• KIEAE Journal
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• 제7권4호
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• pp.141-146
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• 2007

It is necessary to guarantee the safety, serviceability and durability of reinforced concrete structures over their service life. However, concrete structures represent a decrease in their durability due to the effects of external environments according to the passage of time, and such degradation in durability can cause structural degradation in materials. In concrete structures, some degradations in durability increase the corrosion of embedded rebars and also decrease the structural performance of materials. Thus, the structural condition assessment of RC materials damaged by corrosion of rebars becomes an important factor that judges needs to apply restoration. In order to detect the damage of reinforced concrete structures, a visual inspection, a nondestructive evaluation method(NDE) and a specific loading test have been employed. However, obscurities for visual inspection and inaccessible members raise difficulty in evaluating structure condition. For these reasons, detection of location and quantification of the damage in structures via structural response have been one of the very important topics in system identification research. The main objective of this project is to develope a methodologies for the damage identification via static responses of the members damaged by durability. Six reinforced concrete beams with variables of corrosion position and corrosion width were fabricated and the damage detections of corroded RC beams were performed by the optimization and the conjugate beam methods using static deflection. In results it is proved that the conjugate beam method could predict the damage of RC members practically.

• Smart Structures and Systems
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• 제2권3호
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• pp.253-274
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• 2006

The structural monitoring of multi-wire strands is of importance to prestressed concrete structures and cable-stayed or suspension bridges. This paper addresses the monitoring of strands by ultrasonic guided waves with emphasis on the signal processing and automatic defect classification. The detection of notch-like defects in the strands is based on the reflections of guided waves that are excited and detected by magnetostrictive ultrasonic transducers. The Discrete Wavelet Transform was used to extract damage-sensitive features from the detected signals and to construct a multi-dimensional Damage Index vector. The Damage Index vector was then fed to an Artificial Neural Network to provide the automatic classification of (a) the size of the notch and (b) the location of the notch from the receiving sensor. Following an optimization study of the network, it was determined that five damage-sensitive features provided the best defect classification performance with an overall success rate of 90.8%. It was thus demonstrated that the wavelet-based multidimensional analysis can provide excellent classification performance for notch-type defects in strands.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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• pp.1291-1296
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• 2000

A basis for the direct use of data from nondestructive evaluation methods in bridge management systems is presented. Bridge management systems use integer-valued condition ratings to recognize conditions of bridge elements, to model progression of deterioration, and to determine repair needs. Data from nondestructive evaluation methods can inform management systems on the extent of damage, on the initiation of deterioration processes, and on the exposure of bridge elements to aggressive agents. In addition, data obtained through nondestructive evaluation methods allow the formation of models of specific deterioration process. The use of these data in bridge management systems requires redefinition of condition ratings together with the creation of procedures for automated interpretation of data. By these action, nondestructive evaluation methods are directly used to assign condition ratings, and condition ratings are made into terse form of NDE data that are compatible with present day bridge management systems. This paper reports work in progress to strategic use of nondestructive evaluation methods in bridge management system.

• Computers and Concrete
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• 제32권5호
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• pp.475-486
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• 2023

Nondestructive evaluation (NDE) is an important task of civil engineering structure monitoring and inspection, but minor damage such as small cracks in local structure is difficult to observe. If cracks continued expansion may cause partial or even overall damage to the structure. Therefore, monitoring and detecting the structure in the early stage of crack propagation is important. The crack detection technology based on machine vision has been widely studied, but there are still some problems such as bad recognition effect for small cracks. In this paper, we proposed a deep learning method based on sweep signals to evaluate concrete surface crack with a width less than 1 mm. Two convolutional neural networks (CNNs) are used to analyze the one-dimensional (1D) frequency sweep signal and the two-dimensional (2D) time-frequency image, respectively, and the probability value of average damage (ADPV) is proposed to evaluate the minor damage of structural. Finally, we use the standard deviation of energy ratio change (ERVSD) and infrared thermography (IRT) to compare with ADPV to verify the effectiveness of the method proposed in this paper. The experiment results show that the method proposed in this paper can effectively predict whether the concrete surface is damaged and the severity of damage.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.40-48
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• 2012

콘크리트내의 철근의 부식은 열화와 콘크리트 구조물의 조기파괴의 주된 원인이 된다. 본 연구에서는 비파괴 기법 중 전자기적 열유도방법과 적외선 열화상기법을 이용한 철근부식평가가 시도되었는데, 부식 또는 비부식된 철근의 열특성 차이를 이용한 것이다. 본 논문은 이러한 개념을 배경으로 수행한 실험적 연구이며, 유도전류를 통해 콘크리트 표면으로부터 내부 철근을 가열하고 외부의 적외선 카메라를 이용하여 표면의 온도변화를 관측한다. 피복두께가 다른 콘크리트 시편은 앞면과 배면의 피복두께를 동일하게 제조하여 앞면에서 가열과 배면에서의 온도측정을 동시에 할 수 있도록 고안되었다. IC (Impressed Current) 방법을 통하여, 철근 부식을 촉진하였으며, 적외선 화상을 통하여 온도가열과 냉각을 전 시험과정에 걸쳐 측정하였다. 본 실험을 통하여 부식/비부식 철근의 뚜렷한 온도변화를 확인하였으며, 부식된 시편에서 빠른 온도증가속도 및 냉각속도를 평가하였다. 본 연구는 콘크리트 매립철근의 비파괴적인 부식탐지의 가능성을 보여주고 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.111-119
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• 2016

