• 지질공학
• /
• 제13권4호
• /
• pp.405-418
• /
• 2003

지반을 구성하고 있는 매질에 대한 체적함수비 및 포화 정도를 측정하는 것은 지반의 물리적 성질, 강우에 의한 지하수 함량 및 자연 사면 파괴를 이해하는데 매우 중요한 요소 중의 하나이다 이러한 지반의 요소들을 파악하기 위해 전자기파를 이용한 유전율법은 지반의 유전율상수의 특성에 따라 평가되어 지므로 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 연구에서는 전자기파의 측정 주파수 범위 1 - 18 GHz를 사용하는 유전율 시스템인 FDR-V (Frequency domain reflectometry with vector network analyzer)를 적용하여 1 GHz와 18 GHz에서의 두 주파수 범위에 대한 표준사 (Standard sand)와 화강풍화토 (Granitic weathered soil)의 밀도, 온도 및 염분농도 의존성에 따른 유전율상수의 반응에 대해 검토하였다. 실험결과에서, 흙의 밀도 의존성은 체적함수비의 증가에 따라 유전율상수도 증가하는 것으로 측정되었으나, 이들의 밀도 의존성은 다소 낮은 것으로 판단된다. 그리고, 1 GHz 실수부 (Real part)에 대한 온도 의존성 실험에서는 온도의 증가에 따라 물과 표준사의 유전율상수는 점진적으로 감소하는 경향을 보이나 에탄올의 유전율상수는 증가하는 것으로 측정되었다. 따라서, 온도 변화에 따른 각 매질의 유전율상수는 측정 온도에 대한 영향을 고려하여야 한다. 염분농도에 따른 유전율상수의 변화는 1 GHz 허수부 (Imaginary part)에서 염분농도의 증가에 따라 유전율상수의 측정치도 함께 증가하는 것으로 나타났다. 이상과 같이, 다양한 조건하에 대한 유전율상수의 의존성들을 기초로 하여 다공질 매질의 특성을 파악하기 위한 FDR-V 시스템의 적용성을 충분히 검토하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 1 GHz의 측정 주파수범위 내에서 다공질 매질의 염분오염도를 충분히 정량적으로 측정할 수 있는 것으로 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.36-41
• /
• 2005

복소유전율상수인 실수부(Real part)와 허수부(Imaginary part)를 측정하기 위하여 Frequency Domain Reflectometry with Vector Network Analyzer(FDR-V) 측정 장비로 $1{\sim}18GHz$ 범위 내에서 매질의 기본 구성단위인 공기, 물, 흙입자에 대한 기본적인 유전율 특성을 파악하고, 이들로부터 다공질 매질내 유류 오염물질의 함유 특성을 측정할 수 있다. 또한 제작된 시료에 대한 포화도와 1GHz 범위에 분포하는 실수부 유전율상수와의 관계로부터 매질의 공극내 함유된 물질의 유전율상수 특성에 매우 민감한 반응을 보이므로, 이들로부터 매질의 공극률 내지 유효공극률의 측정이 가능할 것으로 사료된다.

• 지질공학
• /
• 제28권4호
• /
• pp.715-726
• /
• 2018

제체의 누수를 탐지하는 방법으로서 물리탐사, 온도 계측, 광섬유 등 다양한 방법이 개발되어 왔다. 본 연구에서는 FDR 센서의 유전율상수를 이용한 누수 탐지의 가능성을 파악하기 위하여 취약부와 미취약부로 구성된 물리모형을 제작하였으며 유전율상수, 온도 및 간극수압 센서를 설치하였다. 누수가 형성됨에 따라 유전율상수는 미취약부보다 취약부에서 빠르게 변화되었다. 또한, 취약부에서 간극수압, 온도 및 유전율 상수를 비교하면 유전율 상수의 반응이 가장 빠르고 하류 계측 지점에서도 쉽게 인지되는 특성을 보였다. 이와 같은 특성을 고려할 때, 제체 하류 구간에서 분포형으로 유전율을 측정한다면 누수 탐지에 빠르고 효율적으로 대처할 수 있을 것으로 파악되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1271-1274
• /
• 2006

지하레이다(Ground Penetrating Radar, GPR)를 이용하여 지표하의 상수관로를 지표에서 송신안테나와 수신안테나를 이용해서 손쉽게 측정하게 된다. 송신안테나는 지표하에 전자기파를 송신하고 지하 매질을 투과한 파가 수신안테나에 도달하는 시간을 측정하여 지표하 매질의 특성을 파악할 수 있다. 수신파의 도달시간은 지표하 매질의 특성에 따라서 변화하며, 이를 통해 지표하 매질과 매질 깊이 등을 파악할 수 있다. 일반적으로 상수관로를 매설할 경우 관로 주변의 토양은 균등하게 되므로 기 매설된 상수관로 주변에 누수가 발생하게 되면, 관로 주변의 토양은 포화상태이거나 수압으로 인해서 공동이 형성될 경우가 많다. 이때 반사에너지의 유전율 증가 혹은 감소 특성으로 인해서 주변 매질과는 매우 상이한 결과를 보이게 된다. GPR탐사는 단순히 반사된 신호진폭의 크기를 나타내며 이러한 반사에너지의 크기에 관계되는 것은 매설물의 유전율이 주위 지반이 갖는 유전율과의 차이에서 기인하기 때문이다. 탐사 대상 상수관로에 대한 정보를 확보하여 GPR 탐사를 수행한 결과 관로 탐사를 위한 GPR의 결과는 매우 유용하게 사용될 것으로 판단되며, 이를 바탕으로 누수 발생 이력이 있는 다양한 관로주변 조건을 대상으로 탐사를 실시할 경우 상수관망시스템의 효율적인 관리 및 보수에 매우 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
• /
• 제15권3호
• /
• pp.281-288
• /
• 2005

