• Title/Summary/Keyword: Ultrasonic velocity method

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확장칼만필터를 이용한 무인잠수정의 3차원 위치평가 (3-D Localization of an Autonomous Underwater Vehicle Using Extended Kalman Filter)

  • 임종환;강철웅
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.130-135
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    • 2004
  • This paper presents a 3-D localization of an autonomous underwater vehicle(AUV). Conventional methods of localization, such as LBL or SBL, require additional beacon systems, which reduces the flexibility and availability of the AUV We use a digital compass, a pressure sensor, a clinometer and ultrasonic sensors for localization. From the orientation and velocity information, a priori position of the AUV is estimated based on the dead reckoning. With the aid of extended Kalman filter algorithm, a posteriori position of the AUV is estimated by using the distance between the AUV and a mother ship on the surface of the water together with the water depth information from the pressure sensor. Simulation results show the possibility of practical application of the method to autonomous navigation of the AUV.

EVALUATION OF NONDESTRUCTIVE TESTS ANALYSIS TO ESTIMATE INPLACE STRENGTH OF CONCRETE

  • Parviz Ghoddousi;Mohsen Tadayon;Pedram H. Mojarad
    • 국제학술발표논문집
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    • The 1th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.672-680
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    • 2005
  • There are a lot of reasons to use In-place tests. Construction schedules often require that operations such as form removal, post-tensioning, termination of curing, and removal of reshores be carried out as early as possible. To enable these operations to proceed safely as soon as possible requires the use of reliable in-place tests to estimate the in-place strength. In-place test results are not reliable for engineering judgment. These results should be interpreted and correlated to standard compressive strength, based on the test method. In this paper some of these test procedures and their limitations are discussed. In this study we will go on for Rebound number, Pullout, Ultrasonic pulse velocity, and Cast-in-place cylinder methods which are most useful methods in the Asia.

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Effectiveness of fibers and binders in high-strength concrete under chemical corrosion

  • Nematzadeh, Mahdi;Fallah-Valukolaee, Saber
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권2호
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    • pp.243-257
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    • 2017
  • Investigating the properties and durability of high-strength concrete exposed to sulfuric acid attack for the purpose of its application in structures exposed to this acid is of outmost importance. In this research, the resistance and durability of high-strength concrete containing macro-polymeric or steel fibers together with the pozzolans of silica fume or nano-silica against sulfuric acid attack are explored. To accomplish this goal, in total, 108 high-strength concrete specimens were made with 9 different mix designs containing macro-polymeric and steel fibers at the volume fractions of 0.5, 0.75, and 1.0%, as well as the pozzolans of silica fume and nano-silica with the replacement levels of 10 and 2%, respectively. After placing the specimens inside a 5% sulfuric acid solution in the periods of 7, 21, and 63 days of immersion, the effect of adding the fibers and pozzolans on the compressive properties, ultrasonic pulse velocity (UPV), and weight loss of high-strength concrete was investigated and the respective results were compared with those of the reference specimens. The obtained results suggest the dependency of the resistance and durability loss of high-strength concrete against sulfuric acid attack to the properties of fibers as well as their fraction in concrete volume. Moreover, compared with using nano-silica, using silica fume in the fibrous concrete mix leads to more durable specimens against sulfuric acid attack. Finally, an optimum solution for the design parameters where the crushing load of high-strength fibrous concrete is maximized was found using response surface method (RSM).

천상열차분야지도 각석의 재질특성과 비파괴 훼손도 평가 (Material Characteristics and Nondestructive Deterioration Assessment for the Celestial Chart Stone, Korea)

  • 유지현;이명성;최명주;안유빈;김유리
    • 암석학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.207-222
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    • 2018
  • 국립고궁박물관 소장 천상열차분야지도 각석 및 복각천상열차분야지도 각석은 우리나라의 전통 천문학 수준을 실증하는 대표적인 과학문화유산이다. 태조본 각석은 암갈색 점판암, 숙종본 각석은 회백색 백운암으로 서로 다른 암석으로 제작되었다. 태조본 점판암은 석영, 백운모, 백운석의 광물조성을 보였으며, 숙종본 백운암은 백운석, 고토감람석, 방해석으로 구성되어 있다. 태조본 각석은 숙종본에 비해 손상이 심화되어 있으며 주요한 손상인자는 균열 및 탈락이다. 숙종본에서는 긁힘과 인위적인 오염물이 관찰되었다. 태조본 및 숙종본 각석 측면과 후면에 나타나는 녹색 및 흑색 표면오염물은 수지 기반의 페인트 물질로 해석된다. 한편, 초음파 물성평가에서 태조본 각석은 좌측면 상부가, 숙종본 각석은 전면 우측부가 저속도대를 보인다. 태조본각석의 안정성을 저해하는 주요 균열에 대해 To-Tc법으로 발달 상태를 조사한 결과, 균열의 전개부 및 중심부에서 가장 깊은 심도가 측정되었다.

