법 등으로 분류될 수 있다.

구체적으로, 널 말뚝(Sheet pile) 공법은 널 말뚝의 이음부를 물리게 하여 진동 해머(vibro hammer) 또는 워터 젯(water jet) 지중에 타입하여 연속된 흙막이 벽체를 형성하는 공법이다. 엄지 말뚝과 수평널(H-Pile + 흙막이 판) 공법은 지중에 엄지 말뚝을 타입하거나 또는 미리 천공한 구멍에 삽입한 후, 터 파기를 진행하면서 흙막이 벽체를 엄지 말뚝 사이에 끼워 넣어 시공하는 공법이다. C.I.P(Cast In Place pile) 공법은 굴착 장비로 소정의 길이까지 천공한 후 공내에 조립된 철근 및 조골재를 채우고, 모르타르(mortar)를 주입하거나 또는 콘크리트를 타설하여 현장 타설 말뚝을 조성하는 공법이다. S.C.W(Soil Cement Wall) 공법은 3축 어스 오거(earth auger)를 이용하여 지반을 굴착한 후, 시멘트 유액(cement milk)을 주입하면서 굴착 토사와 혼합시키고, H형 강을 삽입하여 소일 시멘트(soil cement) 기둥을 형성하는 공법이다. 그리고, 지하 연속벽(Slurry wall) 공법은 안정액(bentonite slurry)과 굴착 장비를 사용하여 지반을 굴착하고, 철근망 삽입 후 콘크리트를 타설하여 지중에 철근 콘크리트 벽체를 만드는 공법이다.

또한, 흙막이 공사의 공법은 흙막이 벽체의 지지 방식에 따라, 자립식 공법, 버팀대식 공법, 앵커식 공법 및 소일 네일링 공법 등으로 분류될 수 있다.

구체적으로, 자립식(Cantilever) 공법은 버팀대, 띠장(wale) 등의 지지구조를 가설하지 않고, 흙막이 벽체의 휨 저항 및 근입 부분 지반의 휨 저항에 의해 토압을 부담시키고 굴착하는 공법이다. 버팀대식(Strut) 공법은 굴착하고자 하는 부지의 외곽에 흙막이 벽체를 설치한 후 띠장, 버팀보 등의 지보공으로 지지하여 굴착하는 공법이다. 앵커식(Anchor) 공법은 단계별 굴착 후 띠장을 설치한 후 어스 앵커(earth anchor) 시공을 위한 천공, 앵커체 삽입, 그라우팅, 긴장 및 정착하는 공법이다. 그리고, 소일 네일링(Soil nailing) 공법은 네일(nail)을 원지반에 삽입하여 원지반 자체의 전체적인 전단 강도를 증대시킨 후, 전면을 숏크리트(shotcrete)로 처리하여 보강된 토체를 일체화하고, 보가오디지 않은 뒤쪽은 원지반과 구분시켜 재래식 옹벽과 같은 형태를 이루게 하는 공법이다.

한편, 흙막이 공사는 지하 구조물 축조를 위한 굴토 공사 시점에 수행된 제한된 지반 조사 및 토질 시험 결과에 기초하여 설계된다. 그러나, 굴착 가설 구조물 및 보강 공법의 시공 조건, 시공 순서 및 공정 등에 따라 지반의 실제 거동은 설계 시점에 추정한 값과 상당한 차이를 보일 수 있다. 따라서, 흙막이 공사 구조물 및 토질의 변위 등에 대한 계측 관리가 요구된다.

흙막이 공사의 계측(observational)은 흙막이 공사의 공법, 주위 환경 조건, 설계 시공 기준 등을 기초로 계측해야 할 대상 항목을 결정하고, 결정된 대상 항목에 따라 계측기, 계측 위치, 계측 주기 등을 결정하여 계측을 수행할 수 있다.

흙막이 공사의 계측기에는 지중경사계(Inclinometer), 지하 수위계(Water level meter), 건물 경사계(Tiltmeter), 변형율계(Strain gauge), 하중계(Load cell), 지표 침하계(Ground settlement), 간극 수압계(Piezometer), 균열 측정기(Crack gauge), 지중 침하계(Settlement extensometer), 토압계(Pressure cell) 및 진동 소음 측정기(Seismometer) 등이 포함될 수 있다. 이와 같은, 흙막이 공사의 계측기는 일반적으로 공사 진행 중에는 1주일에 2회, 공사 완료 후에는 1주일에 1회의 주기로 계측된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 계측 방법은 흙막이 공사의 구조물 또는 지반에 설치된 계측기를 꺼낸 후 계측된 수치를 확인하고, 계측된 수치와 판정 기준치를 대비하여 그 안전성을 판단하기까지 많은 시간이 소요된다. 또한, 계측 주기 중간에 흙막기 공사의 구조물 또는 지반이 급격히 거동된 경우에도 그 안전성을 즉각적으로 파악하기 곤란하다.

따라서, 흙막이 공사의 안전성을 실시간으로 평가할 수 있는 다양한 솔루션이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1595702호, ‘보강브릿지가 구비된 강판을 이용한 흙막이 구조물 및 이의 시공방법’, (2016.02.18. 공고)

본 발명은 흙막이 공사의 구조물에 부착된 가속도 센서를 이용하여, 흙막이 공사의 안전성을 실시간으로 평가할 수 있는 시스템 및 이를 실행하기 위하여 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 위에서 언급한 기술적 과제에 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 가속도 센서를 이용한 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템을 제안한다. 상기 안전성 평가 시스템은 흙막이 공사(sheathing work)에 의해 설치된 둘 이상의 구조물에 각각 설치되어, 상기 구조물이 이동되는 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및 상기 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 기초로 흙막이 벽체(sheathing wall)의 안전성을 판단하고, 상기 가속도 센서의 식별자를 기초로 상기 흙막이 벽체의 위치를 식별하는 안전성 평가 서버를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 구조물은 흙막이 판(lagging board), 엄지 말뚝(H-pile), 띠장(wale) 및 버팀대(strut) 중 어느 하나가 될 수 있다.

상기 안전성 평가 서버는 상기 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 적분하여 상기 구조물의 이동 거리를 산출하고, 상기 가속도 센서의 이동 방향, 상기 산출된 이동 거리 및 상기 흙막이 벽체의 크기에 대응되는 안전성 판단 기준을 기초로, 상기 흙막이 벽체의 안전성을 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 안전성 평가 서버는 상기 산출된 이동 거리와 상기 가속도 센서의 설치 높이를 기초로 상기 가속도 센서의 회전각을 산출하고, 상기 산출된 회전각과 상기 흙막이 벽체의 높이를 기초로 상기 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

상기 안전성 평가 서버는 제1 가속도 센서가 설치된 제1 띠장과 제2 가속도 센서가 설치된 제2 띠장이 서로 수직으로 연속된 경우, 상기 제1 띠장에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 제2 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 이용하여 검증할 수 있다.

상기 안전성 평가 서버는 하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위하여 둘 이상의 가속도 센서가 둘 이상의 띠장에 각각 설치된 경우, 제1 가속도 센서에 의해 측정된 제1 가속도와 제2 가속도 센서에 의해 측정된 제2 가속도를 이용하여, 상기 하나의 흙막이 벽체 내에서 확인이 필요한 지점을 결정할 수 있다.

