KR102594121B1 - 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법 - Google Patents

터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법에 관한 것으로서, 터널 내외부를 주행 가능하도록 하는 구동 수단과, 터널 내부를 주행하면서 터널 내공면에 배치된 복수의 타겟들로부터 각 타겟에 대한 타겟 위치 좌표를 수신하여 위치상 인접한 타겟들에 대한 그룹 타겟 정보를 생성하고, 현재 주행 위치를 기준으로 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들과의 거리를 측정한 후 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 상기 그룹 타겟 정보에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값을 계산하는 측량 모듈과, 동일한 그룹 타겟을 대상으로 제1 측량시기와 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 각각 측정된 타겟별 거리값 및 이에 따른 상기 터널 내부 위치값을 상호 비교한 결과에 기초하여 터널 내 특정 구역 또는 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 변위 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 사고 위험성이 높은 터널 현장에 작업자의 투입 없이 무인 장비를 이용하여 터널 내부 측량 작업을 수행할 수 있어 작업 안전성 및 효율성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법{UNMANNED MOVABLE SURVEYING DEVICE FOR DETERMINING DISPLACEMENT IN THE TUNNEL AND DETERMINING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 터널 내부를 무인 주행하면서 터널 내공에 부착된 타겟들과의 거리를 측량하고 이를 바탕으로 내공 변위의 발생 여부를 판단하기 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법에 관한 것이다.
오늘날 터널 시공 공법에는 새로운 첨단 공법이 나날이 개발되고 있다. 이때 가장 문제가 되는 것은 터널 내공의 변위로 인하여 터널 구조물이 붕괴하여 대형사고가 발생할 가능성이 있다는 점이다.
일반적으로 터널은 선상 구조물이라는 특수성 때문에 사전에 이루어진 지반조사로부터 파악된 정보는 제한적으로 이용된다. 발생 응력이나 지반 강도는 굴착 공법과 지보의 시공방법에 의해서도 변하므로 시공에 따른 지반의 거동 특성을 명확하게 측정하는 방법이 필요하다.
대부분의 터널 굴착 공사의 경우, 암반을 굴착하여 지보공을 형성한 후 지보공 내부의 암반면에 형성된 절리면의 붕락방지 및 지반의 안정화를 위하여 풍화암, 연암, 경암 등의 암 타입에 따라 구분하여 적절하게 숏크리트를 타설하는 작업이 통상적으로 수행된다.
이때, 터널 구조물의 구조적, 재료적 취약부나 큰 외력 및 내부 응력 변화가 예상되는 곳, 또는 지장물이 근접하여 있거나 주변 지반이 열악한 구간 등을 사전에 조사, 분석하여 계측 위치를 선정하고, 선정된 위치를 기준으로 터널 내공변위 및 천단변위를 계측하여 그 결과치를 시공에 반영함으로써 공사를 안전하게 진행할 수 있다.
종래에는 터널 계측을 위하여 터널 내주면에 직접 피스톤, 실린더 등의 구조를 설치하고 변위를 측정하는 기계식 측정방법과, 터널 내주면에 타겟(측정지점)을 설치하고 레이저 거리측정기에 의해 거리 변화를 측정하는 광학식 측정방법 등이 개발되어 왔다.
그러나, 기계식 측정 방법은 라이닝 벽을 따라 설치된 측정 장치를 철거하는 작업이 불편하고 관리 시에도 터널 시설물의 설치에 장애가 되는 문제점이 있었다.
또한, 광학식 측정 방법의 경우에도 터널에서는 GPS 위성신호의 수신이 불가능한 한계로 인해 레이저 거리측정기에 의해 타겟의 위치의 변화를 감지하더라도 그 위치 변화가 구체적으로 터널 어느 지점의 내공변위에 의한 것인지를 정확히 알 수 없다는 문제가 있었다.
KR 10-0685008 B1 JP 3418682 B2
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터널 내부를 무인 주행하면서 터널 내공에 부착된 타겟들과의 거리를 측량하고 이를 바탕으로 내공 변위의 발생 여부를 판단하기 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치는, 터널 내외부를 주행 가능하도록 하는 구동 수단과, 터널 내부를 주행하면서 터널 내공면에 배치된 복수의 타겟들로부터 각 타겟에 대한 타겟 위치 좌표를 수신하여 위치상 인접한 타겟들에 대한 그룹 타겟 정보를 생성하고, 현재 주행 위치를 기준으로 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들과의 거리를 측정한 후 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 상기 그룹 타겟 정보에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값을 계산하는 측량 모듈과, 동일한 그룹 타겟을 대상으로 제1 측량시기와 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 각각 측정된 타겟별 거리값 및 이에 따른 상기 터널 내부 위치값을 상호 비교한 결과에 기초하여 터널 내 특정 구역 또는 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 변위 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 측량 모듈은, 터널 외부에서 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 따른 GPS 좌표값을 수신하는 GPS부와, 터널 내 복수의 구역들 각각의 내공면에 배치되어 타겟 위치 좌표 및 고유 식별 정보를 저장하는 복수의 타겟들과 통신 가능하여 각각의 상기 타겟으로부터 상기 타겟 위치 좌표를 수신하는 통신부와, 수신된 상기 타겟 위치 좌표에 기초하여 기설정된 거리 이내에 위치한 타겟들을 그룹화하고 그룹화된 타겟들에 대한 상기 타겟 위치 좌표들을 함께 매칭한 그룹 타겟 정보를 그룹별로 생성하는 그룹화부와, 터널 내부를 주행하는 동안 