• 제목/요약/키워드: Ground penetrating radar (GPR)

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Imaging of Steel Bars Embedded inside Mortar Specimens for Nondestructive Testing

  • Rhim, Hong-Chul;Park, Kyung-Hyun
    • KCI Concrete Journal
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    • 제12권1호
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    • pp.139-144
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    • 2000
  • Ground Penetrating Radar (GPR) with 1 GHz antenna has been used to locate a steel bar embedded inside laboratory-prepared mortar specimens. Four mortar specimens are made with the dimensions of 100 cm (length) x 100 cm (width) x 14 cm (depth). One specimen had no bars and the other three specimens had a Dl9 steel bar at 4, 6. and 8 cm depth. As a part of the experimental work, the dielectric constants of mortar specimens are measured during curing. As the curing time increased. the dielectric constant decreased with decreasing moisture content inside the specimen. The steel bar embedded inside mortar specimens has been successfully identified in all three cases. The results using signal processing scheme developed in this study significantly improved the output of a commercially available radar system.

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지하레이다를 이용한 고고학 탐사 (Application of Ground Penetrating Radar for Archaeological Monuments)

  • 손호웅
    • 자원환경지질
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    • 제29권6호
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    • pp.745-752
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    • 1996
  • 일본 이시카와현 나카지마시의 고분에서 500 MHz 안테나를 사용하여 지하레이다를 이용한 고고학 탐사를 실시하였다. 이 연구의 주목적은 지하레이다를 활용하여 고분내 매장물에 손상을 주지 않고 탐사하는데 있었다. 탐사지역을 격자상태로 탐사하였으며, 교차점의 수신레이다파 자료를 2.4 nanosecond 간격으로 나누고 구간내의 대표 값으로 분산치를 취하여 횡단면 등고선도를 만들었다. 자료처리 결과 레이다탐사로 깊이에 따른 고분의 중요 특징들을 발견할 수 있었으며, 고분내 관의 방향은 수평면하 9.6 nanosecond 아래에서 잘 보여지고 있다. 레이다 탐사자료는 전기비저항 탐사결과와 비교 분석되었으며, 고분내 관의 위치, 방향 및 건축양식에 대한 정보를 주고 있다.

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굴착의 안정성에 미치는 영향인자 분석을 위한 전자기적 유전상수와 체적함수비와의 상관관계 분석기법 연구 (Relationship Analysis of Volumetric Water Content According to the Dielectric Constant for Stability Analysis of Ground Excavation)

  • 한유식;손희정;류기정
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권3호
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    • pp.153-163
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    • 2016
  • 지반 굴착에 따른 지하수위 저하로 인해 발생되는 지반함몰 문제는 지하수 흐름에 대한 이해를 바탕으로 한 해석적인 접근이 필요하다. 이 연구에서는 실내 토질시험 결과를 이용하여 유전상수와 체적함수비 상관식에 대한 여러 경험식의 적합성을 비교 검토하였으며, 수치연산을 통해 GPR 탐사를 이용한 유전상수 추정방법에 대해 검토하였다. 사질토 지반에 대해 굴착에 따른 침투해석과 응력-변형률 해석을 실시하였으며, 기존 실내실험 연구결과와 비교한 결과, 불포화토에 대한 침투압을 고려한 응력해석 결과에서 불포화지반의 모관흡입력 값을 유사하게 예측하였다.

상수관로 탐사에 대한 지중레이더의 적용가능성에 관한 연구 (A Study on Applicability of Water Pipe Detecting Using GPR)

  • 이원종;임성민;최윤수;민관식
    • 지적과 국토정보
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    • 제45권2호
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    • pp.131-147
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    • 2015
  • 현대사회에서는 통신 전기 상하수도 가스 등 도시기반 시설물들을 지하에 매설하게 되면서 굴착공사로 인한 많은 사고 위험을 내재하게 되었다. 사고를 방지하기 위해서는 매설된 지하시설물에 대한 정확한 위치와 속성정보가 구축되어야 한다. 하지만 2004년부터 2009년까지 상수관로의 공공측량성과심사를 분석한 결과, 관로매설 전 시행하는 위치측량은 신규관로만을 관측하며 전자유도 탐사는 콘크리트 구간에서 자장간섭으로 인한 탐지 불가와 금속관로만을 탐사하는 한계점으로 인해 52.4%의 저조한 탐사율을 보이고 있다. 따라서 탐사율을 향상할 수 있는 정확하고 효과적인 탐사 기법에 대한 개발과 검증이 필요하다. 본 연구에서는 매설 전 금속관로와 비금속관로에 대한 위치측량 결과를 기준으로 정하여 지중레이더와 전자유도탐사를 통해 얻은 값과 비교 분석하였다. 그 결과 콘크리트구간 100%, 비포장구간 94.7%, 아스팔트구간 60%의 탐사율을 보여 지하매설물 탐사 시에 지중레이더 탐사의 적용가능성을 확인하였다.