일 예에서, 상기 안전성 평가 서버는 상기 흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로 상기 제1 가속도 센서의 이동 방향과 상기 제2 가속도 센서의 이동 방향이 동일하고, 제1 가속도 센서의 회전 방향과 상기 제2 가속도 센서의 회전 방향이 동일한 경우, 상기 제1 가속도 센서와 제2 가속도 센서 중 보다 큰 가속도를 측정한 가속도 센서가 설치된 띠장을 상기 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

다른 예에서, 상기 안전성 평가 서버는 상기 제1 가속도 센서의 이동 방향과 상기 제2 가속도 센서의 이동 방향이 동일하나, 제1 가속도 센서의 회전 방향과 상기 제2 가속도 센서의 회전 방향이 서로 반대인 경우, 상기 제1 가속도 센서의 설치 위치를 기준으로 상기 제1 가속도 센서의 회전각에 따른 가상의 직선과, 상기 제2 가속도 센서의 설치 위치를 기준으로 상기 제2 가속도 센서의 회전각에 따른 가상의 직선이 서로 교차되는 위치를 상기 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 안전성 평가 서버는 상기 제1 가속도 센서 및 제2 가속도 센서 각각의 회전각과 상기 흙막이 벽체의 높이를 기초로 상기 가상의 직선이 서로 교차되는 위치의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

또 다른 예에서, 상기 안전성 평가 서버는 상기 제1 가속도 센서의 이동 방향과 상기 제2 가속도 센서의 이동 방향이 서로 반대인 경우, 상기 제1 가속도 센서가 설치된 띠장과 제2 가속도 센서가 설치된 띠장 중 보다 낮은 위치에 설치된 띠장을 상기 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

그리고, 상기 안전성 평가 서버는 하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위하여 둘 이상의 가속도 센서가 둘 이상의 띠장에 각각 설치된 경우, 상기 둘 이상의 가속도 센서에 의해 각각 산출된 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 기초로, 상기 흙막이 벽체에 대한 예상 사고 유형을 결정하고, 상기 결정된 예상 사고 유형에 따른 템플릿 화면에 상기 둘 이상의 가속도 센서에 의해 각각 산출된 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 대입하여, 상기 흙막이 벽체에 대한 가상의 단면도를 생성할 수 있다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램을 제안한다. 상기 컴퓨터 프로그램은 메모리(memory); 및 상기 메모리에 상주된 명령어를 처리하는 프로세서(processor)를 포함하여 구성된 컴퓨팅 장치와 결합될 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램은 흙막이 공사에 의해 설치된 둘 이상의 구조물에 각각 설치된 가속도 센서로부터 가속도를 수신하는 단계; 상기 수신된 가속도를 기초로 흙막이 벽체의 안전성을 판단하는 단계; 및 상기 흙막이 벽체의 안전하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 가속도 센서의 식별자를 기초로 상기 흙막이 벽체의 위치를 식별하는 단계를 실행시킬 수 있다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들의 안전성을 실시간으로 파악할 수 있게 된다.

특히, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들 중에서 안전성이 의심되는 흙막이 벽체 및 구조물의 위치를 가시설 시공 계획도와 유사하게 표현함으로써, 흙막이 공사와 관련된 자들이 안전성이 의심되는 흙막이 벽체 및 구조물의 수평적, 수직적 위치를 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템이 적용된 흙막이 공사 현장의 예시도이다.
도 2a 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템의 구성도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전성 평가 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 논리적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 하드웨어 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 판단하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 흙막이 벽체의 안전성을 검증하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7a 및 도 7b는 흙막이 벽체의 일 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8a 및 도 8b는 흙막이 벽체의 다른 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9a 및 도 9b는 흙막이 벽체의 다른 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10a 및 도 10b는 흙막이 벽체의 또 다른 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 안전성 평가 결과 화면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 안전성 평가 결과 화면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 흙막이 벽체의 안전성을 평가하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

흙막이 공사에 대한 종래의 계측 방법은 흙막이 공사의 구조물 또는 지반으로부터 기 설치된 계측기를 파낸 후, 계측기의 수치를 확인하고 확인된 수치와 판정 기준치를 대비하여, 그 안전성을 판단하기까지 많은 시간이 소요되었다. 또한, 계측 주기 중간에 흙막기 공사의 구조물 또는 지반이 급격히 거동된 경우에는 그 안전성을 즉각적으로 파악하기 곤란하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 계측 방법의 한계를 해결하기 위하여 도출되었다.

한편, 도 1 내지 도 12는 본 발명을 설명함에 있어 그 편의를 위하여, 흙막이 판과 엄지 말뚝을 이용한 흙막이 공법을 기초로 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템을 도시하고 있으나, 본 발명에 따른 안전성 평가 시스템이 널 말뚝 공법, C.I.P 공법, S.C.W 공법 또는 지하 연속벽 공법 등에도 적용될 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템이 적용된 흙막이 공사 현장의 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 안전성 평가 시스템을 적용하기 위해서는, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물에 하나 이상의 가속도 센서(10)가 설치되어야 한다.

여기서, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물에는 흙막이 판(토류판, lagging board, 1), 엄지 말뚝(H-pile, 3), 띠장(wale, 5) 및 버팀대(strut, 미도시)가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 흙막이 공법의 유형에 따라 강널 말뚝(sheet pile), 스티프너(stiffner), 브라켓(bracket), 버팀 기둥(shore), 빗대공(angle brace), 귀잡이 보(horizontal angle brace) 등이 포함될 수도 있다.

흙막이 공사에 의해 설치된 구조물(1, 3, 5)에 설치된 하나 이상의 가속도 센서(10)는 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물(1, 3, 5)의 거동에 의한 가속도를 측정할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버는 하나 이상의 가속도 센서(10)의 의해 측정된 가속도 정보를 수집하여, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물(1, 3, 5)의 안전성 여부를 판단할 수 있다.

이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템이 적용될 경우, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물(1, 3, 5)의 안전성을 실시간으로 파악할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템은 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물(1, 3, 5) 중에서 안전성이 의심되는 구조물의 위치를 가시설 시공 계획도(temporary facility execution scheme drawing)와 유사하게 표현함으로써, 흙막이 공사와 관련된 자들이 안전성이 의심되는 흙막이 벽체 및 구조물의 수평적, 수직적 위치를 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템은 종래의 흙막이 공사의 계측 방법들과 중복 적용되어 흙막이 공사의 안전성을 더욱 향상시킬 수도 있다.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템의 구성 요소들을 설명한다.

도 2a 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템의 구성도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전성 평가 시스템의 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템은 하나 이상의 가속도 센서(10-1, 10-2, 10-3, …, 10-n; 10), 안전성 평가 서버(100), 중앙 통제 서버(200) 및 이동 통신 단말기(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)는 유선 통신(wire communication)으로 연결될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템은 안전성 평가를 위한 데이터(가속도 센서에 의해 측정된 가속도) 수집의 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)는 무선 통신(wireless communication)으로 연결될 수 있다. 이를 위하여, 안전성 평가 시스템은 가속도 센서(10-1, 10-2, 10-3, …, 10-n)로부터 발신된 무선 신호를 중계(pass through)하기 위한 네트워크 허브(network hub, 20)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 흙막이 공사의 규모와 상관없이 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 시스템이 적용될 수 있다.

이와 같은, 본 발명의 실시예들에 따른 안전성 평가 시스템의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 어느 하나 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현될 수 있다.