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들을 향해 빔을 송신함에 따른 반사파를 이용하여 해당 타겟과의 거리를 측정하는 광파기와, 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 상기 그룹 타겟 정보와 상기 GPS 좌표값에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값을 계산하는 계산부와, 상기 터널 내 복수의 구역들을 순차 주행하는 동안에 상기 광파기에 의해 측정된 상기 타겟별 거리값 및 이를 측정한 시각 정보와 상기 계산부에 의해 각 그룹별로 계산된 상기 터널 내부 위치값을 그룹 및 타겟별로 구분하여 기록한 타겟 위치 리스트를 매 측량시기마다 저장하는 위치 정보부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 터널 내공 변위 판단 방법은, 터널 내 복수의 구역들 각각의 내공면에 배치되어 타겟 위치 좌표 및 고유 식별 정보를 저장하는 복수의 타겟들과 통신 가능하며 터널 내외부를 이동 가능한 무인 이동식 측량 장치를 이용한 터널 내공 변위 판단 방법에 있어서, 상기 무인 이동식 측량 장치가 터널 외부의 소정 위치부터 터널 입구까지 주행하는 동안에 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 따른 GPS 좌표값을 수신하는 단계와, 상기 무인 이동식 측량 장치가 터널 내부를 이동하면서 상기 복수의 타겟들 각각으로부터 상기 타겟 위치 좌표를 수신하는 단계와, 수신된 상기 타겟 위치 좌표에 기초하여 기설정된 거리 이내에 위치한 타겟들을 그룹화하고 그룹화된 타겟들에 대응하는 상기 타겟 위치 좌표들을 함께 매칭 그룹별로 매칭한 그룹 타겟 정보를 생성하는 단계와, 상기 무인 이동식 측량 장치가 터널 내부를 주행하는 동안 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들을 향해 빔을 송신함에 따른 반사파를 이용하여 해당 타겟과의 거리를 측정하는 단계와, 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 상기 그룹 타겟 정보와 상기 GPS 좌표값에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값을 계산하는 단계와, 상기 무인 이동식 측량 장치가 상기 터널 내 복수의 구역들을 순차 주행하는 동안에 측정된 상기 타겟별 거리값 및 이의 측정 시각 정보와 이에 기초하여 각 그룹별로 계산된 상기 터널 내부 위치값을 그룹 및 타겟별로 구분하여 기록한 타겟 위치 리스트를 매 측량시기마다 저장하는 단계와, 제1 측량시기에 대응하여 저장된 제1 타겟 위치 리스트와 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 대응하여 저장된 제2 타겟 위치 리스트를 동일한 그룹 또는 타겟끼리 비교한 결과에 기초하여, 터널 내 특정 구역 또는 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사고 위험성이 높은 터널 현장에 작업자의 투입 없이 무인 장비를 이용하여 터널 내부 측량 작업을 수행할 수 있어 작업 안전성 및 효율성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 터널 입구측의 GPS 위치를 기준으로 터널 내 구역들과의 상대 거리를 고려하여 구역별 변위 계측 위치를 추정함에 따라 GPS 수신 불가 지역인 터널 내부의 변위 발생 지점에 대한 위치 추정 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 2는 도 1의 광파기에서 터널 내 타겟을 향해 빔을 송신하여 반사파를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1의 계산부에 의해 터널 입구에서 터널 내부 위치값, 구역 간 상대 거리값 및 입구 간 거리값을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 1의 최적 측정 위치 결정부에 의해 터널 내 특정 구역에서 정상 계측점을 설정하고 이를 바탕으로 최적 측정 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 도 1의 시각화부에 의해 위치차 벡터를 시각화하여 표시한 화면의 일례이고,
도 6은 도 1의 내공 변위 산출부에 의해 후보 타겟에 대한 내공 변위값을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고,
도 8은 도 7의 S600 단계 이후의 최적 측정 위치 결정 과정을 나타낸 순서도이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 광파기에서 터널 내 타겟을 향해 빔을 송신하여 반사파를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 1의 계산부에 의해 터널 입구에서 터널 내부 위치값, 구역 간 상대 거리값 및 입구 간 거리값을 계산하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1의 최적 측정 위치 결정부에 의해 터널 내 특정 구역에서 정상 계측점을 설정하고 이를 바탕으로 최적 측정 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1의 시각화부에 의해 위치차 벡터를 시각화하여 표시한 화면의 일례이고, 도 6은 도 1의 내공 변위 산출부에 의해 후보 타겟에 대한 내공 변위값을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 8은 도 7의 S600 단계 이후의 최적 측정 위치 결정 과정을 나타낸 순서도이다.
이하, 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치 및 이를 이용한 판단 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치(20)는 크게 구동 수단(100), 측량 모듈(50), 변위 판단부(600)를 포함하여 구성된다.
구동 수단(100)은 사용자 명령에 따라 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 내외부를 주행 가능하도록 한다.
구동 수단(100)은 무인 이동식 측량 장치(20)의 몸체 하부에 설치되는 복수 개의 바퀴들과, 해당 바퀴에 구동력을 제공하는 구동 모터 및 배터리와, 사용자 명령에 따라 상기 구동 모터의 구동 여부를 제어하는 구동 제어부를 포함할 수 있다.
