• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.91-94
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• 2003

In this paper, we achieve implementation of a Time-Frequency Domain Reflectometry(TFDR) system through comparatively low performance(100MS/s) PCI extensions for Instrumentation(PXI). The TFDR is the general methodology of Time Domain Reflectometry(TDR) and Frequency Domain Reflectometry(FDR). This methodology is robust in Gaussian noises, because the fixed frequency bandwidth is used. Moreover, the methodology can get more information of the fault by using the normalized time-frequency cross correlation function. The Arbitrary Waveform Generator(AWG) module generates the input signal, and the digital oscilloscope module acquires the input and reflected signals, while PXI controller module performs the control of the total PXI modules and execution of the main algorithm. The maximum range of measurement and the blind spot are calculated according ta variations of time duration and frequency bandwidth. On the basis of above calculations, the algorithm and the design of input signals used in the TFDR system are verified by real experiments. The correlation function is added to the TDR methodology for reduction of the blind spot in the TFDR system.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권4호
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• pp.683-699
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• 2015

Time Domain Reflectometry (TDR) has been extensively applied for various laboratory and field studies. Numerous different TDR probes are currently available for measuring soil moisture content and detecting interfaces (i.e., due to landslides or structural failure). This paper describes the development of an innovative spiral-shaped TDR probe that features much higher sensitivity and resolution in detecting interfaces than existing ones. Finite element method (FEM) simulations were conducted to assist the optimization of sensor design. The influence of factors such as wire interval spacing and wire diameter on the sensitivity of the spiral TDR probe were analyzed. A spiral TDR probe was fabricated based on the results of computer-assisted design. A laboratory experimental program was implemented to evaluate its performance. The results show that the spiral TDR sensor featured excellent performance in accurately detecting thin water level variations with high resolution, to the thickness as small as 0.06 cm. Compared with conventional straight TDR probe, the spiral TDR probe has 8 times the resolution in detecting the water level changes. It also achieved 3 times the sensitivity of straight TDR probe.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.23-30
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• 2010

본 연구는 도로 설계나 공용성 평가 및 잔류 수명 예측시 필요한 아스팔트 콘크리트 포장 하부의 함수비 계측에 관한 논문으로 여러 함수비 계측 방법 중 미국 Campbell 사에서 제작한 TDR(Time Domain Reflectometry) 방식의 함수센서(CS616)를 도로 하부에 설치하고, 함수 센서에 대한 검정과 보정시험을 수행하였다. 함수센서의 검정 방법으로 피복두께 및 센서간섭의 영향, $5^{\circ}C\sim25^{\circ}C$ 범위에서 온도의 영향 및 다짐률의 영향에 대하여 검토하였으며, 함수센서가 매설된 6개 지역으로부터 얻어진 토질에 대하여 보정시험을 수행하였다. 함수센서 검정결과 피복두께 및 센서 간섭의 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 온도 및 다짐률의 영향은 체적함수비로 $\pm6%$ 미만으로 무시가능 한 것으로 나타났다. 또한 노상 및 보조기층에 대한 보정시험 결과 $R^2$값이 모두 0.9이상으로 나타났으며, 6개 현장 시료에 대한 총괄식보다 개별 현장에 대한 보정식을 사용하는 것이 보다 정확한 현장계측이 이루어질 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권11호
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• pp.637-644
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• 2014

이 논문에서는 다양한 길이와 종류의 수열을 사용한 STDR(sequence time domain reflectometry) 및 SSTDR(spread spectrum time domain reflectometry) 기법의 고장위치 탐지 성능을 비교하고, SSTDR 기법의 성능 향상을 위한 인가신호 제거 방식을 제안한다. 대표적인 PN(pseudo-noise) 수열인 m 수열, 자기상관(autocorrelation) 성질이 우수한 이진(binary) Barker 수열과 4위상 Frank 수열을 사용하였을 때, 전력선 채널 모형에서 고장 유형, 고장위치, 제안 기법 사용 유무를 바꾸어가며 오탐지율을 비교 분석한다. 감쇠가 심할 때와 고장위치가 매우 가까울 때 제안한 인가신호 제거 방식을 사용하면 고장위치 탐지 성능을 크게 개선시킬 수 있음을 모의실험으로 확인한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제2권1호
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• pp.25-46
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• 2006

Aging wiring in buildings, aircraft and transportation systems, consumer products, industrial machinery, etc. is among the most significant potential causes of catastrophic failure and maintenance cost in these structures. Smart wire health monitoring can therefore have a substantial impact on the overall health monitoring of the system. Reflectometry is commonly used for locating faults on wire and cables. This paper compares Time domain reflectometry (TDR), frequency domain reflectometry (FDR), mixed signal reflectometry (MSR), sequence time domain reflectometry (STDR), spread spectrum time domain reflectometry (SSTDR) and capacitance sensors in terms of their accuracy, convenience, cost, size, and ease of use. Advantages and limitations of each method are outlined and evaluated for several types of aircraft cables. The results in this paper can be extrapolated to other types of wire and cable systems.