안전성 평가 시스템의 각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 가속도 센서(accelerometer, 10-1, 10-2, 10-3, …, 10-n; 10)는 가속도(acceleration)를 측정할 수 있는 센서이다. 이와 같은, 가속도 센서(10)는 흙막이 공사에 의해 설치된 여러 구조물에 각각 설치될 수 있다.

구체적으로, 가속도 센서(10)는 흙막이 공사에 의해 수평적으로 설치된 구조물들에 각각 설치될 수 있다. 가속도 센서(10)는 흙막이 공사에 의해 수직적으로 설치된 구조물들에 각각 설치될 수도 있다. 또한, 가속도 센서는 하나의 구조물에 복수 개가 설치될 수도 있다.

예를 들어, 가속도 센서(10)가 흙막이 공사의 띠장에 설치되는 경우, 가속도 센서(10)는 수평적으로 연속되게 설치된 각각의 띠장에 설치될 수 있고, 수직적으로 간격을 두고 설치된 각각의 띠장에 설치될 수도 있다.

이하, 설명의 편의를 위하여, 수평적으로 설치된 구조물들 사이의 관계에서는 h(horizontal)를 포함하여 식별부호를 기재(예를 들어, 수평적으로 연속되게 설치된 띠장의 식별부호는 5-h1, 5-h2, …로 기재된다)하고, 수직적으로 설치된 구조물들 사이의 관계에서는 v(vertical)를 포함하여 식별부호가 기재한다(예를 들어, 수직적으로 간격을 두고 설치된 띠장의 식별부호는 5-v1, 5-v2, …로 기재된다).

그리고, 수평적으로 설치된 가속도 센서들 사이의 관계에서도 h를 포함하여 식별부호를 기재(10-h1, 10-h2, …로 기재된다)하고, 수직적으로 설치된 가속도 센서들 사이의 관계에서도 v를 포함하여 식별부호가 기재한다(10-v1, 10-v2, …로 기재된다).

가속도 센서(10)는 설치된 구조물이 이동되면, 구조물의 이동에 의해 발생된 가속도를 측정하여 안전성 평가 서버(200)에 전송할 수 있다.

이와 다르게, 가속도 센서(10)는 측정된 가속도를 단위 시간에 따라 적분하여 이동 속도를 산출할 수 있다. 가속도 센서(10)는 산출된 이동 속도를 단위 시간에 따라 적분하여 이동 거리를 산출할 수 있다. 가속도 센서(10)는 가속도로부터 가속도 센서의 이동 방향을 추출할 수 있다. 그리고, 가속도 센서(10)는 산출 및 추출된 이동 거리, 이동 방향을 안전성 평가 서버(200)에 전송할 수도 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서(10)는 가동 코일형, 압전형, 정전 용량형, 변형 게이지형, 서보형, 차동 트랜스형 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서(10)는 가속도 센서(10)가 회전된 각도를 산출하기 위하여, 자이로 센서(gyro sensor)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 다르게, 가속도 센서(10)에 의해 측정된 가속도는 가속력과 방향이 포함된 벡터(vector) 값이므로, 가속도 센서(10)에 의해 측정된 가속 방향을 단위 시간에 따라 분석하여 가속도 센서(10)가 회전된 각도를 산출할 수도 있다. 그리고, 가속도 센서(10)는 자이로 센서를 통해 측정되거나, 또는 벡터 값으로부터 산출된 가속도 센서(10)의 회전 각도 및 회전 방향을 안전성 평가 서버(200)에 전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서(10)는 측정된 가속도를 기초로 이동 거리를 산출함에 있어, 적분 과정에서 오차가 누적되어 최종 값이 드리프트(drift)되는 것을 방지하기 위하여, 온도 센서(temperature sensor)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 그리고, 가속도 센서(10)는 온도 센서에 의해 측정된 온도 값을 기초로 오차를 보상할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)가 무선 통신으로 연결된 경우, 가속도 센서(10)는 발전을 위한 태양광 패널 및 배터리를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 가속도 센서(10)는 태양광 패널을 통해 전력을 발전하여 배터리를 충전하고, 배터리에 충전된 전력을 이용하여 가속도를 측정할 수 있다.

이와 다르게, 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)가 유선 통신으로 연결된 경우, 가속도 센서(10)는 안전성 평가 서버(100)와 연결된 통신선을 통해 데이터를 송수신함과 동시에 전원을 공급받고, 공급된 전원을 이용하여 가속도를 측정할 수 있다.다음 구성으로, 안전성 평가 서버(100)는 가속도 센서(10)에 의해 측정된 가속도를 기초로 흙막이 벽체의 안전성을 판단할 수 있다. 또한, 안전성 평가 서버(100)는 안전성이 의심되는 흙막이 벽체에 관한 가속도 값을 측정한 가속도 센서(10)의 식별자(identifier)를 기초로, 안전성이 의심되는 흙막이 벽체의 위치를 식별할 수 있다.

이와 같은, 안전성 평가 서버(100)에 관한 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 추후 도 3 내지 도 12를 참조하여 후술하기로 한다.

다음 구성으로, 중앙 통제 서버(200)는 여러 곳에서 수행된 흙막이 공사의 안전성을 통합 관리하기 위한 서버이다. 구체적으로, 중앙 통제 서버(200)는 안전성 평가 서버(100)로부터 흙막이 공사의 안전성 평가 결과를 수신할 수 있다. 중앙 통제 서버(200)는 수신된 안전성 평가 결과를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 중앙 통제 서버(200)는 흙막이 공사에 즉각적인 조치가 필요하다고 판단되는 경우, 이동 통신 단말기(300)에 조치 요청 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 안전성 평가 서버(100) 및 중앙 통제 서버(200)는 서버라는 용어에 한정되지 아니하고, 데스크탑(desktop), 워크스테이션(workstation) 또는 서버(server) 등과 같은 고정식 컴퓨팅 장치 중 어느 하나가 될 수 있다.

다음 구성으로 이동 통신 단말기(300)는 흙막이 공사의 안전성에 대한 실시간 정보를 즉각적으로 확인할 수 있는 단말기이다. 예를 들어, 이동 통신 단말기(300)는 흙막이 공사 현장에 존재하는 흙막이 공사의 관리자 또는 책임자가 휴대하고 있는 이동 통신 단말기가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이동 통신 단말기(300)는 안전성 평가 서버(100) 또는 중앙 통제 서버(200)로부터 흙막이 벽체의 안전성 확인을 요청하는 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 안전성 확인을 요청하는 메시지에는 가시설 시공 계획도와 유사하게 표현된 가상의 평면도, 단면도 또는 입체 사시도와, 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)가 유선 통신으로 연결된 경우, 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)는 전용 케이블(dedicated cable) 이용한 폐쇄 네트워크(closed network)를 구성할 수 있다. 이와 다르게, 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)는 공용 유선 통신망을 이용하여 개방 네트워크(open network)를 구성할 수도 있다. 이 경우, 공용 유선 통신망은 이더넷(ethernet), 디지털가입자선(x Digital Subscriber Line, xDSL), 광동축 혼합선(Hybrid Fiber Coax, HFC) 또는 광가입자선(Fiber To The Home, FTTH)을 이용한 네트워크가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것도 아니다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)가 무선 통신으로 연결된 경우, 가속도 센서(10)와 안전성 평가 서버(100)는 근거리 무선 통신망, 또는 이동 통신망을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우, 근거리 무선 통신망은 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), NFC(Near Field Communication), 와이파이, 와이맥스(Wimax), 및 와이브로(Wibro) 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이동 통신망은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 와이드 밴드 코드 분할 다중 접속(Wideband CDMA, WCDMA), 고속 패킷 접속(High Speed Packet Access, HSPA) 및 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 본 발명의 실시예들에 따른 안전성 평가 서버(100), 중앙 통제 서버(200) 및 이동 통신 단말기(300)는 공용 유선 통신망, 또는 이동 통신망 중 하나 이상의 조합을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 논리적 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 통신부(105), 입출력부(110), 가속도 센서 관리부(115), 거동 정보 관리부(120), 안전성 평가부(125) 및 사고 위치 결정부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은, 안전성 평가 서버(100)의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 요소들을 나타낸 것에 불과하므로, 어느 하나 이상의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되어 구현될 수 있다.