구동 수단(100)은 터널 외부의 소정 지점에 배치되어 초기 정지 상태를 유지하다가 사용자의 주행 명령이 수신된 시점부터 해당 정지 지점에서 주행을 개시하여 터널 입구를 향해 주행한 후 터널 입구부터 출구까지의 터널 내부 구간을 순차적으로 통과하여 주행하도록 할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 무인 이동식 측량 장치(20)는 터널 외부에 위치한 사용자 단말기와 무선 통신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 더 포함할 수 있으며, 구동 수단(100)은 상기 통신 모듈을 통해 수신한 사용자의 주행 명령에 따라 무인으로 주행하도록 할 수 있다.
측량 모듈(50)은 터널 내부 타겟들과의 통신을 통해 타겟별 거리를 측량하고 이를 바탕으로 하여 터널 구역별 내부 위치값을 계산하기 위한 것이다.
측량 모듈(50)은 터널 내부 타겟들(10)로부터 각 타겟에 대한 타겟 위치 좌표를 수신하여 위치상 인접한 타겟들에 대한 그룹 타겟 정보(G)를 생성하고, 현재 주행 위치를 기준으로 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들과의 거리를 측정한 후 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 그룹 타겟 정보(G)에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟(10)에 대한 터널 내부 위치값(P)을 계산하는 것일 수 있다.
구체적으로, 측량 모듈(50)은 도 1에 도시된 바와 같이 GPS부(200), 통신부(300), 그룹화부(350), 광파기(400), 계산부(500), 위치 정보부(550)를 포함할 수 있다.
GPS부(200)는 터널 외부에서 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 따른 GPS 좌표값을 수신한다.
통신부(300)는 터널 내 복수의 구역들 각각의 내공면에 배치되어 타겟 위치 좌표 및 고유 식별 정보를 저장하는 복수의 타겟들(10)과 통신 가능하여 각각의 타겟으로부터 타겟 위치 좌표를 수신한다.
여기서, 통신부(300)는 상기 타겟 위치 좌표를 수신할 때 해당 타겟에 대한 고유 식별 정보를 함께 수신하여 상기 타겟 위치 좌표의 송신 주체를 식별할 수 있다.
통신부(300)는 기저대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역을 사용하여 데이터를 송수신하는 UWB(Ultra Wide Band) 기술을 통해 복수의 타겟들(10)과 무선 통신하는 것일 수 있다.
이때, 타겟(10)의 내부에는 UWB 무선 통신을 위한 태그와 상기 태그에 전력을 공급하기 위한 배터리가 구비될 수 있다.
그룹화부(350)는 통신부(300)에 의해 수신된 타겟 위치 좌표에 기초하여 기설정된 거리 이내에 위치한 타겟들을 그룹화하고 그룹화된 타겟들에 대한 타겟 위치 좌표들을 함께 매칭한 그룹 타겟 정보(G)를 그룹별로 생성한다.
광파기(400)는 터널 내부를 주행하는 동안 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들을 향해 빔을 송신함에 따른 반사파를 이용하여 해당 타겟과의 거리를 측정한다.
광파기(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정 주파수를 가지는 레이저 빔을 동일 구역의 타겟들(11~15)을 향해 조사하여 각 타겟으로부터 반사되는 반사파를 수신하고, 상기 레이저 빔이 조사된 시점부터 상기 반사파가 수신된 시점까지의 소요 시간에 기초하여 해당 타겟과의 거리를 측정할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 광파기(400)는 명칭에 의해 연상되는 특정 장치로만 한정되지 않으며 전술한 기능(광파 거리 측량)을 동일하게 제공할 수 있는 토탈 스테이션(Total Station)으로 대체하여 구현할 수도 있다.
이때, 타겟(10)의 외면에는 레이저 빔을 반사시키는 반사 부재가 구비될 수 있고, 이를 통해 광파기(400)로부터 송신된 레이저 빔이 입사되면 해당 빔을 입사 방향과 반대 방향으로 반사시킬 수 있다.
계산부(500)는 광파기(400)에 의해 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 그룹 타겟 정보(G)와 GPS 좌표값에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값(P)을 계산한다.
계산부(500)는 터널 내 각 구역별로 대응하는 복수의 타겟들 각각에 대한 거리값을 이용하여 삼각 측량을 수행한 결과에 따른 터널 내부 위치값(P)과, 임의의 두 구역에 대한 터널 내부 위치값 간의 차이에 따른 구역 간 상대 거리값(DR)과, 터널 외부 입구측에서 광파기(400)가 적어도 하나의 그룹에 속하는 복수 개의 타겟들에 대한 거리를 측정하는 경우에 해당 입구측의 GPS 좌표로부터 터널 입구에 인접한 구역(제1 구역)의 그룹 타겟과의 거리에 따른 입구 간 거리값(DE)을 각각 계산할 수 있다.
예컨대, 도 3을 참조하면, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 입구 지점(P0)에 위치할 때, 광파기(400)에 의해 제1 구역의 그룹 타겟들(T1~T3) 각각에 대한 거리값이 측정되면, 계산부(500)는 측정된 거리값을 삼각 측량한 제1 구역의 터널 내부 위치값(P1)을 계산하고, 제1 구역의 터널 내부 위치값(P1)과 터널 입구 지점(P0) 간의 거리차에 따른 입구간 거리값(DE)을 계산할 수 있다.
또한, 무인 이동식 측량 장치(20)가 제1 구역 내 소정 지점에 위치할 때, 광파기(400)에 의해 제1 구역의 그룹 타겟들(T1~T3)과 제2 구역의 그룹 타겟들(T4~T6) 각각에 대한 거리값이 측정되면, 계산부(500)는 측정된 거리값을 구역별로 삼각 측량한 제1 및 제2 구역의 터널 내부 위치값(P1,P2)을 계산한 후 이들의 차이에 따른 구역 간 상대 거리값(DR)을 계산할 수 있다.