Application of Fuller's ideal curve and error function to making high performance concrete using rice husk ash

  • Hwang, Chao-Lung;Bui, Le Anh-Tuan;Chen, Chun-Tsun
    • Computers and Concrete
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    • 제10권6호
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    • pp.631-647
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    • 2012
  • This paper focuses on the application of Fuller's ideal gradation curve to theoretically design blended ratio of all solid materials of high performance concrete (HPC), with the aid of error function, and then to study the effect of rice husk ash (RHA) on the performance of HPC. The residual RHA, generated when burning rice husk pellets at temperatures varying from 600 to $800^{\circ}C$, was collected at steam boilers in Vietnam. The properties of fresh and hardened concrete are reviewed. It is possible to obtain the RHA concrete with comparable or better properties than those of the specimen without RHA with lower cement consumption. High flowing concrete designed by the proposed method was obtained without bleeding or segregation. The application of the proposed method for HPC can save over 50% of the consumption of cement and limit the use of water. Its strength efficiency of cement in HPC is 1.4-1.9 times higher than that of the traditional method. Local standards of durability were satisfied at the age of 91 days both by concrete resistivity and ultrasonic pulse velocity.

초음파현미경을 이용한 오스테나이트 스테인레스강의 재료특성 평가 (Evaluation of Material Properties in Austenite Stainless Steel Sheet with Scanning Acoustic Microscopy)

  • 박태성;;박익근;김경석
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.267-275
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    • 2012
  • Austenite stainless steel 304 has properties of high resistance to corrosion and temperature changes. Therefore, this material is widely used in various of industries. However, when the material is subjected to heating and cooling cycles the forming accuracy, for example, the right angle associated with a sharp bend such as corner is lost. This phenomenon is caused by the reversion of the deformation-induced martensite into austenite when the temperature in increased. This result in misfit of a structure or an assembly, and an increase in residual stress. Hence, it is important to understand this process. In this study, to evaluate the mechanical behavior of the deformation-induced martensite and reversed austenite, a scanning acoustic spectroscope including the capability of obtaining both phase and amplitude of the ultrasonic wave (i.e., the complex V(z) curve method) was used. Then, the velocities of the SAW propagating within the specimens made in different conditions were measured. The experimental differences of the SAW velocities obtained in this experiment were ranging from 2,750 m/s to 2,850 m/s, and the theoretical difference was 3.6% under the assumption that the SAW velocity was 2,800 m/s. The error became smaller as the martensite content was increased. Therefore, the SAW velocity may be a probe to estimate the marternsite content.

비접촉식 유속계의 표면유속을 이용한 유량산정방법에 관한 연구 (An Study on flow Discharge Calculation using Surface Velocity)