안전성 평가 서버(100)의 각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 통신부(105)는 가속도 센서(10), 중앙 통제 서버(200) 및 이동 통신 단말기(300)와 데이터를 송수신할 수 있다.

구체적으로, 통신부(105)는 가속도 센서(10)로부터 가속도 센서(10)가 측정한 가속도를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(105)는 가속도 센서(10)로부터 회전각을 더 수신할 수도 있다.

통신부(105)는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송할 수 있다.

그리고, 통신부(105)는 흙막이 벽체의 안전성 확인을 요청하는 메시지를 이동 통신 단말기(300)에 전송할 수 있다.

다음 구성으로, 입출력부(110)는 안전성 평가 서버(100)의 동작이 필요한 명령 또는 데이터를 입력 받거나 안전성 평가 서버(100)의 연산 결과를 출력할 수 있다.

구체적으로, 입출력부(110)는 사용자로부터 가속도 센서(10)의 설치 위치 및 설치된 가속도 센서(10)의 식별자를 입력 받을 수 있다. 입출력부(110)는 사용자로부터 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들의 기본 위치 정보를 입력 받을 수 있다.

그리고, 입출력부(110)는 흙막이 벽체의 안전성 평가 결과를 출력할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 입출력부(110)는 흙막이 벽체의 안전성 평가 결과를 가시설 시공 계획도와 유사하게 표현할 수 있다. 또한, 입출력부(110)는 거동 정보 관리부(120)에 의해 산출된 흙막이 벽체의 거동 정보를 사전에 설정된 단위 시간 또는 단위 날짜에 따라 연속되게 출력할 수 있다.

보다 구체적으로, 입출력부(110)는 사고 위치 결정부(130)에 의해 결정된 예상 사고 유형에 따른 템플릿 화면(template) 화면을 식별할 수 있다. 여기서, 예상 사고 유형에 따른 템플릿 화면은 가시설 시공 계획도와 유사한 평면도, 단면도 또는 입체 사시도와 같은 형태를 가질 수 있다.

입출력부(110)는 사고 유형에 따른 템플릿 화면에 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물의 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 대입하여, 흙막이 벽체에 대한 가상의 평면도, 단면도 또는 입체 사시도를 생성할 수 있다. 여기서, 구조물의 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향은 가속도 센서(10)에 의해 측정된 가속도 값으로부터 산출될 수 있다.

그리고, 입출력부(110)는 생성된 가상의 평면도, 단면도 또는 입체 사시도를 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입출력부(110)가 출력하는 화면의 구성은 추후 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.

다음 구성으로, 가속도 센서 관리부(115)는 흙막이 공사에 의해 설치된 여러 구조물에 각각 설치된 가속도 센서(10)를 관리할 수 있다.

구체적으로, 가속도 센서 관리부(115)는 입출력부(110)를 통해 입력된 가속도 센서(10)의 식별자와 해당 가속도 센서(10)의 설치 위치를 하나의 세트로 매칭하여 저장할 수 있다. 가속도 센서 관리부(115)는 입출력부(110)를 통해 입력된 가속도 센서(10)의 식별자와 해당 가속도 센서(10)를 통한 안전성 평가 대상이 되는 흙막이 벽체의 위치를 하나의 세트로 매칭하여 저장할 수 있다.

따라서, 가속도 센서 관리부(115)는 안전성 평가 서버(100)의 다른 구성 요소들이 가속도 센서(10)의 식별자를 기초로 요청하면, 해당 가속도 센서(10)가 설치된 위치 또는 흙막이 벽체의 위치를 제공할 수 있다.

다음 구성으로, 거동 정보 관리부(120)는 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들의 거동 정보를 관리할 수 있다.

구체적으로, 거동 정보 관리부(120)는 입출력부(110)를 통해 입력된 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들의 기본 위치 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 구조물들의 위치 정보에는 구조물 각각에 대한 위치 좌표(가로, 세로, 높이)와 구조물의 크기(너비, 깊이, 높이)가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

거동 정보 관리부(120)는 통신부(105)를 통해 수신된 가속도 센서(10)의 가속도를 기초로, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들의 이동 정보를 산출할 수 있다.

보다 구체적으로, 거동 정보 관리부(120)는 가속도 센서(10)의 가속도를 단위 시간에 따라 적분하여, 구조물의 이동 속도를 산출할 수 있다. 거동 정보 관리부(120)는 산출된 이동 속도를 단위 시간에 따라 적분하여, 구조물의 이동 거리를 산출할 수 있다. 그리고, 거동 정보 관리부(120)는 가속도 센서(10)의 가속도로부터 가속도 센서의 이동 방향을 추출할 수 있다.

거동 정보 관리부(120)는 산출된 이동 거리가 사전에 설정된 허용 범위를 초과하는 경우, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물이 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.

다음 구성으로, 안전성 평가부(125)는 거동 정보 관리부(120)에 의해 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물이 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 해당 구조물에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성을 판단할 수 있다.

구체적으로, 안전성 평가부(125)는 거동 정보 관리부(120)에 의해 산출된 구조물의 이동 거리와 가속도 센서(10)의 설치 높이를 기초로, 가속도 센서(10)의 회전각을 산출할 수 있다. 이 경우, 가속도 센서(10)의 설치 높이는 가속도 센서(10)가 설치된 구조물의 높이에 대응될 수 있다.

안전성 평가부(125)는 산출된 회전각과 흙막이 벽체의 높이를 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

안전성 평가부(125)는 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물의 이동 방향, 이동 거리, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리 및 크기에 대응되는 안전성 판단 기준을 식별할 수 있다.

여기서, 안전성 판단 기준은 흙막이 공사의 규모 및 흙막이 벽체의 설치 공법에 따라, 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위해 사전에 설정된 기준이다. 이와 같은, 안전성 판단 기준은 입출력부(110)에 의해 설정 또는 갱신될 수 있다.

그리고, 안전성 평가부(125)는 식별된 안전성 판단 기준에 따라, 흙막이 벽체의 안전성 여부를 판단할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가부(125)는 복수 개의 가속도 센서(10)가 측정한 가속도를 이용하여, 기 판단된 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 검증할 수 있다.

유체화된 토사는 특정 방향의 흙막이 벽체만을 압박하지 않고, 주위에 위치하는 모든 흙막이 벽체를 압박하게 된다. 따라서, 제1 가속도 센서가 설치된 구조물과 제2 가속도 센서가 설치된 구조물이 연속되는 경우, 안전성 평가부(125)는 제1 가속도 센서가 설치된 구조물에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 제2 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 이용하여 검증할 수 있다.