위치 정보부(550)는 터널 내 복수의 구역들을 순차 주행하는 동안에 광파기(400)에 의해 측정된 타겟별 거리값 및 이를 측정한 시각 정보와, 계산부(500)에 의해 각 그룹별로 계산된 터널 내부 위치값(P)을 그룹 및 타겟별로 구분하여 기록한 타겟 위치 리스트(TL)를 매 측량시기마다 저장한다.
위치 정보부(550)는 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 입구부터 출구까지의 터널 내부 구간을 순차적으로 통과하여 주행하는 과정이 수행 완료되는 시간을 하나의 측량시기로 하고, 각 측량시기별로 측정된 데이터에 기초한 타겟 위치 리스트(TL)를 생성하여 저장할 수 있다.
여기서, 각 측량시기는 동일 날짜의 서로 다른 시간대이거나 또는 서로 다른 날짜의 여러 시간대 중 하나일 수 있다.
아래의 표 1은 각 타겟에 대한 고유 식별 정보, 타겟 위치 좌표, 측정 거리값 및 측정 시각과 해당 타겟이 속하는 그룹 타겟 및 이에 대한 터널 내부 위치값을 포함하는 타겟 위치 리스트(TL)의 일례를 나타낸 것이다.
고유
식별정보		 타겟
위치좌표		 측정
시각		 측정
거리값		 그룹
타겟		 터널내부
위치값
T1 (x1,y1,z1) 08:01 d1 G1 P1
T2 (x2,y2,z2) 08:02 d2
T3 (x3,y3,z3) 08:03 d3
T4 (x4,y4,z4) 08:15 d4 G2 P2
T5 (x5,y5,z5 ) 08:16 d5
T6 (x6,y6,z6 ) 08:17 d6
또한, 아래의 표 2는 각 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값(P), 구역 간 상대 거리값(DR) 및 입구 간 거리값(DE)을 포함하는 타겟 위치 리스트(TL)의 일례를 나타낸 것이다.
... 그룹
타겟		 터널내부
위치값		 입구간
거리값		 구역간
상대거리값		 비고
... G1 P1 DE DR12 |P1-P2|
DR13 |P1-P3|
... G2 P2 - DR21 |P2-P1|
DR23 |P2-P3|
... G3 P3 - DR31 |P3-P1|
DR32 |P3-P2|
변위 판단부(600)는 계산부(500)에 의한 계산 결과 또는 위치 정보부(550)에 저장된 타겟 위치 리스트(TL)에 기초하여 터널 내공 변위의 발생 여부를 판단한다.
변위 판단부(600)는 동일한 그룹 타겟을 대상으로 제1 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_1)과, 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_2)을 비교한 결과에 기초하여, 터널 내 특정 구역에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 측량시기는 동일 날짜의 서로 다른 시간대인 경우(예컨대, 3월 10일의 9시 시간대와 16시 시간대인 경우) 또는 서로 다른 날짜의 여러 시간대 중 하나인 경우(예컨대, 3월 10일과 12일의 11시 시간대인 경우)일 수 있다.
변위 판단부(600)는 제1 측량시기에 대응하여 저장된 제1 타겟 위치 리스트(TL_1)와 제2 측량시기에 대응하여 저장된 제2 타겟 위치 리스트(TL_2)를 고유 식별 정보가 일치하는 동일 타겟끼리 비교한 결과에 기초하여, 터널 내 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단할 수 있다.
변위 판단부(600)는 제1 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_1)과 제2 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_2)과의 비교 과정을 먼저 수행하고, 비교 결과 일치하면, 제1 타겟 위치 리스트(TL_1)와 제2 타겟 위치 리스트(TL_2)에 기초하여 고유 식별 정보가 일치하는 동일 타겟끼리 제1 측량시기 및 제2 측량시기의 거리값을 상호 비교하는 과정을 수행함에 따라 터널 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 이동식 측량 장치(20)의 경우, 전술한 구성들과 더불어 도 1에 도시된 바와 같이 최적 측정 위치 결정부(700), 위치차 산출부(750), 시각화부(800), 내공 변위 산출부(900)를 더 포함할 수 있다.
최적 측정 위치 결정부(700)는 각 구역의 변위 발생 여부를 고려하여 해당 구역에 대한 최적 측정 위치를 결정하기 위한 것이다.
최적 측정 위치 결정부(700)는 터널 내 제1 구역에 대한 내공 변위가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 구역의 그룹 타겟(T1~T3)에 대응하는 터널 내부 위치값(P1)의 지점을 제1 구역에 대한 최적 측정 위치(O1)로 결정한 후 이를 제1 구역에 기초한 정상 계측점(Pr)으로 설정할 수 있다.
최적 측정 위치 결정부(700)는 제1 구역에 기초한 정상 계측점(Pr)이 기설정된 경우, 상기 제1 구역보다 터널 입구에서 더 먼 위치의 제2 구역에 대한 내공 변위가 발생한 것으로 판단되면, 도 4b에 도시된 바와 같이 정상 계측점(Pr)을 기준으로 하여 터널 내부 방향으로 기저장된 제1 구역과 제2 구역 간의 상대 거리만큼 이동한 지점(P2')을 제2 구역에 대한 최적 측정 위치(O2)로 결정할 수 있다.
