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콘크리트 미세균열 측정을 위한 초음파 Wavefield 이미지 기법 개발
김도윤(Kim, Do Yun),김률리(Kim, Ryul Ri),민지영(Min, Jiyoung),최하진(Choi, Hajin) 한국콘크리트학회 2021 한국콘크리트학회 학술대회 논문집 Vol.33 No.2
이 연구는 콘크리트의 표면 초음파를 계측하는 기법인 Wavefield를 이용하여, 동결융해로 인한 콘크리트의 조기 손상을 감지하고자 한다. 조기 손상은 초음파의 파장보다 작은 sub-wavelength 손상이므로, 이를 감지하기 위해 filtering mask 기술을 적용했다. 동결융해 실험으로, 콘크리트 손상 감지와 관련한 filtering mask를 구현하였으며, 이를 적용한 Wavefield에서 콘크리트 손상을 시각화하였다. Wavefield technique that measures Rayleigh wave of concrete is used to detect early damage in freeze-thaw concrete. Since early damage is sub-wavelength damage, filtering mask technology is applied to detect damage. Through the freeze-thaw experiment, filtering mask related to concrete damage detection was proposed, and the location of concrete damage was derived in Wavefield by applying it.
마커와 고정형 비전센서를 활용한 항만시설 변위 측정 기법 성능 평가
민지영(Jiyoung Min),김률리(Ryulri Kim),전해민(Haemin Jeon) 한국연안방재학회 2023 한국연안방재학회지 Vol.10 No.1
This study focused on the measurement of displacement on port structures with the combination of a marker and a vision sensor installed on the fixed location. The proposed algorithm optimizes the intrinsic parameters of the vision sensor using genetic algorithm and then measures the 6-DOF displacement automatically tracking feature points on the marker extracted through the image process. Experimental studies were carried out by using a general IP camera and a marker including 12 feature points. The distance between the camera and the marker was 10 m. Several types of displacements were induced with the precise motion stage, and the results showed that the measurement errors might be reasonable less than 3.5% in rotation and 4.0% in translation. This system was applied on the lock gate located in Incheon port, which corresponds to Type 1 facilities in Korea. The same camera was fixed at 24 m from the marker and the marker was moved by controlling the precise motion stage. The errors of measurements were less than 1 mm and 0.5 degrees, which were precise and accurate enough to evaluate the displacement in the field considering the present evaluation standard for drift, settlement, and slope on port facilities.
국내 해안가 비래염분량 추정을 위한 인공신경망 기술 적용
민지영 ( Min Jiyoung ),김률리 ( Kim Ryulri ),이종석 ( Lee Jong-suk ) 한국구조물진단유지관리공학회 2023 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.27 No.1
염화물은 콘크리트 구조물 표면 또는 내부에 침투하여 축적되면서 구조물 내부 철근 부식을 야기해 내구성을 저하시키는 주요 요인 중 하나이다. 해상 혹은 해안가에 위치한 콘크리트 구조물은 바람, 파도와 같은 환경적 영향으로 인해 염화물에 쉽게 노출된다. 그러나, 공기중 염분량은 측정이 매우 까다로우며 장기적으로 측정해야 하므로 비래염분의 영향과 관련한 연구 수행에 어려움이 존재한다. 이에 본 연구에서는 비교적 데이터 확보가 용이한 기상과 해양환경 데이터를 활용하여 베이지안 정규화를 적용한 인공신경망으로부터 동·서, 남해안에서의 비래염분량을 추정하는 기술 개발을 목표로 하였다.
초음파의 비선형 특성을 이용한 콘크리트 동결융해 손상 평가
최하진 ( Ha-jin Choi ),김률리 ( Ryul-ri Kim ),이종석 ( Jong-suk Lee ),민지영 ( Ji-young Min ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.25 No.4
구조체 열화, 손상 등에 의해 발생하는 누수는 동결융해에 의한 체적 변화를 유발하는 주요 원인 중 하나이며, 콘크리트 내부의 미세 균열, 표면 스케일링 등을 유발한다. 이러한 손상은 염화물 등 외기 유해물질 침투 및 확산을 가속화시킨다. 시설물 성능평가 세부지침(2020)에서 피복 콘크리트 품질과 동해환경 지표가 새롭게 제시되었으며, 피복 콘크리트 품질은 반발경도시험으로, 동해환경은 동결융해 싸이클 수로 평가한다. 본 논문에서는 빠른 동특성 기반 초음파 비선형성을 통해 동결융해에 의한 초기 미세손상을 평가하고자 하였다. 서로 다른 물-시멘트비(40%, 60%)와 공기량(1.5%, 3.0%)을 가지는 콘크리트 시험체를 제작하고, 동결융해 싸이클 수를 증가시키며 압축강도, 반발경도, 상대동탄성계수, 초음파 비선형성을 측정하였으며, SEM을 활용하여 미세균열 발생 및 진전을 분석하였다. 그 결과, 상대동탄성계수 및 반발경도로는 확인이 어려웠던 초기 미세손상을 공진주파수 비선형성 측정을 통해 탐지할 수 있었으며, 콘크리트의 동결융해 저항성능을 예측할 수 있다는 가능성을 확인하였다. Leakage due to deterioration and damage is one of the major causes of volume change by freezing and thawing, and it leads micro-cracking and surface scaling in concrete structures. The deterioration of damaged concrete accelerates with the chloride attack. Thus, in the detailed guidelines for facility performance evaluation (2020), the quality of cover concrete and the freeze-thaw (FT) repetition cycle were newly suggested for concrete durability assessment. The quality of cover concrete should be evaluated by the rebound hammer test and the FT repetition cycle should be also considered in the deterioration environmental assessment. This study suggested the application of fast dynamic based nonlinear ultrasound method to monitor initial micro-scale damage under freezing and thawing environment. Concrete specimens were fabricated with different water-cement ratios (40%, 60%) and air contents (1.5% and 3.0%). The compressive strength, rebound number, relative dynamic modulus, and nonlinear ultrasound were measured with different FT cycles. The scanning electron microscopy was also performed to investigate the micro-scale FT damage. As a result, both the rebound number and the relative dynamic modulus had difficulty to detect early damage but the proposed method showed a potential to detect initial micro-scale damage and predict the FT resistance performance of concrete.