KR102552823B1 - 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치는 산악지대에서 산사태가 진행되는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직된 제2 방향을 포함한 설치영역에서 산사태 발생 여부를 감지하는 산사태 감지 장치로서, 상기 제1 방향으로 길게 형성되고 제2 방향을 따라 병렬로 배열되는 광섬유부, 상기 제1 방향을 따라 상기 광섬유부의 양단에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 다수개가 균등한 간격을 가지고 상기 산악지대에 삽입되는 지주부 및 상기 광섬유부와 전기적으로 연결되고 상기 광섬유부로 광신호를 인가하여 상기 광섬유부의 변형률 분포를 측정하는 신호감지부를 포함한다.

Description

분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치 {LANDSLIDE DETECTION DEVICE USING DISTRIBUTED SENSOR}
본 발명은 산사태 감지 장치 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광섬유를 이용한 산사태 발생여부를 정밀하게 감지할 수 있는 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에 관한 것이다.
우리나라는 전체 국토면적의 약 64%가 산지로 구성되어 있어 예로부터 산사태, 토석류 등 산지토사재해가 많이 발생되고 있다. 1976년도 이래로 우리나라의 연평균 산사태 발생면적은 692ha이다. 최근에는 국지성 호우, 태풍 등과 같은 기후변화로 인한 기상이변으로 연간 산사태 발생면적이 231ha(1980년대), 350ha(1990년대), 713ha(2000년대)로 점차적으로 증가하고 있다. 인명피해는 연평균 58명으로 전반적으로 감소경향을 보이지만, 2011년 우면산, 마적산 산사태에서 볼 수 있듯이 최근에는 도심지역의 산사태로 인한 대규모 인명 피해가 발생되고 있다. 이에 산사태를 감지하고 예방하기 위한 많은 경보, 예보 시스템들이 개발되어 설치되고 있는 실정이다.
일례로, 미소파괴음 센서 구비 계측장치(국제출원공개 WO 2009/136754 A2, 2009. 11. 12, 공개)는 심층의 지반 변화에 따라 발생되는 미소 파괴음을 계측하여, 산사태 발생 여부를 감지하는 시스템이다. 다만, 상술한 계측장치를 활용하는 감지 시스템은 산사태 발생 여부 및 위치와 강도에 대한 상황에 대해서 분석하지 못한다는 점에서 단점이 존재할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 산사태를 감지할 수 있는 광섬유를 통해 산악지대에서 각 부분마다의 변형, 변위, 하중 등을 정밀하게 측정할 수 있는 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치를 제공하는 것이 과제이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치는 산악지대에서 산사태가 진행되는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직된 제2 방향을 포함한 설치영역에서 산사태 발생 여부를 감지하는 산사태 감지 장치로서, 상기 제1 방향으로 길게 형성되고 제2 방향을 따라 병렬로 배열되는 광섬유부, 상기 제1 방향을 따라 상기 광섬유부의 양단에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 다수개가 균등한 간격을 가지고 상기 산악지대에 삽입되는 지주부 및 상기 광섬유부와 전기적으로 연결되고 상기 광섬유부로 광신호를 인가하여 상기 광섬유부의 변형률 분포를 측정하는 신호감지부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 신호감지부는 상기 광섬유부의 일단에 프로브 광신호를 인가하고, 타단에 펌프 광신호를 인가하여, 상기 두 광원 사이에 발생하는 유도 브릴루앙 산란에 의해 생성되는 신호를 검출하되, 제1 방향을 따라 상기 한쌍의 지주부 사이의 상기 광섬유부의 길이가 변형을 측정할 수 있다.
또한 광섬유부는 온도 변화에 따른 주파수 변화를 측정하기 위해 광섬유부의 끝단을 자유단으로 배치하는 온도측정영역을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 광섬유부는 상기 한쌍의 지주부 사이에 최대 50km 이내로 구비될 수 있다.
또한 상기 지주부는 상기 제1 방향을 따라 상기 산악지대에서 고도가 높은 곳에 위치된 고정 지주부와, 상기 고정 지주부보다 상대적으로 고도가 낮은 곳에 위치된 유동 지주부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 유동 지주부는 상기 유동 지주부의 둘레상에 방사형으로 형성되고 상기 산악지대 표면과 면접촉되어 상기 유동 지주부가 기울어지는 것을 방지하는 기립보조패널을 포함할 수 있다.