위치차 산출부(750)는 변위 판단부(600)에 의해 변위가 발생한 것으로 판단되는 구역에 있어서, 해당 구역에 대응하는 터널 내부 위치값(Pn)과 최적 측정 위치값(On) 간의 차이값을 산출한다.
위치차 산출부(750)는 제2 구역에 변위가 발생한 것으로 판단되어 제2 구역에 대한 최적 측정 위치값(O2)이 결정되는 경우, 제2 구역에 대한 터널 내부 위치값(P2)을 계산한 결과값과 최적 측정 위치값(O2)의 차이를 산출할 수 있다.
위치차 산출부(750)는 산출된 차이값에 기초하여 터널 내부 위치값(Pn)과 최적 측정 위치값(On) 중 어느 하나의 좌표를 시점으로 나머지 하나의 좌표를 종점으로 하는 벡터로서, 해당 벡터의 크기가 터널 내부 위치값(Pn)과 최적 측정 위치값(On) 간의 차이값에 해당하는 위치차 벡터(VD)를 생성할 수 있다.
이 경우, 시각화부(800)는 도 5에 도시된 바와 같이 변위가 발생한 구역(Zone 2)에 대한 정보와, 해당 구역에 대응하는 터널 내부 위치값(P2)과 최적 측정 위치값(P2') 간의 차이에 따른 변위 정도를 나타내는 위치차 벡터(VD)를 시각화한 정보를 사용자의 작업 화면상에 표시할 수 있다.
내공 변위 산출부(900)는 변위가 발생한 타겟에 대한 내공 변위값을 산출하기 위한 것이다.
내공 변위 산출부(900)는 제2 구역의 후보 타겟(TC)에 변위가 발생한 것으로 판단되는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 후보 타겟(TC)을 대상으로 하여 제1 측량시기에 제2 구역에 대한 최적 측정 위치(O2)로 결정된 기준점에서 측량된 제1 거리값(r1)과, 제2 측량 시기에 기준점과 동일한 위치(O2)에서 측량된 제2 거리값(r2)에 기초하여, 후보 타겟(TC)에 대한 내공 변위값(U)을 산출할 수 있다.
이 경우, 시각화부(800)는 후보 타겟(TC)의 타겟 위치 좌표와 이를 기준으로 하여 제1 및 제2 거리값(r1,r2)에 따른 내공 변위값(U)만큼 터널 지반 침하가 발생하였다고 가정한 경우의 예상 타겟 위치(Tc')를 시각화한 정보를 사용자의 작업 화면상에 표시할 수 있다.
시각화부(800)는 변위가 발생한 터널 내 특정 구역 또는 특정 타겟에 대한 위치차 또는 내공 변위를 시각화한 정보를 제공한다.
시각화부(800)는 시각화한 정보를 통신 모듈을 통해 사용자 단말기로 전송하여 해당 정보를 사용자 단말기의 화면에 표시하도록 제공할 수 있다.
전술한 도 1에 도시된 구성요소들에 대한 설명을 바탕으로 하여 본 발명에 따른 터널 내공 변위 판단 방법을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단 방법은 크게 주행 개시 단계(S100), GPS 좌표값 수신 단계(S200), 터널 내 위치정보 수신 단계(S300), 그룹 타겟 정보 생성 단계(S350), 타겟별 거리 측정 단계(S400), 터널 내부 위치값 계산 단계(S500), 타겟 위치 리스트 저장 단계(S550), 터널 내공 변위 판단 단계(S600)를 포함한다.
먼저, 상기 S100 단계(주행 개시 단계)는, 사용자 명령에 따라 터널 내외부를 무인 주행하는 무인 이동식 측량 장치(20)의 주행을 개시한다.
상기 S100 단계에서는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 외부의 소정 지점에 배치되어 초기 정지 상태를 유지하다가 사용자의 주행 명령이 수신된 시점부터 해당 정지 지점에서 주행을 개시하도록 할 수 있다.
이 경우, 무인 이동식 측량 장치(20)는 상기 정지 지점에서 터널 입구를 향해 주행한 후 터널 입구부터 출구까지의 터널 내부 구간을 순차적으로 통과하여 주행할 수 있으며, 후술할 단계들 중에서 S200 단계는 터널 외부를 주행하는 구간에서 수행되고, 나머지 단계들(S300~S600)은 터널 내부를 주행하는 구간에서 수행되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명에 따른 무인 이동식 측량 장치(20)는 터널 외부에 위치한 사용자 단말기와 무선 통신하여 수신한 사용자의 주행 명령에 따라 무인으로 주행하는 것일 수 있다.
다음으로, 상기 S200 단계(GPS 좌표값 수신 단계)는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 외부의 소정 위치부터 터널 입구까지 주행하는 동안에 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 따른 GPS 좌표값을 수신한다.
다음으로, 상기 S300 단계(터널 내 위치정보 수신 단계)는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 내부를 이동하면서 터널 내부 타겟들(10)로부터 각 타겟에 대한 타겟 위치 좌표를 수신한다.
여기서, 타겟(10)은 터널 내 복수의 구역들 각각의 내공면에 배치되어 타겟 위치 좌표 및 고유 식별 정보를 저장하는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 S300 단계에서 상기 타겟 위치 좌표의 수신 시 상기 고유 식별 정보도 함께 수신하여 상기 타겟 위치 좌표의 송신 주체를 식별할 수 있다.