본 연구에서 는 복소유전율상수 반응으로부터 벤토나이트 공시체의 물성치인 체적함수비와 수분분포 특성 을 파악하기 위하여 수행되었다. 벤토나이트 재료는 현재 폐기물처분장에서 차수재료로 널리 이용되고 있다. 차수재료의 경우, 일반적으로 투수계수가 $10^{-7}\;cm/sec$ 이하로 작아야 한다. 난투수성 재료에 대해 온도구배 에 따른 수분분포 특성을 파악하기 위해 FDR-V 측정 장비를 적용해 이들을 측정하였다. 그 결과, 복소유전율상수는 체적 함수비와 온도 증가에 따라 함께 증가함을 알 수 있었다. 온도구배 에 따른 복소유전율상수 변화는 수분이동이 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 증가함을 확인하였으며, 이는 수분분포 특성을 보여 준 것이다.

• 지질공학
• /
• 제14권4호
• /
• pp.361-369
• /
• 2004

매질이 가지는 고유의 유전율 특성을 이용하여 체적함수비를 실시간으로 측정할 수 있는 유전율 측정장비인 Frequency Domain Reflectometry (FDR) system 및 측정 센서를 제안하였다. 특히 측정 센서의 형태는 7m, 10cm,15cm 길이로 각기 제작하여 유전율상수의 특성을 파악하였다. 본 장비의 유전율측정은 $0.1\~1.7GHz$의 고주파수 범위 내에서 발생된 전자파를 방향성결합기를 통과하여 매질에 설치된 측정센서에서 입사파와 반사파의 간섭현상을 이용함으로써 측정이 가능하다. 본 실내시험 연구에서 획득된 연구결과는 유전율상수의 변화로부터 체적함수비를 지속적으로 측정할 수 있는 점에서 비파괴 모니터링 기술로 구분할 수 있다. 체적함수비와 유전율상수의 관계에서 측정센서의 로드길이에 따른 측정오차는 다소 파악되나, 이들의 관계로부터 Topp et al.(1980) 교정곡선과 비교하여 표준사에 대한 1차원 관계식과 관계곡선을 유도할 수 있었다. 결론적으로 제안된 FDR system과 측정센서로부터 측정된 측정 결과들은 Topp et al.(1980) 교정곡선과 매우 흡사한 형태를 보여준다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.123-125
• /
• 2007

본 논문에서는 유한한 유전체 격자구조에 수직으로 입사되는 전자기파가 갖는 유효 굴절율을 구하고자 한다. 유전체 격자구조를 다층구조로 모델링하여 모드에 따른 전파상수를 계산하면 주어진 주파수에 따른 유효 굴절율을 계산할 수 있다. 다층구조에서 유효 굴절율을 계산을 응용하면 유전체 모양이나 구조에 따른 유효굴절율을 계산할 수 있으며 주파수 선택특성이나 도파관등에 진행모드 계산에 도움이 될 것으로 사료된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제10권9호
• /
• pp.960-967
• /
• 1997

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권12호
• /
• pp.2505-2510
• /
• 2009

SiOC 박막은 화학적 증착 방법에 의해 여러 가지 유량비를 다르게 하여 증착되었다. SiOC 박막에서 유전상수의 감소원인에 대하여 조사하고 샘플들은 박막의 두께와 유전상수사이의 상관성에 대하여 분석하였다. 증착한 샘플에서 박막의 두께는 굴절률에 비례하는 경향성이 있으며, 유전상수가 가장 낮은 샘플에서 두께는 감소되었다. 굴절률은 열처리 후 감소하였는데, 열처리 하면서 박막의 두께가 감소되었기 때문이다.

• 지질공학
• /
• 제16권3호
• /
• pp.301-306
• /
• 2006

석조구조물의 주변 지반침하는 구조물 붕괴의 위험을 내포하고 있어 지반의 모니터링이 반드시 수행되어야 한다. 대표적인 지반침하 원인으로는 지하수위 변동에 의한 지반의 포화와 불포화 현상으로 지반의 공극률 내지 유효공극률 감소에 의해 발생된다. 이러한 지반 물성치의 평가는 유전율상수 반응으로부터 파악이 가능하다. 유전율상수 변화는 매질의 공극, 토입자, 공기 및 물 등의 물리적 특성 변화로부터 측정되기 때문에 지반의 포화 및 불포화 변동에 의한 유전율 반응으로부터 지반침하 모니터링이 가능할 것으로 판단된다.