또한 중심에 상기 지주부가 관통되어 상기 지주부가 삽입되며, 일부에 상기 광섬유부가 지나가는 경로가 형성된 브라켓부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 브라켓부는 중심에 상기 지주부가 관통되는 삽입홀이 형성된 중심 파츠와, 상기 중심 파츠 둘레와 소정 이격되게 형성된 가장자리 파츠를 포함하고, 상기 중심 파츠 및 상기 가장자리 파츠사이에는 상기 광섬유부가 삽입되는 가이드경로가 형성될 수 있다.
또한 상기 가이드경로는 상기 브라켓부의 중심으로부터 4mm 이상의 곡률 반경을 가질 수 있다.
그리고 상기 신호감지부는 별도의 날씨 정보를 수신하는 하는 통신부재와, 주변의 온도를 측정하는 측정부재와, 상기 통신부재 및 상기 측정부재와 연결되어 현재 광섬유부에서 측정되는 데이터 값을 보상하는 데이터 보정부재를 포함할 수 있다.
또한 상기 신호감지부는 상기 광섬유부를 통해 측정되는 측정 데이터가 기 저장된 데이터와 상이할 경우, 상기 날씨 정보를 확인하고 상기 광섬유부가 온도에 따른 변화인지 판단하여 상기 보정부재를 제어하여 데이터를 보정하는 판단부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 판단부는 상기 날씨 정보를 통해 강수량 데이터를 수신하여 기 저장된 강수량 이상일 경우, 상기 신호김지부의 계측 빈도수를 높이고, 상기 기 저장된 강수량 이하일 경우, 상기 신호감지부의 계측 빈도수를 줄일 수 있다.
본 발명의 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에 따르면, 비교적 간단한 구조를 가지고 정밀하게 산사태를 파악할 수 있으며 구체적으로는 광섬유의 1m당 20μm를 감지할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치가 산악지대에 설치된 모습을 나타낸 도면;
도 2는 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치가 제1 방향으로 설치된 모습을 개념적으로 설명하기 위한 도면;
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 광섬유 길이 변화에 따른 주파수 변화를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 브라켓부에 지주부 및 광섬유부가 설치된 모습을 설명하기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치 브라켓부를 설명하기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 기립보조패널을 설명하기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 신호감지부를 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도면을 통해 본 발명에 대해서 설명하기 위해 도면을 소개하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치가 산악지대(10)에 설치된 모습을 나타낸 도면이고, 도 2는 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치가 제1 방향으로 설치된 모습을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
먼저 본 발명의 구성으로는 광섬유부(100), 지주부(200), 신호감지부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명은 산악지대(10)에서 산사태가 진행되는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직된 제2 방향을 포함한 설치영역에서 산사태 발생 여부를 감지하는 산사태 감지 장치로서, 광섬유부(100)는 상기 제1 방향으로 길게 형성되고 상기 제2 방향을 따라 병렬로 배열될 수 있다.
그리고 지주부(200)는 상기 제1 방향을 따라 광섬유부(100)의 양단에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 다수개가 균등한 간격을 가지고 상기 산악지대(10)에 삽입될 수 있다.
또한 신호감지부(400)는 광섬유부(100)와 연결되고 광섬유부(100)로 광신호를 인가하여 광섬유부(100)의 변형률 분포를 측정할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 산악지대(10)에서 위아래 방향을 따라 광섬유부(100)들이 길게 포설되어 있는 것을 확인할 수 있다. 도면에서는 광섬유부(100)가 매립되어 있기 때문에 점선으로 표시되어 있으며, 보통 산사태가 위에서 아래 방향으로 발생되기 때문에 광섬유부(100)가 상하방향으로 길게 배치되어 있다.
그리고 지주부(200)는 광섬유부(100)의 양단에 고정되어 지주부(200)가 광섬유부(100)의 장력을 유지시켜주고, 광섬유부(100)의 방향을 가이드 할 수 있다.
구체적으로 지주부(200)는 길게 형성되어 산악지대(10)가 일부가 삽입되며, 광섬유부(100)가 지주부(200)에 고정되어 장력이 유지되게 하는 것으로써 제2 방향을 따라 다수개가 배열되는 형태일 수 있다.