  • 노영신;이신재;김대영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.230-230
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    • 2020
  • 하천 유량측정을 위한 표면유속계는 비접촉식 방식이기 때문에 현장에서의 측정이 간편하고, 비교적 안전하기 때문에 홍수시 유량측정에 널리 이용되고 있다. 비접촉식 유속계가 가지고 있는 이러한 장점으로 전자파표면유속계의 활용이 점차 증가하고 있으며, 영상유속계와 같은 비접촉 측정방식의 활용방안 마련에 대한 연구개발 등이 꾸준히 진행되어 왔다. 최근에는 고정식으로 상시 운영이 가능한 표면유속계 등이 출시되어 소규모 하천이나 수로에서의 상시 유량측정에 활용되고 있다. 다만, 이러한 비접촉식 유속계는 표면의 유속을 측정하기 때문에 유량산정을 위해서는 평균유속으로의 환산이 필요하지만, 현재까지는 평균유속 환산계수를 사용하여 표면유속을 평균유속으로 환산하는 방법이 유일하게 활용되고 있다. 하지만, 실제 하천에서는 단면 및 하도형태, 하상조건, 수리특성 및 유속분포 등의 다양한 조건에 따라 환산계수가 결정되기 때문에 이를 단순히 일률적으로 적용하는 것은 곤란하며, 이로 인해 과거 오랫동안 표면유속을 평균유속으로 환산하기 위한 다양한 연구가 진행되었지만, 실제 다양한 조건의 하천에 적용할 수 있는 표준화된 방법은 아직까지 제시되지 못하고 있다. 현재까지, 고정식으로 설치된 유속계로부터 측정된 유속을 평균유속으로 환산하는 방법으로는 국내외적으로 지표유속법(Index Velocity Method)과 유속분포법(Velocity Profile Method)이 대표적이며, H-ADCP (Horizontal-Acoustic Doppler Velocity Profiler) 또는 UVM(Ultrasonic Velocity Meter) 등과 같은 초음파유속계를 활용한 자동유량측정시설의 유량산정방법으로 활용되고 있다. 이러한 방법들은 고정된 유속계의 측정유속을 지표유속(Vi)으로 하여 다양한 범위의 실측된 평균유속과의 관계를 개발하여 활용하거나, 지표유속을 매개로 개수로 단면의 이론적인 유속분포를 추정하여 평균유속을 산정한다. 이러한 지표유속을 활용하는 방법들에서 공통적으로 중요한 것은 하천단면의 최대유속(Vmax)이 가장 좋은 지표유속이라는 것이다. 따라서 국제기준에서는 지표유속을 측정하는 유속계의 가장 바람직한 위치로 유심부(core flow)를 권장하고 있다. 하지만, 접촉식 유속계의 경우 유심부 설치가 매우 어렵고 많은 비용이 들기 때문에, 비접촉식 유속계를 활용하여 하천단면의 최대유속을 측정할 수 있다면, 가장 효율적인 고정식 측정방법이 될 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서는 비접촉식 표면유속계의 고정식 유량측정 활용성 및 적용성을 검토할 목적으로 표면유속에 대한 유량산정방법을 검토하였다. 이를 위해 24GHz의 주파수를 갖는 레이다표면유속계인 Sensoflow를 낙동강 수계 길안천에 위치한 안동시(대사3교)에 고정설치하여 표면유속을 지표유속으로 수집하였다. 다양한 유량규모에서 측정한 실측 표면유속과 수집된 표면유속을 지표유속으로 활용하여 지표유속관계를 개발하였으며, 산정된 유량을 기존 수위-유량관계곡선식의 환산유량과 비교하여 표면유속의 지표유속 활용성을 검토하였다.

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탄성저장관을 활용한 에폭시 주입공법의 현장 적용성에 관한 연구 (A Study on the Field Application of Epoxy Impregnation Method Using Elastic Storage Tube)

  • 김춘호;이호진;김경민
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.72-80
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    • 2018
  • 본 연구는 기계주입 방식으로 간단히 재충전 할 수 있는 TPS 공법을 사용하여 실제 건설현장에 적용한 후 콘크리트 균열에 미치는 영향을 알아보고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, 초음파 속도의 경우 TPS 공법을 사용하였을 시 주사기 공법에 비해 평균 약 36 mm/sec로 초음파가 빠른 속도로 통과하는 것을 알 수 있었고, 주입깊이의 경우 주사기 공법에서는 부분 충전되는 것을 확인하였으나 TPS 공법의 경우 강한 주입 압력으로 모든 배합에서 보수재가 100% 충전되는 우수한 경향을 나타내었다. 또한, 압축강도의 경우는 TPS 공법 사용 시 평균 16.8 % 증가하는 것으로 나타나 구조적으로 우수한 것으로 나타났다. 이상을 종합하면 주사기 공법에 비해 TPS 공법을 사용하였을 시 균열부위에 주입재가 밀실하게 충전되어 강도 증진으로 인한 품질 향상 및 확인창 설치로 인한 균열보수제의 거동이 확인 가능하다. 또한, TPS 공법 시공구간 532 m에 대하여 약 5일의 공사 기간이 단축됨에 따라 시공성이 우수하여 콘크리트 구조물에 균열 보수공법으로 사용성이 확대될 것으로 기대된다.

