• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권12호
• /
• pp.1412-1415
• /
• 2012

본 논문에서는 주파수 및 토양의 수분 함유량 변화에 따라 지뢰 탐지용 지표투과레이더의 수신신호를 분석하였다. 한국 표준 토양인 식양토를 기준으로 토양의 유전율, 도전율 및 전자파 감쇄 손실을 계산하였고, FDTD를 이용하여 다양한 주파수에 따른 지표투과레이더의 지뢰 탐지 영상을 생성하였다. 레이더의 표적 신호 대 클러터 신호 비(SCR) 및 수신 전력을 분석하였으며, 주파수 가변 채널 방식이 다양한 토양 조건에서 지뢰 탐지용 지표 투과레이더에 적합함을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제23권8호
• /
• pp.17-22
• /
• 2022

공용 중에 연약지반의 침하로 발생된 교량 접속부의 단차 개선을 위해 도로관리기관에서는 지속적으로 덧씌우기를 실시하고 있다. 본 연구에서는 연약지반 내에 건설된 교량 9개소에 대해 접속부의 침하량을 추정하고자 1GHz 안테나를 차량에 탑재한 지표투과레이더 장비를 이용하였다. 포장 내부 조사가 가능한 지표투과레이더 기술로 아스팔트 도로에서 깊이 1m 수준까지 효과적으로 포장두께의 측정이 가능하였다. 노면 변형 조사결과와는 다르게, 9개 교량 접속부에서 측정된 포장두께 변화량은 최소 50mm에서 최대 600mm로 상당하였으며, 공동(空洞)의 발생 가능성도 높았다. 또한 각 교량 접속부의 부위별로는 증가된 포장두께의 차이가 50~250mm로 나타나 부등침하 위험이 존재하였다. 본 연구에서 지표투과레이더 결과에 근거하여 주행성 개선 및 침하부 유지관리 방안을 제시하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.261-268
• /
• 2022

연구목적: 지표투과레이더 탐사에 의해 발견된 공동의 경우, 정확히 예측된 공동의 체적에 상응하도록 주입재를 충분히 채우고 강도를 발휘하게 함으로써 안정성을 확보하여 지반함몰을 예방하여야 한다. 연구방법: 지표투과레이더 탐사에 의한 공동파형 분석 방법과 공동형상 촬영장비를 이용한 방법을 바탕으로, 공동의 규모와 형상이 불규칙한 실제 공동을 실측하여 긴급복구시 주입재의 공동채움량을 산정하였다. 연구결과: 지표투과레이더 탐사에 의한 방법과 공동형상화 장비를 활용한 공동 규모 산정을 통하여 공동규모 및 토피에 따른 주입재 채움량과의 상관관계를 분석하여 예상 채움량을 제시하였다. 결론: 공동형상화 장비에 의해 실측된 공동체적은 지표투과레이더 탐사에 의한 공동 체적의 20% ~ 40% 범위로 나타났다. 또한, GPR탐사에 의해 예측된 공동규모 대비 주입재 채움량은 약 60% ~ 140% 범위였으며, 공동 형상화 장비에 의한 공동규모 대비 주입재 채움량은 약 260% ~ 320%로 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.546-554
• /
• 2015

초 광대역 레이더는 숨겨진 물체를 찾는데 많은 장점을 가지고 있기 때문에, 지표 투과 레이더나 수풀 투과 레이더와 같은 투과레이더에 널리 이용되고 있다. 초 광대역 레이더의 종류 중에 하나인 잡음 레이더는 간섭 환경에 강한 특성을 가지고 있다. 그러나 일반적인 잡음레이더는 고속의 아날로그 디지털 변환기가 필요하여 광대역 레이더로 제작하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 간섭에 강한 특징을 가지면서 고속의 아날로그 디지털 변환기가 필요하지 않은 가상 잡음 레이더 시스템이 연구되었다. 또한, 초 광대역 시스템이 저주파에서 구현되었고, 이는 실험으로 성능이 검증되었으며, 제안된 가상잡음 레이더 시스템의 개념도 증명되었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.499-500
• /
• 2018

최근 지반이 가라앉아 지면에 구멍이 발생하는 싱크홀(Sink Hole)의 발생이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 대한 피해사례도 증가하고 있다. 이를 예방하고 대응하기 위하여 국가적으로 대대적인 지반조사를 하고 있으며 해당 지반을 탐사하기 위하여 지표투과레이더와 내시경 등을 활용한 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 현재까지 가장 효율적인 방법으로 알려진 지표투과레이더의 데이터를 그래프 형태로 표현하고 분석하여 효과적으로 탐사를 할 수 있는 시스템을 제안한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제40권2호
• /
• pp.105-113
• /
• 2024

지하 매설된 케이블은 불확실한 설계 도면으로 도로 및 지하 구조물 건설 시 단선이 발생한다. 본 논문은 지하 매설 케이블의 위치를 지표 투과 레이더(GPR)로 탐지하고 검증하는 실험을 수행하였다. 수행된 실험 장소는 케이블 매설이 예상되는 실제 도로 건설 부지에서 수행하였으며 400MHz~900MHz의 고주파수 대역을 갖는 지표 투과 레이더를 사용하여 지하 내부 구조를 측정하였다. 탐사 방법은 조사 지역 전체를 파악하기 위한 지표 투과 레이더 1차 실험과 1차 실험 결과 기반의 2차 실험을 수행하였으며 측선 방향의 다양성과 개수를 증가시키는 방법을 사용하였다. 실험 결과는 동일선상의 위치에서 일관된 케이블에서 반사되는 파형 특징인 하이퍼볼라를 확인하였으며 설계 도면 비교 결과 해당 위치에 케이블이 매설된 것을 검증하였다. 해당 연구 결과는 탐지하기 어려운 지하 매설 케이블의 위치를 전자기파 반사 파형인 하이퍼볼라를 기반으로 지표 투과 레이더에 적합한 방법론을 제시한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.82-92
• /
• 2012