상기 S300 단계에서는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 UWB(Ultra Wide Band) 기술을 통해 복수의 타겟들(10)과 무선 통신하여 타겟 위치 좌표를 수신할 수 있고, 각 타겟(10)의 내부에는 UWB 무선 통신을 위한 태그와 상기 태그에 전력을 공급하기 위한 배터리가 구비되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 S350 단계(그룹 타겟 정보 생성 단계)는, 상기 S300 단계에 수신된 타겟 위치 좌표에 기초하여 기설정된 거리 이내에 위치한 타겟들을 그룹화하고 그룹화된 타겟들에 대한 타겟 위치 좌표들을 함께 매칭한 그룹 타겟 정보(G)를 그룹별로 생성한다.
다음으로, 상기 S400 단계(타겟별 거리 측정 단계)는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 내부를 주행하는 동안 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들을 향해 빔을 송신함에 따른 반사파를 이용하여 해당 타겟과의 거리를 측정한다.
상기 S400 단계에서는, 무인 이동식 측량 장치(20)에 의해 소정 주파수를 가지는 레이저 빔을 동일 구역의 타겟들(10)을 향해 조사하여 각 타겟으로부터 반사되는 반사파를 수신하고, 상기 레이저 빔이 조사된 시점부터 상기 반사파가 수신된 시점까지의 소요 시간에 기초하여 해당 타겟과의 거리를 측정할 수 있다.
이때, 타겟(10)의 외면에는 레이저 빔을 반사시키는 반사 부재가 구비될 수 있고, 이를 통해 광파기(400)로부터 송신된 레이저 빔이 입사되면 해당 빔을 입사 방향과 반대 방향으로 반사시킬 수 있다.
다음으로, 상기 S500 단계(터널 내부 위치값 계산 단계)는, 상기 S400 단계에 측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 그룹 타겟 정보(G)와 상기 S200 단계에 수신된 GPS 좌표값에 기초하여 터널 입구를 기준으로 한 특정 그룹 타겟에 대한 터널 내부 위치값(P)을 계산한다.
상기 S500 단계에서는, 터널 내 각 구역별로 대응하는 복수의 타겟들 각각에 대한 거리값을 이용하여 삼각 측량을 수행한 결과에 따른 터널 내부 위치값(P)과, 임의의 두 구역에 대한 터널 내부 위치값 간의 차이에 따른 구역 간 상대 거리값(DR)과, 터널 외부 입구측에서 광파기(400)가 적어도 하나의 그룹에 속하는 복수 개의 타겟들에 대한 거리를 측정하는 경우에 해당 입구측의 GPS 좌표로부터 터널 입구에 인접한 구역(제1 구역)의 그룹 타겟과의 거리에 따른 입구 간 거리값(DE)을 각각 계산할 수 있다.
다음으로, 상기 S550 단계(타겟 위치 리스트 저장 단계)는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 내 복수의 구역들을 순차 주행하는 동안에 상기 S400 단계에 의해 측정된 타겟별 거리값 및 이의 측정 시각 정보와, 상기 S500 단계에 의해 각 그룹별로 계산된 터널 내부 위치값(P)을 그룹 및 타겟별로 구분하여 기록한 타겟 위치 리스트(TL)를 매 측량시기마다 저장한다.
상기 S550 단계에서는, 무인 이동식 측량 장치(20)가 터널 입구부터 출구까지의 터널 내부 구간을 순차적으로 통과하여 주행하는 과정이 수행 완료되는 시간을 하나의 측량시기로 하고, 각 측량시기별로 측정된 데이터에 기초한 타겟 위치 리스트(TL)를 생성하여 저장할 수 있다.
다음으로, 상기 S600 단계(터널 내공 변위 판단 단계)는, 상기 S500 단계의 계산값 또는 상기 S550 단계에 저장된 타겟 위치 리스트(TL)에 기초하여 터널 내공 변위의 발생 여부를 판단한다.
상기 S600 단계에서는, 동일한 그룹 타겟을 대상으로 제1 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_1)과, 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_2)을 비교한 결과에 기초하여, 터널 내 특정 구역에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 S600 단계에서는, 제1 측량시기에 대응하여 저장된 제1 타겟 위치 리스트(TL_1)와 제2 측량시기에 대응하여 저장된 제2 타겟 위치 리스트(TL_2)를 고유 식별 정보가 일치하는 동일 타겟끼리 비교한 결과에 기초하여, 터널 내 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 S600 단계에서는, 제1 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_1)과 제2 측량시기에 계산된 터널 내부 위치값(Pn_2)과의 비교 과정을 먼저 수행하고, 비교 결과 일치하면, 제1 타겟 위치 리스트(TL_1)와 제2 타겟 위치 리스트(TL_2)에 기초하여 고유 식별 정보가 일치하는 동일 타겟끼리 제1 측량시기 및 제2 측량시기의 거리값을 상호 비교하는 과정을 수행함에 따라 터널 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 내공 변위 판단 방법의 경우, 전술한 단계들과 더불어 도 8에 도시된 바와 같이 각 구역의 변위 발생 여부를 고려하여 해당 구역에 대한 최적 측정 위치를 결정하는 과정을 수행하는 단계들(S700~S860)을 추가로 더 포함할 수 있다.
먼저, S600 단계에 의한 판단 결과, 터널 내 제1 구역에 대한 내공 변위가 발생하지 않은 것으로 판단되면(S700-N), 제1 구역에 대응하는 터널 내부 위치값(P1)의 지점을 제1 구역에 대한 최적 측정 위치(O1)로 결정한 후(S800), 이를 제1 구역에 기초한 정상 계측점(Pr)으로 설정할 수 있다(S820).