반발경도법과 복합법에 의한 현장비파괴 시험과 코어강도의 평가는 노후화된 구조물의 상태평가를 위하여 가장 효과적인 방법이다. 그러나 비파괴 시험방법의 불확실성과 함께 재료의 재령, 탄산화와 코어채취시의 물리적 손상 등에 의하여 현장강도 추정시의 정밀도를 낮추는 요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 106개 교량에서 수집된 268개의 비파괴시험결과와 코어압축강도 결과를 사용하여 현장 압축강도 추정방법을 제시하고자 하였다. 코어강도의 신뢰도를 높이기 위하여 수정계수를 적용하고자 하였으며, 노후콘크리트의 반발경도에 영향을 미치는 탄산화 또는 재령에 의한 수정계수를 적용하여 현장 강도 추정결과의 신뢰도를 높이고자 하였다. KISTEC의 제안 추정식과 수정계수를 적용한 경우 기존의 추정방법과 비교하여 신뢰도가 높아지는 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권1호
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• pp.34-40
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• 2012

본 연구에서는 FRP 보강판 부착 콘크리트에서의 유도초음파 기본 모드의 전파 특성에 부착제인 epoxy의 두께와 물성이 미치는 영향을 알아보고자 하였으며, 이를 위해 FRP-epoxy-concrete로 구성된 다층 유도초음파 시스템을 모델링하고 모드 해석을 수행하였다. Epoxy 층의 두께와 탄성계수를 변수로 하여 해석을 수행한 결과, A0 모드에 비해 S0 모드가 epoxy 층의 두께와 탄성계수 변화에 큰 영향을 받으며, 이로부터 경계층인 Epoxy 층의 상태 평가에는 A0 모드에 비해 S0 모드가 유효하리라는 결론을 얻었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.1-8
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• 2005

콘크리트 구조물 내부 결함이나 철근 위치를 탐지하기 위하여 초단파를 이용하는 비파괴 시험방법이 구조물 안전진단 분야에서도 최근 관심을 불러일으키고 있다. 본 연구의 목적은 기 개발된 2차원 영상화 방법을 확장하여 3차원 영상처리방법을 개발하는 것이다. 그 방법으로 콘크리트 구조물 내의 결함을 탐지하기 위한 안테나를 구성, 수치적 초점조절시스템을 이용하여 송신부와 수신부의 초점을 동시 조절하여 구조물 내부의 모든 부분을 검색하였다. 또한 다중주파수 방식을 이용, 데이터의 오류를 제거하고 해상도를 향상시켜 구조물 내부의 결함이나 내부모습을 탐지할 수 있는 3차원 영상장치를 개발하고자 하였다. 실험 결과, 데이터 오류를 줄이는 다중주파수방식에 의하여 재현된 영상의 정확성을 검증하고, 주파수 조절방법에 의하여 $4{\times}4$ 안테나배열을 설계함으로써 5.2 GHz에서 주파수대역의 우수한 투과성능을 입증하였다. 즉 본 연구에서 개발된 슬롯안테나는 파동의 방사기능과 주파수대역의 넓이 등에서 구조부재의 결함탐지에 이용될 수 있음을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.118-125
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• 2014

본 논문은 기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가함에 따라 개발되고 있는 ROV (Remote Control Vehicle)에 탑재될 수 있는 비파괴 검사 장비를 개발하여 콘크리트 내부의 강도측정을 하고자하였다. 수중화된 슈미트해머와 초음파센서를 통하여 수중에 있는 콘크리트 공시체의 반발경도 및 초음파속도를 계측하여 실제 압축강도 값과 비교하였으며 이를 통하여 수중에서의 강도추정식을 도출하였다. 도출된 3가지 식 중에서 반발경도와 초음파속도를 복합적으로 사용하는 복합식이 가장 정확도가 높았으며 이에 따라 실제 수중에서의 콘크리트의 강도를 추정하고자 할 때 활용 가능성도 높아질 것으로 예상된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.367-372
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• 2018

오래된 구조물의 내부 결함은 그 구조물의 안전에 큰 영향을 미친다. 따라서 안전에 문제가 생기기 전에 미리 검사를 진행하고 발견하는 것이 중요하다. 가장 쉽고 효율적인 방법은 육안으로 구조물을 진단하는 것이나, 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량과 같은 구조물에서 부식이나 공극 같은 결함들은 피복으로 감싸져 있어 육안으로는 확인이 불가하다. 따라서 내부 결함도 진단할 수 있는 비파괴검사방법을 이용하여 진단해야 한다. 본 연구에서 사용되는 기술은 전력용 케이블을 진단할 때 주로 사용되는 시간 영역의 반사파 계측법과 시간-주파수 영역의 반사파를 적용하여 종단지점에 부착된 측정기계에서 인가한 신호가 이동하는 중 전기적 임피던스 변화에 의해 발생하는 반사파를 분석하는 기술로 측정시간 단축, 검사의 간편 성과 같은 측면에서 훨씬 큰 효율성을 가진다. 하지만 토목 구조물은 전력용 케이블과 달리 내부 구조가 복잡하여, 실제 진단을 진행하는데 어려움이 있기에 본 연구에서는 실제 실험과 COMSOL을 이용한 시뮬레이션의 결과를 확인 및 비교하여 시뮬레이션의 정확도와 적용가능성을 확인하였고, 반사파 계측법이 복잡한 구조물을 대상으로도 사용 가능한지 그 가능성 또한 보았다. 또한 더 나아가, 시뮬레이션을 통해 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량의 덕트 내부에 공극 및 부식과 같은 결함이 생겼을 때, 그 결함들이 반사파에 미치는 영향을 보았다.