3차원 Kirchhoff 구조보정을 이용한 지표레이다자료의 영상화 (Imaging of Ground Penetrating Radar Data Using 3-D Kirchhoff Migration)

  • 조동기;서정희;최윤경
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제5권3호
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    • pp.185-192
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    • 2002
  • 구조물의 안전진단을 위한 비파괴 검사 분야에 사용되는 지표레이다 자료를 정밀하게 영상화시켜줄 수 있는 3 차원 구조보정기법을 살펴보았다. 이 연구에서는 탄성파 자료처리를 위해 개발된 3차원 Kirchhoff 중합전 심도구조보정기법을 이용하여 구조물 안전진단시 중요대상체인 콘크리트 내의 철근, 균열 등을 3차원적으로 영상화시켰다. 철근과 공동대상체가 동시에 존재하는 경우 물성차이의 구분이 가능토록 영상화되었고, 여러 가지 크기의 철근이 존재하는 경우 XX배열법에 의한 영상이 YY배열법보다 더 높은 분해능을 보여주었다. 따라서 보다 정밀한 정보를 얻기 위해서는 일반적인 YY배열 외에 XX배열법의 영상화 결과를 연계하여 분석하는 것이 필요하다. 마지막으로 주향이 교차하는 두 개의 철근이 다른 심도에 존재하는 경우에는 상부의 철근은 정확하게 영상화되나 철근의 높은 전도도로 인하여 하부의 철근은 실제크기보다 좀 더 크게 영상화되는 한계를 보여주었다.

평형구조를 이용한 지표투과레이다용 2 GHz 대역 고효율 펄스발생기 (A High-Efficiency 2 GHz Balanced Pulse Generator for Ground Penetrating Radar System)

  • 정희창;서문교
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.928-931
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    • 2017
  • 본 논문에서는 지표투과레이다용 2 GHz 대역 고효율 펄스발생기의 설계 및 측정결과에 대하여 기술하였다. 기존의 분산증폭기 기반 펄스 발생기의 입출력 정합특성을 개선하기 위해 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러를 이용한 평형 구조를 응용해 설계하였다. 설계된 펄스발생기는 PCB 공정을 이용하여 제작하였다. 펄스 발생기는 5 V 전원 공급 장치에서 약 1 mA 전류를 소모하며, 27.6 %의 전력 효율을 가진다. 출력 전압 진폭은 100 MHz의 PRF(Pulse Repetition Frequency: 펄스 반복 주파수)에서 $3.7V_{pp}$이다. 펄스의 폭은 약 2 ns이며 1.7~2.6 GHz의 동작 주파수에서 입출력 반사손실은 10 dB 이상이다.

쌍극자 안테나를 고려한 3차원 지표레이다 탐사 모델링과 방사 패턴에 대한 고찰 (Dipole Antennas and Radiation Patterns in the Three-Dimensional GPR Modeling)

  • 최윤경;설순지;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제4권2호
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    • pp.45-54
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    • 2001
  • 지표 레이다(Ground Penetrating Radar; GPR) 탐사를 모사하기 위해서, 시간 영역 유한 차분법을 이용하여 송수신 안테나를 고려한 3차원 모델링 알고리듬을 개발하였다. 국내에서 주로 사용되는 GPR탐사기기인 쌍극자 안테나를 모사하고, 안테나 끝점에서의 내부반사(ringing) 현상을 줄이기 위해 subcellular법을 사용하였다. 반무한 매질에서 종단 저항에 따른 출력 전압의 변화를 비교하여, 종단 저항의 수가 많아지면 내부반사가 줄어드는 반면 출력 전압이 작아진다는 사실을 알 수 있었고, 이 결과를 토대로 내부반사를 줄이는 쌍극자 안테나를 구현하였다. 각도에 따른 전기장 분포를 알기 위해 안테나에 직교하는 면과 안테나를 포함하는 면에서 방사 패턴을 구하였다. 안테나를 포함하는 면의 전기장 에너지가 안테나에 직교하는 면보다 안테나 직하부로 집중되는 현상을 볼 수 있었다.

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A laboratory experiment on estimation of homogeneity of subsurface media by Polarimetric Ground Penetrating Radar

  • 소림경생
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.31-34
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    • 2006
  • Laboratory experiment of polarimetric GPR measurement was conducted for the purpose of estimating subsurface inhomogeneity. Tow realization of inhomogeneous subsurface media were made by burying stone objects of different dimensions in homogeneous dry sand. Polarization ratio of cross polarization to co polarization data were examined to find their obviously distinguishable behavior.

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흐름특성과 하상특성을 동시에 고려한 교량세굴심 산정에 관한 연구 (Determination of Bridge Scour Depth Considering Flow Conditions and Bed Characteristics)

  • 최종석;여운광;김문모
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.893-899
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    • 2003
  • 본 연구에서는 하상이 단단한 지질구조로 이루어진 하상조건에서의 실제적인 세굴현상을 파악하기 위해 실시간 교량세굴 모니터링 시스템을 설치하여 홍수시의 세굴심을 측정하였다. 또한, 홍수 전$\cdot$후의 지반구조를 측정할 수 있는 GPR(Ground Penetrating Radar)탐사를 통하여 홍수로 인한 세굴가능성을 면밀히 파악하였다. 이와 같은 연구과정을 통해 지질구조에 따른 세굴심 산정공식의 적용성 여부를 판단하였고 하상특성과 흐름특성이 동시에 고려된 실제적인 세굴의 영향을 평가하였다.

모래지반에서의 전기적 특성 변화에 관한 연구 (A Study on the Change of Electrical Characteristics of Sand)

  • 한유식;류기정
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.61-66
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    • 2017
  • 지표투과레이다 탐사에 있어서 지하매질의 전기적 특성 파악은 매우 중요하다. 지하매질의 전기적 특성에 따라 전자기파의 에너지가 상대적으로 작아져 경계면으로부터 반사가 어려워 질수 있다. 이 연구에서는 다양한(느슨하고 조립한) 조건의 모래지반에 대한 전기적 특성을 분석 한 결과, 마른모래에서는 상대밀도가 증가할수록 유전상수는 증가하였으며, 모래의 함수율이 증가할수록 유전상수와 전기전도도의 값은 증가 하였다.