• 한국건축시공학회지
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• 제23권1호
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• pp.11-22
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• 2023

본 연구에서는 디스크형 공시체를 활용하여 콘크리트의 깊이별 열화도를 평가하기 위한 방법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 원통형 콘크리트 시편의 동탄성계수는 양단자유공진주기법을, 디스크형 콘크리트 시편의 동탄성계수는 임펄스 기법과 충격공진기법을 활용하여 측정하였고, 이를 비교 분석하였다. 실험결과, 임펄스 기법 및 충격공진기법 모두 동일한 지름일 경우 두께가 두꺼워지면 디스크 시편의 동탄성계수는 원주형 공시체의 동탄성계수에 가깝게 측정되었으며, 그 값의 변동성 은 줄어들었다. 또한 같은 (두께)/(반지름) 비율일 경우 지름이 증가하면 디스크 시편의 동탄성계수 측정값의 변동성은 감소하였고, 이러한 경향은 충격공진기법을 이용한 측정에서 더욱 분명하게 나타났다. 디스크의 동탄성계수 측정 시 지름 100mm, 두께25mm의 시편에 대해 충격공진기법을 이용하는 것이 오차율을 줄일 수 있는 방법으로 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.625-632
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• 2010

콘크리트의 탄성계수 결정을 위해 다양한 시험기법이 사용되고 있다. 충격공진시험(IR: impact resonance test)은 비파괴시험으로서 간편한 시험장치와 단순한 시험방법이며 반복성이 뛰어나다. 또한 충격공진시험은 탄성계수 뿐만 아니라 감쇠비 결정이 가능하다. 이 연구에서는 콘트리트 시편에 대한 충격공진시험의 다양한 영향요소(시편거치 방법, 충격하중원의 특성, 신호획득 속도 등)를 평가하고 최적의 시험조건을 제시하였다. 이 연구에서 적용한 모든 시험조건 범위에서 충격공진시험에서 측정된 결과의 변동량은 공진주파수 결정에 있어서 ${\pm}0.3%$, 감쇠비 결정에 있어서 ${\pm}10.0%$로 나타났다. 충격공진시험에서 결정된 탄성계수와 정적시험에서 결정된 탄성계수를 변형률 크기를 고려하여 비교하면 비교적 서로 잘 일치함을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권3호
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• pp.221-230
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• 2000

콘크리트 비파괴검사법인 충격공진법의 유용성과 적용 한계를 살펴보기 위하여 실험 및 이론적 연구를 수행하였다. 실험적 연구를 위하여, 다양한 개재물이 포함된 콘크리트 슬래브 공시체를 제작한 후 충격공진법을 적용하여 개재물의 존재 및 매실 위치를 찾아보았다. 공시체들 중 몇 경우에는 개재물의 위치를 정확하게 검출할 수 있었으나, 나머지의 경우에는 검출하지 못하였다. 후자의 경우에 있어서 그 실패 원인을 규명하고, 나아가 본 기법의 유용성을 결정하는 주요 인자들을 알아보기 위하여 유한요소 해석을 수행하였다. 본 연구는 충격공진법의 물리적 이해 증진과 향후 발전에 기여할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제17권2호
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• pp.83-89
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• 2007

충격반향기법은 특정 매질에 충격을 가하여 매질의 동적 불성을 측정할 수 있는 비파괴 시험법이다. 본 연구에서는 암석시편에 충격반향기법을 수행할 수 있는 시험장비를 설치하고, 동적 물성치를 측정할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 통해 국내 5개 지역에서 채취한 암석 시료 및 시멘트 모르타르와 알루미늄 합금에 대해 시험을 수행하여 동적 물성치를 측정하고, 1회의 충격시험으로 종파 및 횡파의 공진주파수와 감쇠비를 결정하였다. 그 결과. 동탄성계수와 정탄성계수는 10%내외의 차이를 가진 결과치가 도출되었고, 동포아송비는 정포아송비에 비해 0.07 이상 높은 값이 측정되었다. 또한 풍화도가 높거나 절리가 발달한 암석일수록 감쇠비가 증가하는 현상을 관찰하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.42-48
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• 2017

