• 터널과지하공간
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• 제6권4호
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• pp.306-315
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• 1996

This paper presents an application of the TDR(Time Domain Reflectometry) to the monitoring of the deformation of rock mass with grouted coaxial cables through laboratory tests. The grouted cable can easily deform together with the rock mass movements, and the deformed cable loses its original capacitance and the reflected waveform produced along the deformed cable consequently represents a change of voltage pulse. Therefore, it is possible to monitor the deformation of rock mass by measuring the changes in these reflection signatures. Shear test of the cemented mortar containing a specimen of coaxial cable showed that the shear deformation correlated linearly with the reflection coefficient, so the TDR was effective to monitor the displacement of the rock mass. Bending test were carried out in order to determine the influence of the crooked cables on the monitoring of rock mass movements. Controlled cirmping and shearing test upon a cable of 50 m long, 12.7 mm diameter showed not only the fact that the reflection amplitudes decreased as the cable length increased but also the proper crimping depth, width and interval between two adjacent crimps. Two coaxial cables-one 100 m long and other 175m long-were installed and grouted into the separate boreholes drilled in a sedimentary formation. The behavior of the cable was monitored with metallic TDR cable tester to measure rock mass deformation based on the interpretative techniques developed through laboratory tests.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.1076-1082
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• 2006

This study measured the change of media properties using Time domain Reflectometry (TDR) and Tensionmeter (TM) to measure volumetric water content of soil affecting in land subsidence and pollutant diffusion under saturation/unsaturated condition by water-level fluctuations. Also, actual water content compared their changes aspect by dry oven test for quantitative determinations of these measured values. In the case of TM, initial unsaturated condition confirmed that range in dimension of each other different according to their establishment depth, but measured values of TM can know that is shown measured value in almost similar measuring range under drain condition after the first injection. Also, the results of TDR showed that can measure enough change of volumetric water content in saturation/unsaturated condition by water-level fluctuations. Therefore, we are judged that TDR measurement equipment is very effective to measure the variations of volumetric water content and water-level being caused in groundwater level fluctuations.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.140-147
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• 2003

광섬유 ROTDR (Rayleigh optical time domain reflectometry) 센서를 이용하여 중요 보안 대상체인 사회기반시설물에 침투하는 침입자의 위치와 무게 정도를 탐지할 수 있는 기초 연구를 수행하였다. 넓은 면적을 감지할 수 있는 매설형 광섬유 센서탐지판을 제작하고, 인가된 침입물체의 위치와 무게에 따른 신호특성을 고찰하였다. ROTDR 센서는 펄스 폭이 30ns이고, 광섬유의 길이는 10km 이상이다. 위치탐지오차는 약 3m 이내였으며, 무게에 따른 탐지능력은 20kgf, 40kgf, 60kgf의 세단계를 구분할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.209-214
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• 2004

국내산지사면에서의 토양수분의 시공간적 분포를 파악하기 위하여 TDR(Time Domain Reflectometry)을 이용한 토양수분 장기 모니터링을 실시하였다. 대상사면을 측량하여 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하고 흐름분배알고리즘에 적용하여 측정지점을 선정, 역 측량하여 효율적인 측정 체계를 구축하였다. DEM을 통하여 대상산지사면의 지형을 파악, 활용하여 정적 습윤지수(steady-state wetness index), 반동력학적 습윤지수(quasi-dynamic wetness index)를 구하였다. 장기 모니터링을 통한 토양수분 자료를 시공간적으로 분석하고 각각의 습윤 지수의 특징을 분석하고 습윤 지수와 토양수분 실측치와의 유의성과 제한점을 비교 분석하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권2호
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• pp.205-214
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• 2024

Permafrost refers to the condition where the ground is frozen. It is crucial to review and evaluate the ground's characteristics before construction. In this study, electrical resistivity surveying is chosen as the investigative technique to apply and illustrate the results on the state of permafrost ground and to summarize its applicability. Field experiments are conducted in the Yeoncheon area of South Korea, which has a freezing index of 522.6°C·days. The target area is categorized into two ground conditions: the first where the original ground freezes, and the second involves excavating the original ground up to a depth of 3 meters, backfilling it, and then artificially injecting fluid. Thus, frozen ground conditions are simulated under both natural and artificial circumstances. Electrical resistivity surveys are performed under both above-freezing and sub-zero temperature conditions, with the experiments conducted at sub-zero temperatures revealing relatively more high-resistivity zones due to the temperature conditions. In this area, the distribution of soil moisture content is also investigated using the Time Domain Reflectometry (TDR) technique. It is observed that the ground into which water is artificially injected had a relatively higher moisture content, although the difference is minor. Finally, a 3D map of the target ground is constructed based on the measured electrical resistivity values, and through this, the distribution of porosity, a crucial design parameter, is also depicted. This research demonstrates that the electrical resistivity technique can effectively evaluate the state of frozen and unfrozen ground and further suggests that it can detailed extract the characteristics of the target ground.

• Smart Structures and Systems
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2024

Structural health monitoring (SHM) of concrete structures is necessary because structural safety is directly linked to life safety. This study proposes a transmission line configuration for SHM based on time domain reflectometry (TDR). For this purpose, six transmission lines consisting of electrical wires, rebars, and joints were prepared. The TDR waveforms were measured and analyzed in air and concrete using six transmission lines to select the most suitable configuration. A two-line wire with joints was selected as the optimal transmission line for SHM because it exhibited the highest sensitivity among the configurations. Experiments to apply SHM were performed on defective concrete blocks containing an optimal transmission line. The results showed that the defect locations in concrete were precisely investigated using TDR waveform analysis. The distances estimated from the TDR waveform were similar to the measured distances for the locations of the defects and joints in the concrete blocks. This study suggests that a transmission line consisting of two-line wires and joints may be an effective non-destructive evaluation tool for assessing the structural health of concrete.