이때 지주부(200)는 제1 방향을 따라 상부와 하부에 각각 하나씩, 그리고 제2 방향따라 동일한 간격을 가지고 다수개가 설치될 수 있으며, 이는 설치자가 산사태 여부를 감지할 수 있는 영역에 따라 배치되는 개수를 다양하게 조절할 수 있다.
광섬유부(100)는 제1 방향으로 길게 배치되며 그 길이가 50km이내로 설치되는 것이 마땅하다 이는 광섬유 자체가 센서의 역할을 하므로, 50km가 넘게되면 신호가 불균형되게 수신되거나 수신되는 데이터의 양과 펄스의 간격이 많게 되면 정확하게 산사태여부를 파악하기 어렵기 때문이다.
또한 광섬유에서 센싱되는 포인트도 설치자가 직접 선택이 가능하며 1m단위안에서 1만 포인트로 측정을 하거나, 5미터단위 안에서 2천 포인트로 정밀하게 감지가 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유부(100)를 이용한 계측은 펄스 형태의 광원을 이용하여 브릴루앙 산란광을 관찰하는 것으로 BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis), 브릴루앙 광학적 시간영역 분석이 될 수 있다.
구체적으로 광섬유부(100)의 일단에 프로브 광신호를 인가하고, 타단에 펌프 광신호를 인가하여, 상기 두 광원 사이에 발생하는 유도 브릴루앙 산란에 의해 생성되는 신호를 검출하되, 제1 방향을 따라 상기 한쌍의 지주부(200) 사이의 상기 광섬유부(100)의 길이가 변형을 측정하는 것일 수 있다.
예를 들어 지주부(200)는 제1 방향을 따라 산악지대(10)에서 고도가 높은 곳에 위치된 고정 지주부(220)와, 고정 지주부(220)보다 상대적으로 고도가 낮은 곳에 위치된 유동 지주부(240)를 포함하고, 고정 지주부(220)는 유동 지주부(240)보다 산악지대(10)에 깊이 고정하거나 별도의 브라켓등의 고정보조물(미도시)을 이용하여 고정력을 높이고, 고정 지주부(220)로부터 유동 지주부(240)가 멀어지면서 광섬유부(100)가 늘어가게 되는데, 이때 늘어나면서 발생되는 신호변화를 감지할 수 있다.
이때 광섬유부(100)가 늘어가는 길이와 위치 및 크기까지도 계측이 가능하다.
본 발명은 위와 같은 BOTDA방법으로 광섬유부(100)의 일단이 늘어남에 따라 산사태가 발생되는 위치와 강도를 파악할 수 있다.
본 발명에서 광섬유부(100)는 제2 방향을 따라 연속적으로 연결되도록 형성될 수 있으며, 지주부(200)를 중심으로 방향이 전화되어 제2 방향으로 계속해서 이어지는 형태로 산악지대(10)의 넓은 범위에서 계측이 가능할 수 있다.
도면을 통해 본 발명에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치가 산사태를 감지하는 형태에 대해서 살펴보도록 하겠다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 광섬유 길이 변화에 따른 주파수 변화를 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 상황으로 광섬유부(100) 길이가 늘어나지 않은 상태의 도면이로써, A길이의 광섬유부(100)에 외부 자극이 발생되지 않았으므로 이에 따라 일정한 펄스 값으로 신호가 수신될 수 있다.
도 4에서는 외부 자극으로 광섬유부(100)의 길이가 늘어난 모습을 나타낸 도면이다. 기본적으로 A길이의 광섬유가 B길이만큼 늘어나게 되면, 펄스 신호는 늘어난 길이(B)에 대응하여 반응을 하게 된다.
예를 들어 1m의 길이당 20μm를 감지할 수 있으며, 광섬유부(100)에서 1mm늘어나면 변형률이 +1mε이 인가되고, 1mm가 줄게되면 -1mε이 인가될 수 있다.
한편, 지주부(200)에 광섬유부(100)가 연결되는 형태로써, 광섬유부(100)가 방향 전환되는 것에 대해서는 다음 도면을 통해 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 브라켓부(300)에 지주부(200) 및 광섬유부(100)가 설치된 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치 브라켓부(300)를 설명하기 위한 도면이다.
