교량과 댐의 InSAR: 위성이 볼 수 있는 것과 없는 것

InSAR는 주탑, 교대, 댐체가 가라앉는지 보여 줄 수 있지만, 레이더 신호가 안정적인 곳에서만 그렇습니다. 어디서 통하는지 아는 것이 절반입니다.

교량과 댐은 관리주체가 가진 가장 값진 구조물이면서 계속 지켜보기 가장 어려운 구조물이기도 합니다. 길고, 물 위에 있고, 날씨에 그대로 노출됩니다. 측량 지점은 적고 서로 멀리 떨어져 있습니다.

레이더 위성은 그래도 이들을 봅니다. Sentinel-1은 같은 장소를 약 12일마다 밤낮과 구름에 상관없이 지나갑니다. 이 영상들을 InSAR로 비교하면 지반과 상판·주탑·콘크리트 면 같은 단단한 표면의 작은 움직임이 드러납니다.

InSAR가 이런 구조물에서 무엇을 볼 수 있고 어디서 어려움을 겪는지, 그리고 PILLAR가 그 속도를 관리주체가 쓸 수 있는 정보로 어떻게 바꾸는지 정리했습니다.

분류: 기술

InSAR는 레이더 반사가 안정적인 곳에서 움직임을 잽니다

InSAR는 두 날짜의 레이더 반사 위상을 비교합니다. 표면이 신호를 일정하게 반사하면 위상 변화는 곧 표면이 위성 쪽으로 다가오거나 멀어졌다는 뜻입니다. 콘크리트·강재·암반은 대개 일정하게 반사해서 주탑, 교대, 접속 성토부, 댐 마루에서 좋은 결과가 나옵니다.

공개 자료가 시작을 쉽게 해 줍니다. NASA ARIA는 알래스카 위성시설을 통해 Sentinel-1 간섭도 제품(GUNW)을 공개하고, 공개 간섭쌍이 부족한 곳은 ASF HyP3로 주문해 만들 수 있습니다.

물, 차량, 식생은 칸을 불확실하게 만듭니다

물은 한 번도 같은 방식으로 반사하지 않아서 저수지 수면이나 교량 아래 바다에서는 쓸 만한 신호가 나오지 않습니다. 상판 위를 달리는 차량, 댐 마루의 눈, 성토부의 식생도 날짜 간 비교를 깨뜨릴 수 있습니다. 좋은 방식은 이런 칸을 추측하지 않고 불확실로 표시합니다.

관측 횟수도 중요합니다. 두 달 동안 간섭쌍 두 개로는 연간 속도를 말하기 어렵습니다. PILLAR는 간섭쌍이 4개보다 적거나 기간이 180일보다 짧으면 참고값으로만 보여 주고 건전성 지수에는 넣지 않습니다.

속도는 기준 옆에 있어야 의미가 생깁니다

연 3 mm는 큰 값일까요? PILLAR의 장대교량 기본 기준은 5 mm/yr, 각변위 1/500이고, 댐체는 3 mm/yr, 1/1000입니다. 같은 속도라도 어떤 구조물에는 평범하고 어떤 구조물에는 더 볼 만한 값입니다.

각변위도 속도만큼 중요합니다. 두 주탑이 함께 가라앉는 것보다 한쪽이 더 빨리 가라앉는 것이 더 걱정스럽습니다. PILLAR는 이웃 칸을 비교해 최대 속도와 함께 부등침하 속도를 보여 줍니다.

InSAR는 측량을 대신하지 않고, 측량할 곳을 고릅니다

InSAR는 수준측량, GNSS, 부착형 센서를 대신하지 않습니다. 대신 그것들이 못 하는 일을 합니다. 모든 칸을, 매번, 장비 없이 봅니다. 실무에서는 정밀한 방법을 어디에 먼저 쓸지 정하고, 나중에 그 결과와 나란히 비교하는 데 씁니다.

지금까지 교량과 댐에서 InSAR가 볼 수 있는 것과 없는 것을 살펴봤습니다. PILLAR가 InSAR를 어떻게 쓰는지는 InSAR 변위 감시 페이지에서 더 볼 수 있습니다.

자주 묻는 질문

차량이 달리는 상판의 움직임도 보이나요?

안정적으로 보이지는 않습니다. 움직이는 차량이 날짜 간 반사를 바꾸기 때문입니다. InSAR는 주탑, 교대, 접속부의 느리고 긴 움직임에 더 강합니다.

자료는 얼마나 자주 갱신되나요?

Sentinel-1은 약 12일마다 다시 지나갑니다. NISAR 자료가 들어오면 더 많은 레이더 자료를 쓸 수 있습니다.

자료는 무료인가요?

Sentinel-1과 공개 ARIA 제품은 무료입니다. 상용 고해상 SAR는 자료비가 듭니다.

편집 및 답변 모멘트큐브 PILLAR팀 / james@momentcube.com · 032-212-1011