예를 들어, 제1 가속도 센서가 설치된 제1 띠장과 제2 가속도 센서가 설치된 제2 띠장이 수직으로 연속되는 경우, 안전성 평가부(125)는 제1 띠장에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 제2 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 이용하여 검증할 수 있다.

다음 구성으로, 시고 위치 결정부(130)는 안전성 평가부(125)에 의해 흙막이 벽체의 안전성이 나쁜 것으로 판단되는 경우, 해당 흙막이 벽체에 발생할 수 있는 예상 사고 유형 및 해당 흙막이 벽체 내에서 확인이 필요한 지점을 결정할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 사고 위치 결정부(130)가 예상 사고 유형 및 확인이 필요한 지점을 보다 정확하게 결정하기 위해서는, 하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위하여 둘 이상의 가속도 센서(10)가 하나의 흙막이 벽체를 지지하는 둘 이상의 구조물에 각각 설치될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서(10)가 흙막이 공사에 의해 3단 띠장이 설치되며, 3단 띠장 각각에 가속도 센서(10)가 설치된 경우, 3단 띠장에 의해 지지되는 흙막이 벽체는 3개의 가속도 센서(10)에 의해 안전성이 판단될 수 있을 것이다.

우선적으로, 사고 위치 결정부(130)는 둘 이상의 가속도 센서(10)에 의해 각각 산출된 가속도를 이용하여, 흙막이 벽체 내에서 확인이 필요한 지점과, 확인이 필요한 지점의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

보다 구체적으로, 사고 위치 결정부(130)는 흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위해 설치된 복수 개의 가속도 센서(10)의 이동 방향과 회전 방향이 모두 동일한 경우, 가장 큰 가속도를 측정한 가속도 센서(10)가 설치된 구조물을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 모든 가속도 센서(10)에 의해 측정된 회전각의 평균 회전각과, 흙막이 벽체의 높이를 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

예를 들어, 제1 가속도 센서와 제2 가속도 센서가 하나의 흙막이 벽체를 지지하는 제1 띠장 및 제2 띠장에 각각 설치된 경우를 가정하자. 이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 제1 가속도 센서의 이동 방향과 제2 가속도 센서의 이동 방향이 서로 동일하고, 제1 가속도 센서의 회전 방향과 제2 가속도 센서의 회전 방향이 서로 동일하다면, 제1 가속도 센서와 제2 가속도 센서 중 보다 큰 가속도를 측정한 가속도 센서가 설치된 띠장을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다. 그리고, 사고 위치 결정부(130)는 제1 가속도 센서에 의해 측정된 회전각과 제2 가속도 센서에 의해 측정된 회전각의 평균 회전각을 산출하고, 산출된 평균 회전각과 흙막이 벽체의 높이를 이용하여, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

사고 위치 결정부(130)는 흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위해 설치된 복수 개의 가속도 센서(10)의 이동 방향이 모두 동일하나, 둘 이상의 가속도 센서의 회전 방향이 서로 반대인 경우, 각각의 가속도 센서의 설치 위치를 기준으로 각각의 가속도 센서가 측정한 회전각에 따른 가상의 직선이 서로 교차되는 위치를 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 각각의 가속도 센서가 측정한 회전각과 흙막이 벽체의 높이를 기초로, 가상의 직선이 서로 교차되는 위치(즉, 확인이 필요한 지점)의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

예를 들어, 제1 가속도 센서와 제2 가속도 센서가 하나의 흙막이 벽체를 지지하는 제1 띠장 및 제2 띠장에 각각 설치된 경우를 가정하자. 이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 제1 가속도 센서의 이동 방향과 제2 가속도 센서의 이동 방향이 서로 동일하나, 제1 가속도 센서의 회전 방향과 제2 가속도 센서의 회전 방향이 서로 반대이다면, 제1 가속도 센서의 설치 위치를 기준으로 제1 가속도 센서의 회전각에 따른 제1 가상의 직선과, 제2 가속도 센서의 설치의 설치를 기준으로 제2 가속도 센서의 회전각에 따른 제2 가상의 직선이 서로 교차되는 위치를 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다. 그리고, 사고 위치 결정부(130)는 제1 가속도 센서 및 제2 가속도 센서 각각의 회전각과 흙막이 벽체의 높이를 기초로, 제1 가상의 직선과 제2 가상의 직선이 서로 교차되는 위치의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

사고 위치 결정부(130)는 흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위해 설치된 복수 개의 가속도 센서(10)의 이동 방향이 서로 반대인 경우, 가장 낮은 위치에 설치된 가속도 센서(10)가 설치된 구조물을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 가장 낮은 위치에 설치된 가속도 센서(10)의 회전각과 흙막이 벽체에 설치된 복수 개의 가속도 센서(10)의 설치 높이의 평균 높이를 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

예를 들어, 제1 가속도 센서와 제2 가속도 센서가 하나의 흙막이 벽체를 지지하는 제1 띠장 및 제2 띠장에 각각 설치된 경우를 가정하자. 이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 제1 가속도 센서의 이동 방향과 제2 가속도 센서의 이동 방향이 서로 반대이면, 제1 가속도 센서가 설치된 띠장과 제2 가속도 센서가 설치된 띠장 중 보다 낮은 위치에 설치된 띠장을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다. 그리고, 사고 위치 결정부(130)는 제1 가속도 센서의 설치 높이와 제2 가속도 센서의 설치 높이의 평균 높이를 산출하고, 산출된 평균 높이와 낮은 위치에 설치된 가속도 센서의 회전각을 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

다음으로, 사고 위치 결정부(130)는 둘 이상의 가속도 센서(10)에 의해 각각 산출된 구조물의 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 기초로, 흙막이 벽체에 대한 예상 사고 유형을 결정할 수 있다. 이 경우, 사고 위치 결정부(130)는 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 더 고려할 수도 있다.

여기서, 예상 사고 유형은 흙막이 벽체와 관련된 사고를 일으키는 원인, 사고에 의해 이동된 흙막이 벽체 또는 지지 구조물의 위치, 흙막이 벽체와 관련된 사고에 의해 발생되는 효과 등을 기초로 분류된, 흙막이 벽체에 대한 예상 사고 유형이다.

예를 들어, 예상 사고 유형에는 어스 앵커(earth anchor)의 파괴, 뒤틀림 변형, 전면 변형, 굴착 바닥면 파괴, 엄지 말뚝 파괴, 흙막이 벽 연결 부위 파괴, 암반 미끄러짐, 보일링(boiling) 파괴, 히빙(heaving) 파괴 및 과잉 굴착 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 사고 위치 결정부(130)는 결정된 예상 사고 유형, 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를, 입출력부(110)를 통해 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 요청에 따라, 사고 위치 결정부(130)는 안전성 확인을 요청하는 메시지를 이동 통신 단말기(300)에 전송할 수 있다. 여기서, 안전성 확인을 요청하는 메시지에는 가시설 시공 계획도와 유사하게 표현된 가상의 평면도, 단면도 또는 입체 사시도와, 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형이 포함될 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 논리적 구성 요소들을 구현하기 위한 하드웨어에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 하드웨어 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 안전성 평가 서버(100)는 프로세서(Processor, 150), 메모리(Memory, 155), 송수신기(Transceiver, 160), 입출력장치(Input/output device, 165), 데이터 버스(Bus, 170) 및 스토리지(Storage, 175)를 포함하여 구성될 수 있다.