콘크리트 구조물이 화재 손상을 입을 경우 노출온도 및 지속시간에 따라 구조물의 심각한 성능 저하를 야기하며, 콘크리트의 재료 물성 저하를 수반한다. 화재 손상을 입은 콘크리트 구조물의 재사용여부 및 보수보강 판단을 위해서는 손상 직후 및 재양생 조건에 따른 주요 손상 부위의 면밀한 손상 평가가 필요하다. 본 연구에서는 재양생 조건에 따른 화재 손상을 입은 콘크리트의 재료물성 회복에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 화재 손상을 입은 콘크리트 시편을 상대습도 및 재양생 기간을 달리한 재양생 조건을 적용하였으며, 충격공진기법을 도입하여 콘크리트 시편의 화재 손상 전후 및 재양생 이후의 동탄성계수를 측정하여 손상 정도를 평가하였다. 측정된 결과로부터 재양생 조건 중 높은 상대습도 조건에서 지배적으로 재료물성의 회복이 발생하였다. 추가적으로 콘크리트 시편의 동탄성계수 및 인장강도의 직접적인 비교 및 선형회귀분석을 수행하여 재양생 조건에 따른 영향을 분석하였으며, 이를 토대로 높은 습도 조건에서 동탄성계수의 회복이 인장강도에 비해 두드러지게 나타남을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.55-63
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• 2007

노상토의 변형특성은 포장체의 역학적 해석 및 설계에서 매우 중요한 입력물성치다. 본 연구에서는 시편 성형방법에 따른 국내 노상토의 변형특성 평가를 위하여. 다양한 성형기법을 적용하여 만들어진 시편에 대한 공진주시험을 수행하였다. 시편 성형방법에 따라서 최대탄성계수는 영향 받았으나 정규화탄성계수 감소곡선은 영향받지 않았다. 시편 성형기법의 영향은 구속응력이 증가할 수록 감소하였다. 시편 성형방법에 따른 탄성계수의 평균적인 최대편차는 16.8%로 나타났다. 동일한 함수비 및 건조단위중량 조건에서 선회다짐과 충격다짐으로 성형된 시편의 탄성계수 차이는 5.2% 이내로 매우 작았다. 충격다짐의 장점은 선회다짐에 비하여 보다 간편하고 시편성형 장비비용이 저렴하여 실무적용성이 우수함을 고려하여 설계입력물성치 결정을 위한 시편성형기법으로서 충격다짐기법을 제안하였다.

• 한국음향학회지
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• 제14권4호
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• pp.12-20
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• 1995

본 논문은 충격 음향법에 의한 원통형 물체의 결함 검출 방법에 관한 원리와 실험 결과를 기술한다. 원통형 물체가 가지게 되는 공진 주파수는 물체의 직경, 길이 등의 물리적 크기에 따라 결정되며 이러한 원통형 물체를 자유 공진 시킬 경우 구조물 고유에 주파수 및 고조파 성분이 내포된 음향을 방생시킨다. 결함이 존재하는 물체에 충격ㄷ이 가해질 경우 발생하는 음향은 정상의 경우와 구별되며, 주파수 성분 분석을 통해 보다 명확한 식별이 가능하다. 본 연구에서 적용된 음향 충격법에 의한 결함 검출 기법은 연구 대상 물체의 경우 결함 유무를 완벽하게 판정할 수 있었으며, 차후 유사한 형태의 구조물에 대한 결함 검출에도 응용될 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권1호
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• pp.1-11
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• 2011