• 터널과지하공간
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• 제5권1호
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• pp.70-76
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• 1995

Two types of deformations can occur on the cable during the monitoring of the rock displacement by the time domain reflectometry. One is the impedance model for tensile deformation, and the other is the capacitance model for the shear deformation. The former gives a response signal with a gradual change in the amplitude of the reflected voltage, meanwhile the latter produces a signal with a blunted spike. The resolution of the TDR can be improved to 0.125% using calibration crimps on the cable of 60 meters long. It is recommended that the diameter of the cable should be 18 mm at least in order to induce a better reflected pulse without any open-circuit. The actual TDR technique cannot characterize the type and the magnitude of rock displacement quantitatively. Systematic investigation of the TDR parameters, such as the exact of cable diameter, cable length, number of crimps, combination of shearing and extension, and environment of the TDR equipment, will be able to improve the resolution to 0.01 mm.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.347-352
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• 2015

시간영역반사계(time domain reflectometry, TDR)는 한 쌍의 도선에 입력한 파동의 진행 및 반사 현상을 분석하여 도선의 상태를 감시하는 기술이다. 이를 이용하여 본 논문에서는 파이프 연결부의 누수 감지 시스템을 개발하였다. 파이프 표면에 설치된 도선을 통해 TDR 신호를 송신하면, 누수에 의해 도선의 특성 임피던스가 달라지는 지점에서는 반사가 일어나게 되고 이를 기반으로 누수의 발생지점을 추론할 수 있다. 이를 위해, 유한차분 시간영역법(finite difference time domain, FDTD)을 이용한 전진 모델을 만들고, 이의 역문제를 풀어 누수 위치를 추론하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1479-1487
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• 2013

최근 이상기후에 따른 홍수로 인해 하천제방 붕괴 및 홍수피해가 급증하고 있다. 하천제방 관련 홍수피해는 침투에 의한 제방붕괴 및 파이핑, 부적절한 축제재료선정, 다짐불량 등 제방누수와 관련된 제방파괴요인이 52% 정도를 차지하는 것으로 나타나, 이에 대한 대책으로 저비용 TDR(Time Domain Reflectometry) 하천제방 누수탐사기법과 같은 대책이 요구된다. 본 논문에서는 아크릴로 제작된 소형 캡슐모양의 CAP(CAPsule)형 몰드 및 기존 탐침형 TDR를 사용하는 저비용 TDR 제방누수 모니터링시스템의 성능을 평가하고자 기존 TDR(탐침형, 튜브형)과 개발 CAP형 TDR에 대한 다양한 비교실험을 수행하였다. 실험결과, 평가된 TDR시스템은 20cm 정도의 누수탐사능력인 임계탐사능이 존재하며, 함수비, 건조단위중량 등에 대한 TDR 탐사 민감도의 경우 건조단위중량에 비해 함수비가 3배 이상 민감한 것으로 평가되었다. 또한, 개발 CAP형 TDR 시스템의 경우 함수비 측정을 위한 화강풍화토 지반 함수비(w)-유전상수(${\epsilon}$) 관계식을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.587-595
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• 1997

비포화 흐름에 관하 실험은 토양내 물의 이송특성을 밝히는 매우 중요한 의미를 가지고 있다. 하지만 Tensiometer와 같은 전통적인 측정방법은 비교적 길기 때문에 함수량이 급격하게 변하는 비정상류 비포화흐름을 측정하는데 상당한 어려움이 따른다. 본 연구에서는 TDR을 이용하여 이러한 문제를 해결할 수 있는 함수량 측정방법을 소개하고자 한다. TDR은 구형파를 발생시키는 함수방생기와 반향파를 분석하는 오실로스코프로 구성되어 있다. 토양속에 설치된 탐침을 지나는 구형파는 임피던수가 변하는 지점에서 반향되며 주변토양의 우전율상수 변화에 따라 전파속도가 달라지게 된다. 이 때 토양내 함수량은 함수량에 따른 반향시간특성을 이용하여 추정되어진다. TDR을 이용하는 함수량측정의 검증실험에 의하면 오븐 건조한 함수량에 대한 TDR측정 함수량의 오차율이 3.5% 이내 이었다. 따라서 TDR은 국내토양에 대한 비정상류 상태의 비포화흐름을 측정하는데 매우 훌륭한 실험장치로 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.89.1-89.1
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• 2010

본 연구는 토양의 함수비를 측정하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry, 시간영역 광전자파 분석기) 방식의 함수센서(CS616)에 대한 올바른 보정시험을 제안하기 위하여 피복두께, 센서간 간섭 영향, 온도의 영향 및 다짐율 변화에 대한 실내 시험을 수행하였다. 시험 결과 피복두께, 센서간 간섭 영향 및 온도의 영향은 체적함수비의 크기에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났으며, 오히려 보정시험시 정확한 체적함수비 조건을 유지하는 것이 중요할 것으로 사료된다. 또한 보정시험을 수행할 때 다짐율까지 고려한 시험을 수행하는 노력에 비하여 얻어지는 체적함수비의 정확도의 크기는 다짐율과 주기를 고려하여 얻어진 회귀식을 살펴보면 주기에 비하여 상대적으로 영향이 작은 것으로 사료된다.