프로세서(150)는 메모리(155)에 상주된 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180a)에 따른 명령어를 기초로, 안전성 평가 서버(100)의 동작 및 기능을 구현할 수 있다. 메모리(155)에는 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180a)가 상주(loading)될 수 있다. 송수신기(160)는 가속도 센서(10) 중앙 통제 서버(200) 및 이동 통신 단말기(300)와 신호를 송수신할 수 있다. 입출력장치(165)는 안전성 평가 서버(100)의 동작에 필요한 데이터를 입력 받고, 상태 정보 및 안전성 평가 결과를 출력할 수 있다. 데이터 버스(170)는 프로세서(150), 메모리(155), 송수신기(160), 입출력장치(165) 및 스토리지(175)와 연결되어, 각각의 구성 요소 사이가 서로 데이터를 전달하기 위한 이동 통로의 역할을 수행할 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 입출력장치(165)는 흙막이 벽체의 안전성 평가 결과를 가시설 시공 계획도와 유사하게 출력할 수 있다. 또한, 입출력장치(165)는 흙막이 벽체의 거동 정보를 사전에 설정된 단위 시간 또는 단위 날짜에 따라 연속되게 출력할 수 있다.

스토리지(175)는 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180a)의 실행을 위해 필요한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface, API), 라이브러리(library) 파일, 리소스(resource) 파일 등을 저장할 수 있다. 스토리지(175)는 안전성 평가 방법이 구현된 소프트웨어(180b)를 저장할 수 있다. 또한, 스토리지(175)는 가속도 센서(10)를 관리하기 위한 정보, 흙막이 벽체를 관리하기 위한 정보가 저장된 데이터베이스(185)를 포함할 수 있다.

메모리(155)에 상주되거나 또는 스토리지(175)에 저장된 안전성 평가 방법을 구현하기 위한 소프트웨어(180a, 180b)는 흙막이 공사에 의해 설치된 복수 개의 구조물에 각각 설치된 가속도 센서(10)로부터 가속도를 수신하는 단계, 수신된 가속도를 기초로 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물의 이동 방향, 이동 거리 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출하는 단계, 산출된 구조물의 이동 방향, 이동 거리 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리 및 크기에 대응되는 안전성 판단 기준에 따라, 흙막이 벽체가 안전한지 판단하는 단계, 흙막이 벽체가 안전하지 않은 경우, 흙막이 벽체 내에서 확인이 필요한 지점을 결정하는 단계; 흙막이 벽체에 대한 예상 사고 유형을 결정하는 단계, 및 확인이 필요한 흙막이 벽체의 위치, 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형을 포함하는 결과를 전송하는 단계를 실행시키기 위하여, 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램이 될 수 있다.

보다 구체적으로, 프로세서(150)는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋(chipset), 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(155)는 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신기(160)는 유무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 입출력장치(165)는 키보드(keyboard), 마우스(mouse), 및/또는 조이스틱(joystick) 등과 같은 입력 장치 및 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 다이오드(Organic LED, OLED) 및/또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active Matrix OLED, AMOLED) 등과 같은 영상 출력 장치 프린터(printer), 플로터(plotter) 등과 같은 인쇄 장치를 포함할 수 있다.

본 명세서에 포함된 실시 예가 소프트웨어로 구현될 경우, 상술한 방법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(155)에 상주되고, 프로세서(150)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(155)는 프로세서(150)의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(150)와 연결될 수 있다.

도 4에 도시된 각 구성요소는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한, 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이하, 상술한 바와 같은 안전성 평가 서버(100)의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 판단하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버(100)는 삼각함수(trigonometric function)를 이용하여 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다. 한편, 도 5a 및 도 5b에는 가속도 센서(10)가 흙막이 판(1)을 지지하는 띠장(5)에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 안전성 평가 서버(100)는 가속도 센서(10)의 이동 거리(d₁)과 가속도 센서(10)의 설치 높이(h₁)을 기초로, 가속도 센서(10)의 회전각(a)을 산출할 수 있다. 안전성 평가 서버(100)는 산출된 회전각(a)과 흙막이 벽체의 높이(h₂)를 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d₂)를 산출할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 띠장(5)의 이동 방향(a), 이동 거리(d₁), 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d₂) 및 크기(h₂)에 대응되는 안전성 판단 기준에 따라 흙막이 벽체의 안전성 여부를 판단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 판단된 흙막이 벽체의 안전성을 검증하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 6에 도시된 화살표와 같이, 유체화된 토사는 특정 방향의 흙막이 벽체만을 압박하지 않고, 주위에 위치하는 모든 흙막이 벽체를 압박하게 된다.

이러한 특징을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버(100)는 기 판단된 안전성 판단 결과를 검증할 수 있다. 한편, 도 6에는 제1 가속도 센서(10-h1)와 제2 가속도 센서(10-h2)가 수직으로 연속된 제1 띠장(5-1)과 제2 띠장(5-2)에 각각 설치된 것으로 도시되나, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-h1)에 의해 측정된 가속도를 기초로 제1 띠장(5-1)에 의해 지지되는 흙막이 벽체가 안전한 것으로 판단되었으나, 제2 가속도 센서(10-h2)에 의해 측정된 가속도를 기초로 제2 띠장(5-2)에 의해 지지되는 흙막이 벽체가 안전하지 않은 것으로 판단된 경우, 제1 띠장(5-1)에 의해 지지되는 흙막이 벽체도 안전하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

즉, 안전성 평가 서버(100)는 제1 띠장(5-1)에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 제2 가속도 센서(10-h2)에 의해 측정된 가속도를 이용하여 검증하고, 제2 띠장(5-2)에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 제1 가속도 센서(10-h1)에 의해 측정된 가속도를 이용하여 검증할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템은 둘 이상의 가속도 센서(10)가 하나의 흙막이 벽체를 지지하는 둘 이상의 구조물에 각각 설치된 경우, 흙막이 벽체의 안전성과 관련하여 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 보다 정확하게 결정할 수 있다.

이하, 흙막이 벽체의 거동 유형에 따른 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 예시들에 대하여 설명한다.

도 7a 및 도 7b는 흙막이 벽체의 일 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 7a 및 도 7b는, 흙막이 벽체를 지지하는 2단 띠장(5-1, 5-2)에 각각 가속도 센서(10-v1, 10-v2)가 설치된 경우를 도시하고 있다.

흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 제1 띠장(5-1)에 설치된 제1 가속도 센서(10-v1)의 이동 방향과 제2 띠장(5-2)에 설치된 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 방향이 서로 동일하고, 제1 가속도 센서(10-v1)의 회전 방향과 제2 가속도 센서(10-v2)의 회전 방향이 서로 동일한 경우, 안전성 평가 서버(100)는 보다 큰 가속도를 측정한 제1 가속도 센서(10-v1)가 설치된 띠장(5-1)을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1)에 의해 측정된 제1 회전각(a₁)과 제2 가속도 센서(10-v1)에 의해 측정된 제2 회전각(a₂)의 평균 회전각(a_avg)을 산출하고, 산출된 평균 회전각(a_avg)과 흙막이 벽체의 높이(h)를 이용하여 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)를 산출할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1)와 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 거리, 이동 방향, 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)를 기초로, 흙막이 벽체의 예상 사고 유형을 어스 앵커 파괴로 결정할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 흙막이 벽체의 다른 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 8a 및 도 8b는, 흙막이 벽체를 지지하는 2단 띠장(5-1, 5-2)에 각각 가속도 센서(10-v1, 10-v2)가 설치된 경우를 도시하고 있다.

흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 제1 띠장(5-1)에 설치된 제1 가속도 센서(10-v1)의 이동 방향과 제2 띠장(5-2)에 설치된 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 방향이 서로 동일하나, 제1 가속도 센서(10-v1)의 회전 방향과 제2 가속도 센서(10-v2)의 회전 방향이 서로 반대인 경우, 안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1)의 설치 위치를 기준으로 제1 가속도 센서(10-v1)의 제1 회전각(a₁)에 따른 제1 가상의 직선과, 제2 가속도 센서(10-v2)의 설치 위치를 기준으로 제2 가속도 센서(10-v2)의 제2 회전각(a₂)에 따른 제1 가상의 직선이 서로 교차되는 위치를 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 제1 회전각(a₁), 제2 회전각(a₂)과 흙막이 벽체의 높이(h)를 이용하여 제1 가상의 직선과 제2 가상의 직선이 서로 교차되는 위치의 최대 이동 거리(즉, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리, d)를 산출할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1)와 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 거리, 이동 방향, 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)를 기초로, 흙막이 벽체의 예상 사고 유형을 엄지 말뚝 파괴로 결정할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 흙막이 벽체의 다른 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 9a 및 도 9b는 흙막이 벽체를 지지하는 3단 띠장(5-1, 5-2, 5-3)에 각각 가속도 센서(10-v1, 10-v2, 10-v3)가 설치된 경우를 도시하고 있다.

흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 모든 띠장(5-1, 5-2, 5-3)에 설치된 가속도 센서(10-v1, 10-v2, 10-v3)의 이동 방향이 모두 동일하나, 제1 가속도 센서(10-v1)의 회전 방향과 제3 가속도 센서(10-v3)의 회전 방향이 서로 반대인 경우, 안전성 평가 서버(100)는 서로 반대 방향으로 회전된 제1 가속도 센서(10-v1)와 제3 가속도 센서(10-v3)의 사이에 설치된 가속도 센서들 중에서, 가장 이동 거리가 큰 제2 가속도 센서(10-v2)가 설치된 띠장(5-2)을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 서로 반대 방향으로 회전된 제1 가속도 센서(10-v1)와 제3 가속도 센서(10-v3)의 사이에 설치된 가속도 센서들 중에서, 가장 이동 거리가 큰 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 거리를 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)로 산출할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1), 제2 가속도 센서(10-v2) 및 제3 가속도 센서(10-v3)의 이동 거리, 이동 방향, 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)를 기초로, 흙막이 벽체의 예상 사고 유형을 흙막이 벽 연결 부위 파괴로 결정할 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 흙막이 벽체의 또 다른 거동에 대하여, 확인이 필요한 지점과 예상 사고 유형을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 10a 및 도 10b은, 흙막이 벽체를 지지하는 2단 띠장(5-1, 5-2)에 각각 가속도 센서(10-v1, 10-v2)가 설치된 경우를 도시하고 있다.

흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로, 제1 띠장(5-1)에 설치된 제1 가속도 센서(10-v1)의 이동 방향과 제2 띠장(5-2)에 설치된 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 방향이 서로 반대인 경우, 안전성 평가 서버(100)는 보다 낮은 위치에 설치된 제2 띠장(5-2)을 확인이 필요한 지점으로 결정할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1)의 설치 높이와 제2 가속도 센서(10-v2)의 설치 높이의 평균 높이(h)를 산출하고, 산출된 평균 높이(h)와 낮은 위치에 설치된 제2 가속도 센서(10-v2)의 회전각(a)을 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)를 산출할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 제1 가속도 센서(10-v1)와 제2 가속도 센서(10-v2)의 이동 거리, 이동 방향, 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리(d)를 기초로, 흙막이 벽체의 예상 사고 유형을 암반 미끄러짐으로 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흙막이 공사의 안전성 평가 시스템은 흙막이 벽체의 안전성 평가 결과를 가시설 시공 계획도와 유사하게 표현할 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안전성 평가 결과를 설명한다.

도 11a와 도 11b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 안전성 평가 서버의 안전성 평가 결과 화면을 설명하기 위한 예시도이다. 그리고, 도 12a와 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말기의 안전성 평가 결과 화면을 설명하기 위한 예시도이다.

도 11a와 도 11b를 참조하면, 안전성 평가 서버(100)는 예상 사고 유형에 따른 템플릿 화면을 식별할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 식별된 템플릿 화면에 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물의 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 대입하여, 흙막이 벽체에 대한 가상의 평면도(111), 단면도(113)를 생성할 수 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 생성된 가상의 평면도(111), 단면도(113), 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형(115)을 종합하여 하나의 화면에 출력할 수 있다.

도 12a와 도 12b를 참조하면, 이동 통신 단말기(300)는 안전성 평가 서버(100)로부터 안전성 확인을 요청하는 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 안전성 확인을 요청하는 메시지에는 가시설 시공 계획도와 유사하게 표현된 가상의 평면도, 단면도 또는 입체 사시도와, 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형이 포함될 수 있다.

그리고, 이동 통신 단말기(300)는 평면도(301), 단면도(303), 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형(305)을 종합하여 하나의 화면에 출력할 수 있다.

도 11a, 도 12a와 도 11b, 도 12b를 서로 대비하면 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 안전성 평가 시스템을 이용할 경우, 흙막이 벽체 또는 구조물의 안전성이 의심되는 경우, 단순히 안전성이 의심되는 흙막이 벽체 또는 구조물의 수평적 위치뿐만 아니라, 수직적 위치를 함께 제공할 수 있다. 따라서, 흙막이 공사와 관련된 자들은 안전성이 의심되는 흙막이 벽체 또는 구조물의 수평적, 수직적 위치를 즉각적으로 파악할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 평가 서버(100)의 동작에 대하여 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 흙막이 벽체의 안전성을 평가하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 안전성 평가 서버(100)는 흙막이 공사에 의해 설치된 둘 이상의 구조물에 각각 설치된 가속도 센서(10)로부터 가속도를 수신할 수 있다(S100).

안전성 평가 서버(100)는 수신된 가속도를 기초로, 흙막이 공사에 의해 설치된 구조물들의 이동 정보를 산출할 수 있다(S200). 구체적으로, 안전성 평가 서버(100)는 가속도를 단위 시간에 따라 적분하여 구조물의 이동 거리를 산출할 수 있다. 안전성 평가 서버(100)는 가속도로부터 이동 방향을 추출할 수 있다. 그리고, 안전성 평가 서버(100)는 가속도 센서(10)의 회전각과 흙막이 벽체의 높이를 기초로, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출할 수 있다.

안전성 평가 서버(100)는 구조물의 이동 거리, 이동 방향, 흙막이 벽체의 최대 이동 거리 및 크기에 대응되는 안전성 판단 기준에 따라, 흙막이 벽체가 안전한지 판단할 수 있다(S300).

판단 결과, 모든 흙막이 벽체가 안전한 경우, 안전성 평가 서버(100)는 안전성 판단 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송(S600)하고, 이하의 단계를 수행하지 않고 종료할 수 있다.