비파괴 시험에 의한 콘크리트 압축강도 및 반발도의 재령계수 추정 (Estimation of Aging Effects on Determination of Compressive Strength of Concrete by Non-Destructive Tests)

  • 김민수;윤영호;김진근;권영웅;이승석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.782-788
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    • 2002
  • 콘크리트 구조물의 설계, 시공관리 그리고 내력판정 등을 위해서는 콘크리트의 압축강도를 알아야 하는데 미리 제작해 놓은 공시체가 없을 경우 비파괴 시험을 통해 압축강도를 예측하는 방법이 많이 사용되고 있다. 지금까지 수많은 비파괴 방법이 제안되었지만 그 중 가장 널리 사용되는 것이 반발도법과 초음파 속도법이며, 두 방법을 혼합한 복합법 등이 현재 많이 사용되고 있다. 국내에서도 이에 대한 연구가 많이 수행되어 여러 추정식이 개발되어 있지만 대부분 외국에서 개발된 비파괴 강도 추정식을 사용하고 있으며 국내의 콘크리트 구조물에 적용하기에는 무리가 따른다고 할 수 있으며, 특히 재령에 따른 반발도의 변화에 관해서는 외국에서 제한된 소수의 연구결과만이 발표되었을 뿐 국내에서는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 국내 실정에 적합한 비파괴 강도 추정식의 제안을 목적으로 국내 대학 및 연구기관에서 수행된 연구결과를 바탕으로 일반 강도 범위에서 물-시멘트비, 재령의 및 양생조건에 따른 반발도 및 복합법에 의한 강도와 재령의 영향을 분석하였다. 재령이 비파괴 강도에 미치는 영향을 구명하기 위해 28일 회귀식을 모든 재령에 적용하는 단일회귀식 방법과 재령별로 회귀식을 적용하는 방법의 두 가지로 분석을 수행하여 재령계수를 제안하였다. 단일회귀식을 사용하여 반발도법과 복합법으로 구한 재령계수는 반발도나 강도와는 무관한 재령만의 함수가 되어 콘크리트의 물성치를 고려할 수 없지만, 재령에 따른 회귀식을 사용하여 구한 재령계수는 재령뿐만 아니라 반발도와 강도의 함수가 되며 고강도 콘크리트일수록 재령계수들이 작아지는 것으로 나타났다. 그리고 재령에 따른 회귀식을 사용한 경우 반발도와 강도에 따른 재령계수의 변화를 고려할 수 있으므로 더 합리적인 것으로 판단되며, 본 연구에서 제안된 재령계수를 국내의 콘크리트 강도 비파괴 추정식 제안에 있어 도움이 될 수 있는 참고자료로 제시하고자 한다.

비파괴 기법을 이용한 태종 헌릉 신도비의 표면 훼손도 진단 (Surface Deterioration Diagnosis of Taejong Heonreung Sindobi Monument using Nondestructive Method)

  • 이명성;박성미;전유근;이선명;이재만
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권4호
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    • pp.90-107
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    • 2013
  • 서울 태종 헌릉 신도비는 조선시대 제3대 임금인 태종 이방원의 생애와 업적을 영원히 기리기 위해 1424년(세종 4년)에 세운 것이다. 신도비는 임진왜란(壬辰倭亂) 때 병화(兵禍)로 인해 훼손되었으나 보수하지 못하여 1695년(숙종 21년)에 구비 옆에 신비를 조성하여 제작시기를 달리하는 2개의 신도비가 위치하고 있다. 구비는 담회색의 중립질 흑운모화강암(귀부)과 유백색의 결정질석회암(비신, 이수)으로 구성되어 있다. 구비의 귀부는 괴상 탈락이 심각하여 원래의 모습을 확인하기 어려운 실정이며 비신에는 균열이 수직상으로 발달하고 표면에 박리박락으로 인해 일부 비문의 확인이 어려운 상태이다. 비파괴 기법을 이용한 전체적인 훼손율을 살펴볼 때, 정면이 88.0%, 후면이 37.9%로 정면에서 높은 훼손율을 나타냈으며, 특히 비신의 경우 물리적 훼손과 표면변색이 복합적으로 발생한 상태로 비신의 정면 하부에 훼손이 심각하다. 구비의 우측에 재건된 신비는 구비와 동일한 암석 구성을 확인하였으며 두 비석을 대상으로 초음파속도를 이용하여 풍화도지수를 산출한 결과, 구비의 귀부는 0.10, 비신은 0.74로 산출되었다. 이는 임재왜란 시 화재로 인한 열 충격 및 타격으로 의한 물리적 충격으로 급격히 열화된 상태에서 오랜 시간 보호각 없이 방치되어 자연풍화가 가속화된 것으로 판단된다.