• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.108-120
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• 1998

많은 주거용 및 상업용 건물에서 콘크리트 구조물이 사용되고 있는데 콘크리트 슬래브 아래의 기초부분에 공동이 생기는 경우가 종종 발견되었다. 이 현상은 진동하중, 반복되는 충격, 흙의 유실, 혹은 불량시공 등 여러가지 이유에 의해 발생할 수 있다. 이러한 현상은 구조물의 지지력을 저하시키고 결국 수명을 단축시키는 원인이 되므로 이러한 문제는 일찍 발견되고 조치가 취해질수록 구조물의 수명을 연장시킬 수 있을 것이다. 이러한 공동이 슬래브 아래에서 형성되고 커져가는 과정을 모니터할 수 있으면 현재 상태에서 지지력을 결정하고 또한 앞으로 남은 수명을 예측함으로써 적절한 유지보수계획을 세우는 데에 큰 도움이 될 것이다. 이 연구에서는 음파와 응력파, 특히 표면파가 슬래브 아래의 공동을 찾아내는데 이용되었고 두 가지 방법의 효과가 상호 비교되었다. 두개의 콘크리트 슬래브를 만들어 이용했는데 하나는 미리 공동이 만들어져 있었고 다른 하나에는 공동이 없었다. 공동이 없던 슬래브는 처음 손상안된 상태에서 실험을 한 후 나중에 하부에 공동을 만들어 다시 실험하였다. 실험결과와 실제 공동의 위치가 잘 일치되는 것으로 나타났다. 응력파를 이용하는 방법과 음파를 이용하는 방법사이의 장단점이 비교검토되었고 실험의 표준방법과 결과에 대한 일반적인 기준이 확립되어야 하는 필요성에 대해서도 설명되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.165-168
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• 2008

콘크리트 시험체 내의 다양한 공동형상을 상세히 검출하기 위해 초음파속도법을 이용하여, 공동형상에 따른 3차원 검사해석을 실시하였다. 내부공동은 무공극 시험체와 정사각형, 직사각형 등 2종의 형식을 3차원 스티로폼 공동형상으로 제작하여, $500{\times}500{\times}500mm$ 크기의 무근콘크리트 시험체 내에 삽입 하였다. 비파괴시험은 초음파속도법에 대한 토모그래피법을 이용하였다. 그 결과, 공동의 형상을 3차원으로 화상화 처리가 가능하여, 콘크리트 내부공동을 보다 상세하게 비파괴검사방법으로 해석할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.809-816
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• 2006

다층경계를 갖는 콘크리트 내의 철근 위치와 공동(공극) 형상을 효과적으로 검출하기 위해, 본 연구에서는 다층경계를 갖는 철근 콘크리트의 레이더 응답 및 무근 콘크리트 내 공동의 형상추정이 가능한 전자파 레이더의 해석 알고리즘을 개발하는데 목표를 두고 있다. 이들 조건에서의 철근 및 공동형상을 검출 또는 추정하기 위해 레이더 모의해석 모델은 다양한 경계조건과 공동형상을 갖는 철근 또는 무근 콘크리트에 대해 적용되었다. 그리고 레이더 모의해석 결과에 대한 출력신호(화상)는 컨볼루션법에 의해 계산하여 나타내었다. 그 결과, 본 모의해석 기법은 철근콘크리트의 다층경계와 콘크리트의 공동형상에 대한 레이더 응답해석에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.221-227
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• 2005

콘크리트 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이와 같은 공동을 비파괴로 조사하기 위한 방법 중의 하나가 레이더법이다. 본 연구는 레이더를 이용해 공동을 정량적이고 효율적으로 검사하기 위한 것이다. 본 목적에 부합되도록 3 다이폴 안테나 방식의 레이더를 이용해 특정된 공동의 방향성과 형상을 추정할 수 있는 해석방법을 제안하였다. 이를 위해 3 다이폴 안테나로부터 얻을 수 있는 전자파의 편파모드방식의 해석방법을 이용해 다양한 방향성과 기하학적형상을 갖는 공동에 대하여 측정 및 해석을 수행하였다. 그 결과, 전자파의 각 편파모드가 공동의 기하학적 특성에 따라 다르게 응답하는 것을 확인하였고, 이를 통해 특정된 공동의 방향성 및 기하학적 형상을 구분하는 것이 가능하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권2호
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• pp.109-119
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• 1997