다음으로, S600 단계에 의한 판단 결과, 상기 제1 구역보다 터널 입구에서 더 먼 위치의 제2 구역에 대한 내공 변위가 발생한 것으로 판단되면(S700-Y), 기설정된 데이터에 상기 제1 구역에 기초한 정상 계측점(Pr)이 존재하는지 여부를 확인하여 존재하는 경우(S840-Y), 해당 정상 계측점(Pr)을 기준으로 하여 터널 내부 방향으로 기저장된 제1 구역과 제2 구역 간의 상대 거리만큼 이동한 지점(P2')을 제2 구역에 대한 최적 측정 위치(O2)로 결정할 수 있다.
이에 따라, 전술한 본 발명에 의하면, 사고 위험성이 높은 터널 현장에 작업자의 투입 없이 무인 장비를 이용하여 터널 내부 측량 작업을 수행할 수 있어 작업 안전성 및 효율성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 터널 입구측의 GPS 위치를 기준으로 터널 내 구역들과의 상대 거리를 고려하여 구역별 변위 계측 위치를 추정함에 따라 GPS 수신 불가 지역인 터널 내부의 변위 발생 지점에 대한 위치 추정 정확도를 높일 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
특히, 전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 강점을 다소 폭넓게 상술하였으므로, 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로써 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 상기에서 기술된 실시예는 본 발명에 따른 하나의 실시예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위에 속하는 것으로 전술한 본 발명의 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 터널 10: 타겟
20: 무인 이동식 측량 장치 50: 측량 모듈
100: 구동 수단 200: GPS부
300: 통신부 350: 그룹화부
400: 광파기 500: 계산부
550: 위치 정보부 600: 변위 판단부
700: 최적 측정 위치 산출부 750: 위치차 산출부
800: 시각화부 900: 내공 변위 산출부

Claims (11)

  1. 터널 내외부를 주행 가능하도록 하는 구동 수단;
    터널 외부에서 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 따른 GPS 좌표값을 수신하는 GPS부;
    터널 내 복수의 구역들 각각의 내공면에 배치되어 타겟 위치 좌표 및 고유 식별 정보를 저장하는 복수의 타겟들과 통신 가능하여 각각의 상기 타겟으로부터 상기 타겟 위치 좌표를 수신하는 통신부;
    수신된 상기 타겟 위치 좌표에 기초하여 기설정된 거리 이내에 위치한 타겟들을 그룹화하고 그룹화된 타겟들에 대한 상기 타겟 위치 좌표들을 함께 매칭한 그룹 타겟 정보를 그룹별로 생성하는 그룹화부;
    터널 내부를 주행하는 동안 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들을 향해 빔을 송신함에 따른 반사파를 이용하여 해당 타겟과의 거리를 측정하는 광파기;
    측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 상기 그룹 타겟 정보와 상기 GPS 좌표값에 기초하여, 터널 내 각 구역별로 대응하는 복수의 타겟들 각각에 대한 거리값을 이용하여 삼각 측량을 수행한 결과에 따른 터널 내부 위치값과, 임의의 두 구역에 대한 상기 터널 내부 위치값 간의 차이에 따른 구역 간 상대 거리값과, 터널 외부 입구측에서 상기 광파기가 적어도 하나의 그룹에 속하는 복수 개의 타겟들에 대한 거리를 측정하는 경우에 해당 입구측의 GPS 좌표로부터 터널 입구에 인접한 구역의 그룹 타겟과의 거리에 따른 입구 간 거리값을 각각 계산하는 계산부;
    상기 터널 내 복수의 구역들을 순차 주행하는 동안에 상기 광파기에 의해 측정된 상기 타겟별 거리값 및 이를 측정한 시각 정보와 상기 계산부에 의해 각 그룹별로 계산된 상기 터널 내부 위치값을 그룹 및 타겟별로 구분하여 기록한 타겟 위치 리스트를 매 측량시기마다 저장하고, 상기 구역 간 상대 거리값 및 상기 입구 간 거리값을 상기 타겟 위치 리스트의 각 그룹별로 매칭하여 저장하는 위치 정보부;
    동일한 그룹 타겟을 대상으로 제1 측량시기와 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 각각 측정된 타겟별 거리값 및 이에 따른 상기 터널 내부 위치값을 상호 비교한 결과에 기초하여 터널 내 특정 구역 또는 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 변위 판단부; 및
    제1 구역에 대한 내공 변위가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1 구역에 대응하는 상기 터널 내부 위치값의 지점을 상기 제1 구역에 대한 최적 측정 위치로 결정한 후 이를 상기 제1 구역에 기초한 정상 계측점으로 설정하고,
    상기 제1 구역에 기초한 정상 계측점이 기설정된 경우, 상기 제1 구역보다 터널 입구에서 더 먼 위치의 제2 구역에 대한 내공 변위가 발생한 것으로 판단되면, 상기 정상 계측점을 기준으로 하여 터널 내부 방향으로 기저장된 상기 제1 구역과 상기 제2 구역 간의 상대 거리만큼 이동한 지점을 상기 제2 구역에 대한 최적 측정 위치로 결정하는 최적 측정 위치 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구역의 후보 타겟에 변위가 발생한 것으로 판단되는 경우,
    상기 후보 타겟을 대상으로 하여 상기 제1 측량시기에 상기 제2 구역에 대한 상기 최적 측정 위치로 결정된 기준점에서 측량된 제1 거리값과, 상기 제2 측량 시기에 상기 기준점과 동일한 위치에서 측량된 제2 거리값에 기초하여, 상기 후보 타겟에 대한 내공 변위값을 산출하는 내공 변위 산출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 구역에 변위가 발생한 것으로 판단되어 상기 제2 구역에 대한 상기 최적 측정 위치값이 결정되는 경우, 상기 제2 구역에 대한 상기 터널 내부 위치값을 계산한 결과값과 상기 최적 측정 위치값의 차이를 산출하고 이를 벡터로 나타낸 위치차 벡터를 생성하는 위치차 산출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 판단을 위한 무인 이동식 측량 장치.