콘크리트 구조물의 안전진단을 위해 충격반향기법(Impact Echo method, IE)과 충격응답기법(Impulse Response method, IR)을 이용하여, 콘크리트 모형 하부의 공동 유무에 따른 탐사 결과를 분석하였다. 콘크리트 모형은 순수 콘크리트 부분과 철근+콘크리트 부분으로 나누고, 공동의 유무에 따라 각 기법의 적용에 의한 반응 변화를 관찰하였다. 이 연구에 앞서 수행한 GPR과 IE 및 IR 기법의 복합 적용 결과, IE 및 IR 기법이 철근의 영향을 크게 받지 않고 공동존재 여부에 따른 반응이 비교적 잘 나타나는 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 선행 연구 결과를 토대로 IE와 IR 기법의 활용도를 높여서 보다 정확한 콘크리트 구조물의 안전진단 기법을 개발하고자 하였다. GPR과 같은 비파괴 조사 기법과 달리, IE 및 IR 기법은 측정이 이루어지는 위치를 정확히 알 수 있어 각 측점의 콘크리트 두께와 하부 공동의 반응을 보다 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다. 연구 결과, IE 기법에서는 공진주파수보다 낮은 저주파수에서 나타나는 작은 피크 구간이 공동에 의한 반응으로 보이며, IR 기법에서는 주파수에 따른 운동성(mobility)과 동적 강성도(dynamic stiffness)의 변화를 통해 공동의 유무를 확인할 수 있었다. 이 연구에서 제안한 방법은 콘크리트 구조물의 보수 보강에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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• pp.162-162
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• 2011

표면파 속도 측정은 근래 토목분야에서는 비파괴 지반조사기법으로 활용되고 있다. 최근에는 디지털 신호처리기술의 발달과 함께, 더욱 정확해진 자료분석 알고리즘을 통하여 표면파 탐사관련 기술이 향상되어 3차원의 공간연속적인 시험이 가능해졌다. 본 연구는 표면파의 분산 특성을 이용하여 콘크리트 구조물의 깊이별 강성평가를 하는 SASW(Spectral Analysis of Surface Waves)기법과 STFT(Short time Fourier Transform)과 HWT(Harmonic Wavelet Transform)를 이용한 주파수영역에서의 공진주파수를 통한 부재평가 기법인 IE(Impact Echo)기법을 이용하여 대상부재의 강도평가를 수행하기 위한 시제품 개발을 수행하였다. 시제품은 메인프레임과 2개의 센서로 이루어져 측정을 수행하며 측정장치와 DAQ장치 및 S/W로 구성되어 있다. 메인프레임의 진동특성영향을 제거하기 위하여 2개의 센서는 프레임과 띄움구조로 설계하였고 센싱하는 위치는 대상 재료의 밀착되어 계측할 수 있도록 설계하였다. 탄성파를 계측하여 대상 재료의 깊이별 측정된 표면파의 속도를 계측하며 개발된 시제품의 구조물별 적용성 평가를 위한 실험을 수행하였고 평균 표면파 속도를 통해 추정한 콘크리트 두께와 결함 및 강도 추정의 적용성을 평가하였다. 시제품을 이용해 시험콘크리트 표면파를 측정한 결과 SASW기법을 이용하여 깊이에 대한 위상속도 분포와 IE기법의 결과로 개발된 시제품의 합리적 적용성이 평가되었다. 그러나 재료의 강도추정에 있어서는 각각 알고리즘의 주파수분석 요소들에 의해 변동되는 경향을 보여 추후 많은 테스트를 통해 속도-강도 추정의 회귀곡선식을 S/W에 탑재시키고 다양한 방법으로 조합하는 알고리즘으로 신뢰성있는 강도추정을 위한 알고리즘을 개발하여야 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.281-287
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• 2005

연소불안정에서 흔히 수반되는 충격파와 한계사이클 같은 비선형적 거동을 수치해석을 통해 고찰하였다. 공진관에 가해진 초기 압력교란이 충격파로 천이되는 과정을 해석함으로서 비선형 음향특성에 대한 이해를 돕는 동시에 수치해석기법의 정확성을 검증하였다. ${\eta}-{\tau}$ 연소응답모델을 이용한 SSME의 해석결과는 선형불안정 영역에서 한계사이클의 특성은 연소파라미터와 작동조건에 의존할 뿐 초기 교란의 특성과는 무관함을 밝혔다. 또한 1.5 MW급 가스발생기의 개발 과정에서 겪은 연소불안정 문제에 적용하여 예측된 안정성 경향을 연소시험 결과와 비교함으로서, 향후 수치해석을 통한 연소불안정 예측기법에 대해 가능성을 확인하는 동시에 향후 연구방향을 모색하였다.