브라켓부(300)는 중심에 지주부(200)가 관통되어 지주부(200)가 삽입되고, 일부에 광섬유부(100)가 지나가는 경로가 형성될 수 있다.
도시된 바와 같이 브라켓부(300)는 특정 형상을 가지는 커버(310)와 본체(320)를 포함하는 구성이고, 본체(320)는 중심 파츠(322), 가장자리 파츠(324) 및 가이드 경로(326)를 포함할 수 있다.
중심 파츠(322)는 중심에 지주부(200)가 삽입될 수 있는 삽입홀이 형성되어 있고, 중심 파츠(322)의 둘레와 소정 이격되어 가장자리 파츠(324)가 형성될 수 있다.
따라서 중심 파츠(322)와 가장자리 파츠(324) 사이에는 가이드 경로(326)가 형성되어, 광섬유부(100)가 삽입될 수 있다.
가이드 경로(326)는 입구와 출구가 있는데, 중심 파츠(322)에 삽입되는 입구와 추출되는 출구는 동일한 방향에 형성되어 있어서, 중심 파츠(322)의 둘레는 가이드 경로(326)를 따라 반원형태로 형성될 수 있다.
가장자리 파츠(324)는 중심 파츠(322)의 형상에 따라 오목한 반원 형상을 가지며, 중심 파츠(322)의 일부가 상기 오목한 반원 형상에 따라 볼록한 반원 형상을 가질 수 있다.
이를 통해 가이드 경로(326)는 입구와 출구가 동일한 방향으로 형성되어 광섬유부(100)가 삽입이 추출이 동일 방향이 될 수 있다.
이때 중심 파츠(322)의 상기 볼록한 반원 형상은 곡률 반경이 4mm 이상으로 형성될 수 있다. 4 mm 이하의 곡률 반경에서는 광신호 전파 중 손실이 발생하며, 2 mm 이하면 광섬유부(100)가 끊어질 수 있다.
브라켓부(300)는 눈에 보이지 않게 포설되기 때문에 커버(310)를 통해 가이드 경로(326)에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
커버(310)는 본체(320) 형상에 대응되게 형성되고, 광섬유부(100)가 삽입되는 브라켓부(300)의 일면을 폐쇄하는 구성이다. 따라서 커버(310)는 본체(320)와 결합된 상태에서도 지주부(200)가 삽입될 수 있도록 삽입홀과 동일한 위치와 크기의 보조 삽입홀(312)을 포함할 수 있다.
그리고 브라켓부(300)의 상부에는 기립보조패널(260) 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 기립보조패널(260)을 설명하기 위한 도면이다.
기립보조패널(260)은 산사태가 발생되면서 지주부(200)가 기울어지는 것을 방지하기 위한 구성으로써 산악지형 표면과 면접촉되는 평면 패널 형태를 가질 수 있다.
또는 기립보조패널(260)은 지주부(200)의 둘레상에서 방사형으로 형성되는 각형 또는 원형의 패널과 같은 형상을 가질 수 있다.
구체적으로 기립보조패널(260)은 산악지대(10)의 바닥에서 소정 간격으로 상부로 돌출되어 지주부(200)가 기립할 수 있도록 지지력을 높일 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 기립보조패널(260)은 바닥면이 면체이므로 산사태와 함께 주변 지형이 무너져도 기울어지는 상황을 저감시킬 수 있어서 산사태 발생 중에도 정확한 신호를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치는 기상청(1000)의 날씨 등과 같은 주변 환경에 대응하여 신호를 보상할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치에서 신호감지부(400)를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이 광섬유부(100)는 신호감지부(400)와 연결되어 있다.
신호감지부(400)는 광섬유부(100)에 광신호를 송수신하는 서버이며, 외부로부터 데이터를 수신할 수도 있다.
구체적으로 신호감지부(400)는 기상청(1000)의 서버로부터 날씨정보를 수신하는 통신부재(420), 주변의 온도를 측정하는 측정부재(440), 통신부재(420) 및 측정부재(440)와 연결되어 광섬유부(100)에서 측정되는 데이터 값을 보상하는 보정부재(460)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 광섬유를 이용하므로 극한의 온도에 따라 수신되는 주파수가 변동이 될 수 있으며 이를 보상하여 수신할 수 있다.