본 연구에서는 콘크리트 교량 바닥판의 열화를 비파괴시험인 지표투과레이더(GPR)를 이용하여 평가하는 방법을 개발하였다. 콘크리트 교량 바닥판의 유전 상수를 계산하기 위하여 비접촉식 GPR 안테나를 이용하여 2층 구조체에 적용할 수 있는 확장형 공통중간점 방법을 개발하였다. 콘크리트 교량 바닥판의 열화 깊이와 열화 상태는 콘크리트 교량 바닥판의 유전 상수와 표면대비 평균 유전상수비를 이용하여 평가하였다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 GPR 현장 시험을 공용수명이 오래된 콘크리트 교량에서 실시하였다. 시험 결과 새로 제안된 방법을 이용하여 추정된 두께와 열화 깊이가 어느 정도 신뢰성을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제39권7호
• /
• pp.49-56
• /
• 2023

사석은 원지반의 지지력을 확보하고 구조물을 안정하게 지지할 수 있도록 다양한 목적으로 활용되고 있지만 사석이 적용된 지반의 특성을 관찰하기는 많은 어려움이 있다. 해당 연구에서는 전기비저항 탐사, 탄성파 탐사 그리고 지표 투과 레이더를 활용하여 사석이 포함된 지반의 해상도를 비교하고자 하였다. 사석으로 성토를 수행한 건설 현장에서 해당 비파괴 탐사 기법을 적용하였으며, 얕은 심도를 목적으로 실험하여 심도 2m까지 결과를 도시하였다. 전기비저항 탐사와 탄성파 탐사는 유사한 거동을 보여주었지만, 지표 투과 레이더는 상대적으로 사석이 포함된 지반의 특성을 관찰하기에 한계를 보였다. 해당 기법을 검증하기 위하여 동적 콘 관입 시험을 수행하였으며, 전기비저항 및 탄성파 탐사 결과와 국부적인 영역에서 유사한 거동을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.5-14
• /
• 2024

철근 콘크리트 교량 바닥판은 차량 하중과 우수침투 등으로 가장 먼저 손상이 발생하며 제설염화물 등으로 인한 철근 및 기타 금속 부재가 부식되면서 콘크리트 열화가 주로 발생한다. 교량 바닥판의 시공 상태 및 포장 내부 바닥판의 열화는 지표투과레이더(ground-penetrating radar, GPR) 탐사 자료를 이용하여 평가하고 있다. 교량의 콘크리트 열화 상태를 평가하기 위해서는 철근의 위치 및 열화 지점을 정확하게 파악하기 위한 GPR 자료 해석 기술 개발이 필요하다. GPR 탐사에서는 지반 매질의 레이더파 전파 속도 차이에 의한 반사 및 회절파 신호를 취득한다. 그러므로 이 연구에서는 GPR 탐사 자료를 이용해서 지반 매질의 레이더파 전파 속도를 추정하고 교량 바닥판의 열화를 평가하기 위한 완전파형역산(full-waveform inversion, FWI) 기술을 개발하였다. 개발된 FWI 기술의 적용성은 콘크리트 박리 및 철근 부식과 같은 교량 바닥판 열화현상을 보여주는 GPR 속도 모델을 만들어서 수치 실험을 수행하여 검증하였다. 합성 GPR 자료로 역산한 결과 교량 바닥판의 철근 위치와 열화 지점을 역산으로 계산된 속도 영상으로 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제40권3호
• /
• pp.285-294
• /
• 2020

본 연구는 실제 공용 중인 도로에서 약 20년에 걸쳐 지표투과레이더(GPR) 조사하고 도로포장의 전자기적 특성값인 유전상수와 감쇠에 대해 분석하였다. 그 결과로부터 도로포장의 일반적인 특성값 범위, 영향인자, 그리고 보정방법을 제시하였다. 비접촉식(Air-coupled) 1 GHz GPR 안테나로 조사한 아스팔트 포장의 일반적인 유전상수 범위는 4~7이었다. 콘크리트 포장의 경우 초기 재령에서는 유전상수가 매우 큰 값을 보였으나 재령이 경과할수록 급격하게 작아졌다. 재령 10년 이후에는 6~12 범위에 수렴하였다. 공기 중에 노출된 포장의 유전상수는 대기의 상대습도에 따라 증감하였으나 덧씌우기 포장층이 있는 경우 영향성은 1/8 수준으로 감소하였다. 레이더 파의 감쇠는 일반적으로 포장층의 두께가 증가할수록 커지게 되며, 손상 구간에서도 증가하였다. GPR 조사 시 기상조건에 따라서 포장의 전자기적 특성값이 달라질 수 있음을 확인하였으며, 특히 포장상태가 양호한 경우보다 손상이 발달한 상태에서 영향성이 크게 나타났다. 이밖에 동일한 주파수의 GPR 안테나로 조사한 경우에도 장비의 특성이 달라지면 결과값에 차이가 발생할 수 있었다. 따라서 GPR 조사는 도로에 대한 이해를 바탕으로 날씨의 변화가 거의 없고 도로표면이 깨끗한 상태에서 숙련자에 의해 실시하는 것이 필요하다. 또한 보정코어, 장비 보정 등을 통해 해석결과의 신뢰도를 향상하는 것이 요구된다.