토건구조물의 사용연한 증가에 따른 기존 구조물의 손상도 및 적정시공여부을 추정하기 위해 비파괴검사의 중요성이 점점 증가하고 있다. 본 연구에서는 충격반향기법을 이용하여 콘크리트 부재에 대한 비파괴시험을 수행하였다. 충격반향기법은 응력파의 전파에 그 기본을 두고 있다. 시험부내는 보형태의 콘크리트부재로서 기지의위치에 공동이 만들어져 있으며, 충격반향기법을 사용하여 아주 작은 오차 범위내에서 공동의 위치를 측정하였다. 연구결과를 이용하여 현장에서 콘크리트 구조물의 적정시공여부 및 손상도 추정에 대한 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.287-296
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• 2011

본 연구에서는 압축공기에너지 지하저장을 위한 복공식 암반공동의 기밀성능을 평가할 목적으로 다상유체 열유동 해석을 수행하였다. 기밀성능은 저장공동으로부터 누출되는 공기질량으로 평가하였으며, 저장공동 내부에 콘크리트 라이닝 기밀시스템을 설치하고 저장공동은 비교적 천심도인 지하 100m 심도에 위치하는 것으로 가정하였다. 저장공동 내 질량수지분석 결과, 콘크리트 라이닝 및 주변 암반의 투과계수가 누기량 및 저장공동의 장기적 기밀성능에 미치는 영향이 큰 것으로 파악되었으며 콘크리트 라이닝의 투과계수가 $1.0{\times}10^{-18}\;m^2$이하 일 경우, 저장공동 운영압력이 5 MPa에서 8 MPa 사이일 때 누기량은 1%이하 인 것으로 계산되었다. 또한, 콘크리트 라이닝의 초기포화도에 따른 공기누출량 계산결과, 라이닝 수분포화도를 증가시킬수록 누기량은 감소하고 저장공동 기밀성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권12호
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• pp.19-28
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• 2022

벽체 배면에 발생한 공동은 벽체의 안정성에 악영향을 줄 수 있다. 본 연구의 목적은 실내 실험을 통해 콘크리트 벽체 배면에 발생한 공동을 마이크로폰을 이용하여 평가하는 방법을 개발하는 것이다. 철근이 매설된 콘크리트 판과 건조토를 이용하여 콘크리트 벽체 구조물과 배면의 흙을 모사하였으며, 속이 빈 반구형 플라스틱 통을 콘크리트 판과 건조토 사이에 설치하여 벽체 배면의 공동을 모사하였다. 누설 탄성 표면파는 해머로 콘크리트 판을 타격하여 발생시켰으며, 마이크로폰을 이용하여 측정하였다. 획득한 마이크로폰 신호의 고유주파수를 분석하여 공동이 존재하는 구역을 평가하였다. 공동이 존재하는 구역에서는 콘크리트 판의 굽힘 진동 거동에 의하여 1차 고유주파수가 감소하였다. 또한 1차 고유주파수에 해당하는 진폭은 공동에서 멀어질수록 감소하였으며, 철근에 인접한 측점에서는 더 큰 감소폭을 보였다. 본 연구는 마이크로폰이 콘크리트 벽체 배면에 발생한 공동의 위치를 평가하기 위해 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.338-346
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• 2009

콘크리트의 배면에 위치하는 공동을 탐지하기 위해 실제 구조물과 같은 스케일의 모형을 제작하여 비파괴 검사로 널리 사용되는 GPR (ground penetrating radar)탐사와 충격반향기법(IE; impact echo), 충격응답기법(IR; impulse response)을 복합적으로 적용하였다. 콘크리트 모형은 철근 및 공동의 유무에 따라 다양한 반응을 관찰할 수 있도록 설계 하였다. GPR 탐사결과 공동의 유무에 따라 반응의 차이가 나타났지만 정확하게 공동의 존재를 파악하기 어려웠으며, 주로 건전도 측정을 위해 지반조사에 활용되었던 IE 및 IR 기법은 공동의 유무를 구분할 수 있는 반응을 보여주었다. 각 탐사의 적용 결과 철근의 존재에 따라 각 방법별로 배면의 공동을 탐지하는데 반응의 변화가 나타나긴 했지만, 세 가지 방법을 복합적으로 적용하였을 때 단일 탐사를 이용한 결과보다 정확하게 배면 공동의 위치를 파악할 수 있었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.185-189
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• 2009

콘크리트 구조물의 모형을 실제 구조물과 같은 스케일로 제작하여 현재 비 파괴 검사로 널리 사용되는 GPR(ground penetrating radar)탐사와 충격반향기법(impact echo:IE), 충격응답기법(impulse response:IR)을 복합적으로 적용하여 콘크리트 배면 공동에서의 반응양상을 관찰하였다. GPR탐사를 이용하여 공동의 위치를 대략적으로 파악할 수 있었으나, IE 및 IR 기법의 적용을 복합적으로 수행 하여 보다 정확하게 배면 공동의 위치를 파악할 수 있었다.