이와 다르게, 하나 이상의 흙막이 벽체가 안전하지 않은 경우, 안전성 평가 서버(100)는 둘 이상의 가속도 센서(10)에 의해 각각 산출된 가속도를 이용하여, 흙막이 벽체 내에서 확인이 필요한 지점을 결정할 수 있다(S400).

안전성 평가 서버(100)는 구조물의 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 기초로, 흙막이 벽체에 대한 예상 사고 유형을 결정할 수 있다(S500). 이 경우, 안전성 평가 서버(100)는 확인이 필요한 지점 및 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 더 고려할 수도 있다.

그리고, 안전성 평가 서버(100)는 확인이 필요한 지점 및 예상 사고 유형이 포함된 안전성 판단 결과를 중앙 통제 서버(200)에 전송할 수 있다. 또한, 안전성 평가 서버(100)는 안전성 확인을 요청하는 메시지를 이동 통신 단말기(300)에 전송할 수 있다(S600).

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 선정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

아울러, 본 발명에 따른 장치나 단말은 하나 이상의 프로세서로 하여금 앞서 설명한 기능들과 프로세스를 수행하도록 하는 명령에 의하여 구동될 수 있다. 예를 들어 그러한 명령으로는, 예컨대 JavaScript나 ECMAScript 명령 등의 스크립트 명령과 같은 해석되는 명령이나 실행 가능한 코드 혹은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장되는 기타의 명령이 포함될 수 있다. 나아가 본 발명에 따른 장치는 서버 팜(Server Farm)과 같이 네트워크에 걸쳐서 분산형으로 구현될 수 있으며, 혹은 단일의 컴퓨터 장치에서 구현될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 장치에 탑재되고 본 발명에 따른 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일 되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 실시예를 설명하는데 있어서, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.

가속도 센서: 10 네트워크 허브: 20
안전성 평가 서버: 100 중앙 통제 서버: 200
이동 통신 단말기: 300
통신부: 105 입출력부: 110
가속도 센서 관리부: 115 거동 정보 관리부: 120
안전성 평가부: 125 사고 위치 결정부: 130

Claims

흙막이 공사(sheathing work)에 의해 설치된 둘 이상의 구조물에 각각 설치되어, 상기 구조물이 이동되는 가속도를 측정하는 가속도 센서; 및
상기 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 기초로 흙막이 벽체(sheathing wall)의 안전성을 판단하고, 상기 가속도 센서의 식별자를 기초로 상기 흙막이 벽체의 위치를 식별하는 안전성 평가 서버를 포함하되,
상기 구조물은 흙막이 판(lagging board), 엄지 말뚝(H-pile), 띠장(wale) 및 버팀대(strut) 중 어느 하나이고,
상기 가속도 센서의 식별자는 상기 흙막이 벽체의 위치와 하나의 세트로 매칭되는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제1 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
상기 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 적분하여 상기 구조물의 이동 거리를 산출하고, 상기 가속도 센서의 이동 방향, 상기 산출된 이동 거리 및 상기 흙막이 벽체의 크기에 대응되는 안전성 판단 기준을 기초로, 상기 흙막이 벽체의 안전성을 판단하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제2 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
상기 산출된 이동 거리와 상기 가속도 센서의 설치 높이를 기초로 상기 가속도 센서의 회전각을 산출하고, 상기 산출된 회전각과 상기 흙막이 벽체의 높이를 기초로 상기 흙막이 벽체의 최대 이동 거리를 산출하되,
상기 가속도 센서의 설치 높이는 상기 가속도 센서가 설치된 구조물의 높이에 대응되는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제1 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
제1 가속도 센서가 설치된 제1 띠장과 제2 가속도 센서가 설치된 제2 띠장이 서로 수직으로 연속된 경우, 상기 제1 띠장에 의해 지지되는 흙막이 벽체의 안전성 판단 결과를 제2 가속도 센서에 의해 측정된 가속도를 이용하여 검증하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제1 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위하여 둘 이상의 가속도 센서가 둘 이상의 띠장에 각각 설치된 경우, 제1 가속도 센서에 의해 측정된 제1 가속도와 제2 가속도 센서에 의해 측정된 제2 가속도를 이용하여, 상기 하나의 흙막이 벽체 내에서 확인이 필요한 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제5 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
상기 흙막이 벽체의 기존 위치를 기준으로 상기 제1 가속도 센서의 이동 방향과 상기 제2 가속도 센서의 이동 방향이 동일하고, 제1 가속도 센서의 회전 방향과 상기 제2 가속도 센서의 회전 방향이 동일한 경우, 상기 제1 가속도 센서와 제2 가속도 센서 중 보다 큰 가속도를 측정한 가속도 센서가 설치된 띠장을 상기 확인이 필요한 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제5 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
상기 제1 가속도 센서의 이동 방향과 상기 제2 가속도 센서의 이동 방향이 동일하나, 제1 가속도 센서의 회전 방향과 상기 제2 가속도 센서의 회전 방향이 서로 반대인 경우, 상기 제1 가속도 센서의 설치 위치를 기준으로 상기 제1 가속도 센서의 회전각에 따른 가상의 직선과, 상기 제2 가속도 센서의 설치 위치를 기준으로 상기 제2 가속도 센서의 회전각에 따른 가상의 직선이 서로 교차되는 위치를 상기 확인이 필요한 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제5 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
상기 제1 가속도 센서의 이동 방향과 상기 제2 가속도 센서의 이동 방향이 서로 반대인 경우, 상기 제1 가속도 센서가 설치된 띠장과 제2 가속도 센서가 설치된 띠장 중 보다 낮은 위치에 설치된 띠장을 상기 확인이 필요한 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
제1 항에 있어서, 상기 안전성 평가 서버는
하나의 흙막이 벽체의 안전성을 판단하기 위하여 둘 이상의 가속도 센서가 둘 이상의 띠장에 각각 설치된 경우, 상기 둘 이상의 가속도 센서에 의해 각각 산출된 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 기초로, 상기 흙막이 벽체에 대한 예상 사고 유형을 결정하고,
상기 결정된 예상 사고 유형에 따른 템플릿 화면에 상기 둘 이상의 가속도 센서에 의해 각각 산출된 이동 거리, 이동 방향 및 회전 방향을 대입하여, 상기 흙막이 벽체에 대한 가상의 단면도를 생성하는 것을 특징으로 하는, 안전성 평가 시스템.
메모리(memory); 및
상기 메모리에 상주된 명령어를 처리하는 프로세서(processor)를 포함하여 구성된 컴퓨팅 장치와 결합되어,
상기 프로세서가, 흙막이 공사에 의해 설치된 둘 이상의 구조물에 각각 설치된 가속도 센서로부터 가속도를 수신하는 단계;
상기 프로세서가, 상기 수신된 가속도를 기초로 흙막이 벽체의 안전성을 판단하는 단계; 및
상기 프로세서가, 상기 흙막이 벽체의 안전하지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 가속도 센서의 식별자를 기초로 상기 흙막이 벽체의 위치를 식별하는 단계를 실행시키되,
상기 구조물은 흙막이 판, 엄지 말뚝, 띠장 및 버팀대 중 어느 하나이고,
상기 가속도 센서의 식별자는 상기 흙막이 벽체의 위치와 하나의 세트로 매칭되는 것을 특징으로 하는, 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.