  7. 터널 내 복수의 구역들 각각의 내공면에 배치되어 타겟 위치 좌표 및 고유 식별 정보를 저장하는 복수의 타겟들과 통신 가능하며 터널 내외부를 이동 가능한 무인 이동식 측량 장치를 이용한 터널 내공 변위 판단 방법에 있어서,
    상기 무인 이동식 측량 장치가 터널 외부의 소정 위치부터 터널 입구까지 주행하는 동안에 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 따른 GPS 좌표값을 수신하는 단계;
    상기 무인 이동식 측량 장치가 터널 내부를 이동하면서 상기 복수의 타겟들 각각으로부터 상기 타겟 위치 좌표를 수신하는 단계;
    수신된 상기 타겟 위치 좌표에 기초하여 기설정된 거리 이내에 위치한 타겟들을 그룹화하고 그룹화된 타겟들에 대응하는 상기 타겟 위치 좌표들을 함께 매칭 그룹별로 매칭한 그룹 타겟 정보를 생성하는 단계;
    상기 무인 이동식 측량 장치가 터널 내부를 주행하는 동안 기설정된 측정범위 내 위치하는 타겟들을 향해 빔을 송신함에 따른 반사파를 이용하여 해당 타겟과의 거리를 측정하는 단계;
    측정된 타겟별 거리값 및 이에 대응하는 상기 그룹 타겟 정보와 상기 GPS 좌표값에 기초하여, 터널 내 각 구역별로 대응하는 복수의 타겟들 각각에 대한 거리값을 이용하여 삼각 측량을 수행한 결과에 따른 터널 내부 위치값과, 임의의 두 구역에 대한 상기 터널 내부 위치값 간의 차이에 따른 구역 간 상대 거리값과, 터널 외부 입구측에서 적어도 하나의 그룹에 속하는 복수 개의 타겟들에 대한 거리를 측정하는 경우에 해당 입구측의 GPS 좌표로부터 터널 입구에 인접한 구역의 그룹 타겟과의 거리에 따른 입구 간 거리값을 각각 계산하는 단계;
    상기 무인 이동식 측량 장치가 상기 터널 내 복수의 구역들을 순차 주행하는 동안에 측정된 상기 타겟별 거리값 및 이의 측정 시각 정보와 이에 기초하여 각 그룹별로 계산된 상기 터널 내부 위치값을 그룹 및 타겟별로 구분하여 기록한 타겟 위치 리스트를 매 측량시기마다 저장하고, 상기 구역 간 상대 거리값 및 상기 입구 간 거리값을 상기 타겟 위치 리스트의 각 그룹별로 매칭하여 저장하는 단계;
    제1 측량시기에 대응하여 저장된 제1 타겟 위치 리스트와 상기 제1 측량시기 이후의 제2 측량시기에 대응하여 저장된 제2 타겟 위치 리스트를 동일한 그룹 또는 타겟끼리 비교한 결과에 기초하여, 터널 내 특정 구역 또는 특정 타겟에 대한 내공 변위의 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    제1 구역에 대한 내공 변위가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 상기 제1 구역에 대응하는 상기 터널 내부 위치값의 지점을 상기 제1 구역에 대한 최적 측정 위치로 결정한 후 이를 상기 제1 구역에 기초한 정상 계측점으로 설정하고,
    상기 제1 구역에 기초한 정상 계측점이 기설정된 경우, 상기 제1 구역보다 터널 입구에서 더 먼 위치의 제2 구역에 대한 내공 변위가 발생한 것으로 판단되면, 상기 정상 계측점을 기준으로 하여 터널 내부 방향으로 기저장된 상기 제1 구역과 상기 제2 구역 간의 상대 거리만큼 이동한 지점을 상기 제2 구역에 대한 최적 측정 위치로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 판단 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 결정하는 단계 이후에,
    상기 제2 구역의 후보 타겟에 변위가 발생한 것으로 판단되는 경우,
    상기 후보 타겟을 대상으로 하여 상기 제1 측량시기에 상기 제2 구역에 대한 상기 최적 측정 위치로 결정된 기준점에서 측량된 제1 거리값과, 상기 제2 측량 시기에 상기 기준점과 동일한 위치에서 측량된 제2 거리값에 기초하여, 상기 후보 타겟에 대한 내공 변위값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 판단 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 결정하는 단계 이후에,
    상기 제2 구역에 변위가 발생한 것으로 판단되어 상기 제2 구역에 대한 상기 최적 측정 위치값이 결정되는 경우, 상기 제2 구역에 대한 상기 터널 내부 위치값을 계산한 결과값과 상기 최적 측정 위치값의 차이를 산출하고 이를 벡터로 나타낸 위치차 벡터를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내공 변위 판단 방법.
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