• 전기학회논문지
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• 제56권6호
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• pp.1105-1110
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• 2007

This paper describes an equivalent circuit modeling of 4-port connector system. A coupled transmission line was designed and fabricated, mimicking a 4-port connector system, and then S-parameters were measured using 4 port VNA (Vector Network Analyzer). The S-parameters from measurement and from Full-wave simulator coincided quite nice. By using these S parameters, an equivalent circuit parameters for a 4-port system was obtained. The time domain response from the equivalent circuit model matched to the signals, which was measured using TDR(Time Domain Reflectometry) meter. We were also convinced that there should be enough bandwidth to get a meaningful time domain result from Fourier inverse transformation of the S parameters. In addition, we applied the conversion algorithm to the 4-port connector system, which calculates the S-parameters of a 4 port system using the data from a 2-port VNA with the other ports open. Comparison of the two data, one from measurement and the other one from the conversion algorithm, was made in this manuscript.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.33-37
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• 2016

기존 뒤채움재의 대체방안으로 고려되는 유동성 채움재(Controlled Low Strength Material, CLSM)의 경화 특성 및 강도발현은 시공기간을 결정하는 주요 요소이다. 본 연구에서는 시간영역반사법(Time Domain Reflectometry, TDR)을 이용하여 유전상수를 도출함으로써 CSLM의 경화 특성을 모니터링하고, 산정된 유전상수와 일축압축강도간의 관계를 분석해보고자 하였다. CLSM 시료는 시멘트, 비회, 실트, 모래, 급결제 및 물로 배합되었으며 배합된 시료의 플로우, 단위중량, 일축압축강도와 같은 재료 특성을 조사하였다. 양생 기간 동안 CLSM의 유전율 특성을 모니터링하기 위하여 TDR 프로브가 설치된 몰드 및 Reflectometer를 이용하여 측정시스템을 구성하였다. 실험결과 유전상수는 양생 초기에 일정한 값을 유지하다, 시간이 진행됨에 따라 점차 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 일축압축강도와 유전상수를 회귀분석한 결과 두 물성 사이에는 반비례적인 거듭제곱함수의 관계가 있음을 보여주었다. 본 연구에서 제안한 시간영역반사법을 이용한 CLSM의 특성 모니터링은 일축압축강도를 추정할 수 있는 현장 비파괴시험기법으로 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.85-91
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• 2024

시멘트계열 재료를 이용한 지반보강 시 처리지반의 안정적 이용을 위하여 해당 재료의 양생과정 평가가 요구된다. 본 연구에서는 전자기적 물성 기반 시멘트 그라우트의 양생과정 평가를 위하여 시계열반사계(TDR) 측정시스템을 적용하였다. 시멘트 그라우트의 높은 전도성으로 인한 프로브 내 전극간 전기적 연결을 방지하기 위하여 코팅 프로브를 제작하였으며, 코팅 프로브로부터 실제 비유전율 평가를 위한 보정실험이 수행되었다. 코팅 프로브가 적용된 TDR 측정시스템으로부터 시멘트 그라우트의 양생과정을 평가하고자 지연제가 첨가된 물시멘트비 45%의 초속경시멘트 그라우트가 준비되었으며, 몰드 내 타설 직후 예비측정 및 배합 후 3~288시간 경과 시점에서 TDR 신호를 수집, 비유전율을 평가하였다. 실험 결과, 타설 직후의 시멘트 그라우트는 100 이상의 높은 비유전율 상태를 나타내었으나 양생시간이 경과함에 따라 급격한 감소 경향을 보였으며, 양생 144시간 시점부터의 비유전율은 약 13.8로 수렴하여 해당 시간을 양생 완료시점으로 판단하였다. 본 연구에서 이용된 코팅 프로브 TDR 측정시스템은 전도성 재료에 대한 적용성과 더불어 전자기적 물성 기반 시멘트계열 지반보강재 양생과정 모니터링에 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.127-136
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• 2008

지반의 수분량 분포 및 강우에 의한 침윤선 거동과 지하수 수위 분포조사와 같이 광역지역을 대상으로 한 물리탐사기법인 지하투과 레이다탐사(ground penetrating radar, GPR) 및 전기비저항탐사(electrical resistivity survey)등을 이용해 광역조사가 이루어지며, 이에 반해 지반의 유전 반응(dielectric responses)을 이용한 유전율 측정법(permittivity method)은 협소한 지점에 대한 보다 정확한 지반의 물성 파악을 위해 다양한 연구분야에서 적용되어 왔다. 본 연구에서는 불포화 지반에 인공강우를 내려 침윤선의 침투거동을 파악하기 위하여 토층의 수분량 변화를 frequency domain reflectometry 시험법을 적용하여 측정하고, 간극수압과 간극 공기압의 변화는 간극수압계로 측정하였다. 이들 측정센서는 일정 깊이의 불포화 화강풍화토 공시체 몰드에 매설하고, 상단부에서부터 강우의 침투수 거동을 계측하여 물성치 변화로부터 수분분포 및 침윤선 분포특성을 평가하는 기법을 제안하였다. 지반 변형을 효율적으로 평가하기 위해 지반의 체적함수비, 간극수압 및 간극공기압의 측정 기술을 기존의 측정법과 비교해 신속하고 정량적으로 파악할 수 있는 측정방법에 대한 연구를 진행할 예정이다.