예를 들어 본부에서 사용자가 산사태 발생여부를 관찰 중에 있는데 폭염으로 인해 광섬유부(100)에 영향을 끼쳐 주파수 값이 변경되었다면 사용자는 산사태 등과 같은 재난이 발생했다고 오인할 수도 있다. 이와 같은 상황을 차단하기 위해 주변 온도 데이터 및 별도의 날씨 정보 데이터를 판단하여 보상을 할 수 있다.
좀 더 구체적으로는, 신호감지부(400)는 광섬유부(100)를 통해 측정되는 측정 데이터가 기 저장된 데이터와 상이할 경우, 날씨 정보 데이터를 통해 현재 날씨와 본 발명의 장치 날씨를 수신하여 현재 광섬유부(100)가 온도의 영향에 따라 주파수 값이 이상이 있다는 것을 확인하고 온도에 따른 보상이 될 수 있으며, 이와 같은 날씨 데이터와 측정 데이터를 실시간으로 수신하여 자동으로 주파수 값을 보상할 수 있다.
이를 위해 신호감지부(400)는 광섬유부(100)를 통해 측정되는 측정 데이터가 기 저장된 데이터와 상이할 경우, 날씨 정보를 확인하고 광섬유부(100)가 온도에 따른 변화인지 판단하여 보정부재(460)를 제어하여 데이터를 보정하는 판단부재(480)가 포함될 수 있다.
그리고 온도 변화에 따른 주파수 변화를 측정하기 위해 광섬유부(100)의 끝단을 자유단으로 배치하는 온도측정영역(120)이 더 포함될 수 있다.
구체적으로 온도측정영역(120)은 신호감지부(400)와 변형감지부(110) 사이에 광섬유부(100)의 단부를 1 ~ 10 m 정도를 감아서 설치될 수 있다. 지주부(200)와 연결된 광섬유부(100)와 인접하여 지주부(200)와 연결된 광섬유부(100)와 온도측정영역(120)의 광섬유브(100)의 온도가 동일하게 측정되고, 보정부재(460)은 날씨 또는 일교차로 인한 온도 변화에 따른 브릴루앙 주파수의 변화를 보상할 수 있다.
온도측정영역(120)은 광섬유부(100)의 끝단이 지주부(200)를 지나 일측에 군집된 형태로 배치될 수 있으며, 지주부(200)에 고정되지 않아서 산사태 등이 발생하더라도 이동에 되지 않기 때문에 온도에 대한 주파수 변화만 감지할 수 있다.
예를 들어 주파수가 변동된 데이터가 수신된다면, 본부에서는 지주부(200)에 고정된 광섬유부(100)와 온도측정영역(120)과 비교하여, 서로 다른 경우 광섬유부(100)의 길이가 늘어난 것으로 확인할 수 있고, 서로 동일한 경우에는 온도 변화가 된 것으로 확인할 수 있다.
따라서 온도측정영역(120)을 통해서 먼저 주파수 변화를 확인하고, 상기 날씨 데이터를 통해 주변 온도에 대한 정보를 통해 현재 온도측정영역(120)의 주파수 변화가 온도에 의한 변화인지를 확인하여 보정부재(460)가 주파수를 보정할 수 있다.
또한 판단부재(480)에서 기상청(1000) 정보와 비교할 때 사용할 수 있다.
판단부재(480)는 사계절이 명확한 국내 환경에 대응하여 에너지 절약을 위해 본 발명에 따른 분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치의 가동 시간을 줄여서 에너지 절약을 할 수 있다.
