S-Bridge 소개
  S-Bridge는 위드로봇 내부에서 "장대교량 풍진동 무선 계측 시스템 개발 프로젝트"를 부르는 프로젝트 코드 네임입니다. 위드로봇에서는 과제가 시작되면 공통적으로 부르는 짦은 코드 네임을 부여하는데 이 과제에서 제작하는 센서 시스템이 튼튼한 다리를 만드는데 기여했으면 하는 의지를 담아 Strong Bridge, Supper Bridge 의 약자로 S-Bridge 로 코드 네임을 지었습니다.



사장교? 현수교?
  다리에서 일하려다보니 다리에 대해 좀 알아야하더군요. 우선 다리의 형태, 구조에 따른 분류를 공부해야 했습니다.

• 거더교: 가장 일반적인 다리로 교각 위에 대들보 형식으로 거더가 올라가 있는 다리입니다. 한강에 있는 일반 다리를 생각하시면 됩니다.

  인천대교는 사장교 형식입니다. 주탑과 주탑 사이가 무려 800m나 되는 엄청난 다리죠. 실제 주탑 밑에서 위를 올려다 보면 정말 대단합니다. 문제는 800m 에 달하는 다리의 무게가 모두 케이블에 의해 주탑으로 연결되어 있기에 바람이 불면 풍압에 의해 다리를 흔들게 되고, 이게 케이블을 흔들어 주탑까지 흔들리게 된다는 점입니다. 따라서 (a) 다리를 만들고 있는 동안에 다리가 얼마나 흔들리고 있는지를 파악할 필요가 있으며 (b)만들어진 다음에도 다리의 흔들림을 계속적으로 모니터링할 필요가 있습니다. S-Brdige 과제는 (a)에 촛점이 맞춰진 과제입니다. 즉, 건설하는 동안 바람에 의해 다리가 얼마나 흔들리는지 데이터를 취득하여 추후 공사할 때 유용한 데이터로 활용하겠다는 것이죠.

 

  만들어진 시스템은 크게 두 개의 블록으로 구성됩니다. 하나는 무선 노드 이구요, 나머지 하나는 센서 입니다. 센서는 다시 진동 측정용 센서와 풍압 측정용 센서 두 종류가 있어, 다리의 진동을 측정하고 싶으면, 무선 노드 + 진동 측정 센서로 구성하여 사용하고, 풍압을 측정하고 싶으면 무선 노드 + 풍압 측정용 센서로 구성하여 사용합니다. 일반적으로 20개 내외를 진동 측정용으로 경관 위에 쭉 늘어놓고, 풍압 측정용으로 다리 중앙에 위, 아래로 10개 내외를 배치하여 동시에 측정했습니다. 이렇게 해야 풍압이 다리의 진동에 미치는 영향을 알 수 있으니까요.

자, 사진으로 보시죠.




  한 번 계측을 나가려면 난리 부르스를 쳐야 합니다. 40개가 넘는 노드들을 충전하고, 동작을 확인한 다음에 4개씩 각각 묶어 차로 옮겨야 하는데요, 이 작업만 반나절입니다.  나중에 이삿짐 꾸리는데 많은 도움이 될 것 같습니다.

준비가 다 되어 출격 준비를 앞두고 엘리베이터를 통해 진격하는 무선 노드들의 모습입니다.









  공사 현장인 다리 위에 올라가면 항상 모자를 써야만 합니다. 저 모자가 없으면 출입이 안됩니다. ^^; 모자 받으러 다리를 몇 번 건넜었는지 모르겠습니다. 옆 사진은 늠름하게 모자를 쓰고 무선 노드들의 배치를 지휘하고 있는 플랫폼 팀장님의 모습입니다. 아직 솔로이니 관심 있는 분들은 품절되기 전에 연락주시기 바랍니다.






  정확한 풍압 측정을 위해 다리 밑에도 노드들을 붙여야 합니다. 사진을 보시면 노드들이 다리 밑 부분에 붙어 있는 것을 보실 수 있습니다. 헉... 저 노드들을 다리 밑에 어떻게 붙였을까요? 꽤나 위험해 보이는 사다리를 타고 내려가 붙여야 하는데 처음에는 무지 겁납니다. 하지만 몇 번 하고 나면, 공사 현장에서 가장 시원하고, 편안 곳이 이 다리 밑 부분입니다. 점심 먹고 이곳에서 누워 바닷 바람을 쐬며 휴식을 취하곤 했습니다.
인천대교 밑에서 낮잠을 자본 개발자가 몇 명이나 될까요? ^^;




  여러 개의 센서 노드가 모여있는 모습니다. 일반적으로는 이렇게 배치하지는 않고 각 노드가 약 30m씩 떨어지게끔 쭉 늘어놓고 실험합니다. 막상 제대로 늘어놓고 실험한 사진을 찍은게 없습니다. 정신없이 실험하다보면 매번 사진찍을 기회를 놓쳐서 말이죠.







  사진 우측에 안테나가 삐죽 솟아있는 시스템이 중앙에 위치하여 노트북과 연결됩니다. 이 장치를 통해 중앙에서 각 노드들의 연결 상태들을 모니터링 할 수 있습니다. 한 방에 모든 노드들이 무선으로 붙어주면 좋은데, 매번 RF 전파 컨디션에 따라 안 붙는 녀석들이 있습니다. 그럼 무선으로 restart를 하던지, 뛰어가서 on/off를 하던지 해야 합니다.

그리고 노트북의 화면이 여름 땡볕 밑에서는 잘 보이지 않아 고생했습니다. 옥외에서 하는 실험은 일단 실내 실험에 비해 5배는 힘들고, 속도가 나질 않는 것 같습니다.







  다리 중앙에 설치된 DGPS 입니다. sub meter 오차를 가지고 있으며, 이 장치로도 다리의 모니터링을 수행합니다.
 

  과제가 종료되었습니다만 계약 조건에 의해 수행 결과는 아쉽게도 홈페이지에 공개할 수가 없습니다.
  이 과제를 진행하며 별 생각없이 지나다니는 도로, 다리들이 얼마나 많은 사람들의 노고로 만들어 졌는지 생각해 보는 계기가 되었습니다. 건설 현장에서 고생하신 모든 분들께 박수를 보내며 과제가 많이 지연됨에도 많은 배려를 해 주신, 그 덕분에 마음 고생 많이 하신 삼성물산 김상범 박사님께도 감사드립니다.
  또한 현존하는 센서 네트워크 기술이 아직도 해결해야 할 문제가 많음을 느꼈습니다. 통신 자체에는 관심을 가지고 있지 않은 위드로봇 입장에서는 이러한 기반 기술이 단단하게 만들어져 있어야 가져다 사용하는데 문제가 없는데 아직까지는 많은 문제가 있어 응용단에서 해결해야만 하는 어려움이 있었습니다.
  이 과제가 계기가 되었는지 센서 네트워크 과제는 2010년 들어 다시 시작하게 되었습니다. 2010년 4Q쯤에 공개할 만한 내용물이 나올 것 같으니 그 때 다시 포스팅을 하겠습니다.

myAccel3LV02가 2009년 10월 기준으로 rev B로 업그레이드 되었습니다.
rev B 홈페이지는 이곳을 방문해 주세요.