Introduction to Measurement for Smart Infrastructure (스마트 인프라의 계측 개론)

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구성 강의계획서
정보, 개요, 목표, 계획, 평가, 참고문헌 등


1장 개요

내용 1장 스마트 인프라 개요 및 계측의 필요성
    1. 학습 목표
    2. 스마트 인프라의 정의
    3. 스마트 인프라의 발전 배경
    4. 스마트 인프라의 종류 및 사례
    5. 계측 기술의 역할과 중요성
    6. 인프라 생애주기와 계측
    7. 국내외 인프라 재해 사례와 교훈
    8. 계측 기술의 최신 동향
    9. 토론 주제
    10. 핵심 정리
    11. 참고문헌


2장 기초 이론

내용 2장 계측 시스템의 기초 이론
    1. 학습 목표
    2. 신호의 종류와 특성
    3. 측정의 기본 원리
    4. 계측 시스템의 성능 지표
    5. 정확도, 정밀도, 분해능
    6. 오차 분석
    7. 불확도(Uncertainty)
    8. 교정(Calibration)
    9. 동적 특성: 주파수 응답
    10. 실습 예제
    11. 핵심 정리
    12. 참고문헌


3장 센서 원리

내용 3장 센서 및 트랜스듀서 원리
    1. 학습 목표
    2. 신호의 종류와 특성
    3. 측정의 기본 원리
    4. 계측 시스템의 성능 지표
    5. 정확도, 정밀도, 분해능
    6. 오차 분석
    7. 불확도(Uncertainty)
    8. 교정(Calibration)
    9. 동적 특성: 주파수 응답
    10. 실습 예제
    11. 핵심 정리
    12. 참고문헌


4장 구조물 변위 및 변형률 계측

내용 4장 구조물 변위 및 변형률 계측
    1. 학습 목표
    2. 변형률의 역학적 기초
    3. 스트레인 게이지 계측 실무
    4. LVDT를 이용한 변위 계측
    5. FBG 광섬유 센서 계측
    6. 기타 변위 계측 기법
    7. 교량 변형률·처짐 계측 실무
    8. 콘크리트 구조물 변형률 계측
    9. 강재 구조물 변형률 계측
    10. 계측 데이터 해석
    11. 핵심 정리
    12. 참고문헌


5장 가속도

내용 5장 동적 계측 - 가속도 및 진동 모니터링
    1. 학습 목표
    2. 구조 동역학 기초
    3. 단자유도계(SDOF) 모델
    4. 다자유도계(MDOF)와 모드 해석
    5. 가속도 및 진동 센서
    6. FFT 분석 실무
    7. 운영 모달 해석(OMA)
    8. 지진 응답 계측
    9. 풍하중 진동 계측
    10. 교통 진동 계측
    11. 핵심 정리
    12. 참고문헌


6장 균열 및 비파괴

내용 6장 균열·손상 계측 및 비파괴 검사
    1. 개요
    2. 균열 게이지
    3. 음향 방출(AE)
    4. 초음파 검사
    5. 지하 투과 레이더(GPR)
    6. 적외선 열화상 검사
    7. NDT 기법 비교 및 선택
    8. 정리


7장 지반 및 지하

내용 7장 지반 및 지하 구조물 계측
    1. 개요
    2. 토압계
    3. 간극수압계
    4. 경사계
    5. 침하계
    6. TDR 계측
    7. 지반 계측 시스템 구성
    8. 정리


8장 DAQ 및 신호처리

내용 8장 데이터 수집 시스템(DAQ) 및 신호 처리
    1. 개요
    2. A/D 변환
    3. 샘플링 이론
    4. 노이즈와 신호 처리
    5. 디지털 필터링
    6. 주파수 분석 (FFT)
    7. DAQ 소프트웨어 (LabVIEW / Python)
    8. 정리


9장 WSN 및 IoT

내용 9장 무선 센서 네트워크(WSN) 및 IoT 계측
    1. 개요
    2. 무선 센서 네트워크(WSN)
    3. 무선 통신 프로토콜
    4. LPWAN과 LoRa
    5. 에너지 하베스팅
    6. 클라우드 연동 및 IoT 플랫폼
    7. 엣지 컴퓨팅
    8. 정리


10장 SHM

내용 10장 구조물 건전성 모니터링(SHM) 시스템
    1. SHM 개요
    2. SHM 시스템 구성
    3. 손상 감지 패러다임
    4. 모달 기반 손상 감지
    5. 데이터 기반 SHM
    6. 실제 적용 사례
    7. 정리


11장 빅데이터 및 ML

내용 11장 빅데이터 분석 및 머신러닝 적용
    1. 개요
    2. 계측 데이터 전처리
    3. 이상 탐지 알고리즘
    4. 회귀 모델
    5. 분류 모델
    6. 딥러닝 기반 예측 (CNN / LSTM)
    7. 실전 워크플로우
    8. 정리


12장 디지털 트윈

내용 12장 디지털 트윈 및 BIM 연계 계측
    1. 디지털 트윈 개념
    2. 인프라 디지털 트윈
    3. BIM 개요
    4. BIM-센서 통합
    5. FEM 모델 업데이트
    6. 실시간 시각화 플랫폼
    7. 정리


13장 계측 설계

내용 13장 스마트 계측 설계 및 경제성 분석
    1. 계측 계획 수립 절차
    2. 센서 선정 및 배치 설계
    3. 시스템 설계
    4. 비용-효과 분석
    5. 유지관리 전략
    6. 관련 법규 및 기준
    7. 정리


부록 A 용어

목차 제4장 [내진설계] 지진하중
   4.2.6 고유진동수(fn) vs 고유주기(Tn) [YouTube]
A.0 상세 목차 및 요약 [html]


R. 참조자료