예를 들어 신호날씨 정보를 수신하여 비, 장마, 태풍 등으로 비가 내리지 않는 기간에서는 산사태가 발생될 수 있는 확률이 적으므로, 신호감지부(400)가 광신호를 발생하는 빈도수는 줄이고, 비가 많이 올 수 있는 계절인 6, 7, 8, 9월에는 날씨 정보를 확인하여 광신호 발생 빈도수를 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 산악지대
100: 광섬유부
120: 온도측정영역
200: 지주부
220: 고정 지주부
240: 유동 지주부
260: 기립보조패널
300: 브라켓부
310: 커버
312: 보조 삽입홀
320: 본체
322: 중심 파츠
323: 삽입홀
324: 가장자리 파츠
326: 가이드 경로
400: 신호감지부
420: 통신부재
440: 측정부재
460: 보정부재
480: 판단부재
1000: 기상청

Claims (12)

  1. 산악지대에서 산사태가 진행되는 제1 방향 및 상기 제1 방향과 수직된 제2 방향을 포함한 설치영역에서 산사태 발생 여부를 감지하는 산사태 감지 장치로서,
    상기 제1 방향으로 길게 형성되고 제2 방향을 따라 병렬로 배열되는 광섬유부;
    상기 제1 방향을 따라 상기 광섬유부의 양단에 배치되며, 상기 제2 방향을 따라 다수개가 균등한 간격을 가지고 상기 산악지대에 삽입되는 지주부; 및
    상기 광섬유부와 전기적으로 연결되고 상기 광섬유부로 광신호를 인가하여 상기 광섬유부의 변형률 분포를 측정하는 신호감지부를 포함하고,
    상기 신호감지부는,
    상기 광섬유부의 일단에 프로브 광신호를 인가하고, 타단에 펌프 광신호를 인가하여, 상기 두 광신호 사이에 발생하는 유도 브릴루앙 산란에 의해 생성되는 신호를 검출하되, 제1 방향을 따라 상기 한쌍의 지주부 사이의 상기 광섬유부의 길이가 변형을 측정하며,
    상기 산사태 감지 장치는 중심에 상기 지주부가 관통되어 상기 지주부가 삽입되며, 일부에 상기 광섬유부가 지나가는 경로가 형성된 브라켓부를 더 포함하고,
    상기 브라켓부는,
    중심에 상기 지주부가 삽입될 수 있는 삽입홀이 형성된 중심 파츠, 상기 중심 파츠의 둘레와 소정 이격 형성된 가장자리 파츠 및 상기 중심 파츠와 상기 가장자리 파츠 사이 형성되어 상기 광섬유부가 삽입되는 가이드 경로를 포함하는 본체, 및
    상기 본체 형상에 대응되게 형성되고, 상기 본체의 일면을 폐쇄하고, 상기 지주부가 관통되도록 상기 삽입홀에 대응된 보조 삽입홀을 포함하는 커버를 포함하며,
    상기 중심 파츠의 일부에는 상기 광섬유부가 삽입되는 입구와 상기 광섬유부가 추출되는 출구가 동일 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    광섬유부는,
    온도 변화에 따른 주파수 변화를 측정하기 위해 광섬유부의 끝단을 자유단으로 배치하는 온도측정영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광섬유부는,
    상기 한쌍의 지주부 사이에 최대 50km 이내로 구비되는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지주부는,
    상기 제1 방향을 따라 상기 산악지대에서 고도가 높은 곳에 위치된 고정 지주부와, 상기 고정 지주부보다 상대적으로 고도가 낮은 곳에 위치된 유동 지주부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유동 지주부는,
    상기 유동 지주부의 둘레상에 방사형으로 형성되고 상기 산악지대 표면과 면접촉되어 상기 유동 지주부가 기울어지는 것을 방지하는 기립보조패널을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가이드경로는,
    상기 브라켓부의 중심으로부터 4mm이상의 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 신호감지부는,
    별도의 날씨 정보를 수신하는 하는 통신부재와, 주변의 온도를 측정하는 측정부재와, 상기 통신부재 및 상기 측정부재와 연결되어 현재 광섬유부에서 측정되는 데이터 값을 보상하는 데이터 보정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호감지부는,
    상기 광섬유부를 통해 측정되는 측정 데이터가 기 저장된 데이터와 상이할 경우, 상기 날씨 정보를 확인하고 상기 광섬유부가 온도에 따른 변화인지 판단하여 상기 보정부재를 제어하여 데이터를 보정하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 날씨 정보를 통해 강수량 데이터를 수신하여 기 저장된 강수량 이상일 경우, 상기 신호감지부의 계측 빈도수를 높이고, 상기 기 저장된 강수량 이하일 경우, 상기 신호감지부의 계측 빈도수를 줄이는 것을 특징으로 하는,
    분포형 센서를 이용한 산사태 감지 장치.
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