충격반향기법을 이용한 다중 경계면의 공극 깊이 변화 분석 연구 = A Study on the Analysis of Various Void Depth at Multiple layer Using Impact Echo Method

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Multiple layers formed by multiple objects can be easily found in concrete structures. Defects occurring on the exterior of the structure are typically cracks and leaks in the outer wall, and defects occurring at multiple layers hidden on the back of the outer wall are known as corrosion of reinforcement and the occurrence of voids in concrete. Among them, studies on inspecting voids in concrete at multiple layers are insufficient. Therefore, in this paper, an inspection study was conducted using a microphone, which is a non-contact sensor, to check the differences in signals caused by voids at various void depth. For this purpose, a specimen and blocks capable of implementing various void depths were produced, and an actuator was used as an impact source.
For the acoustic signals collected according to void depth, after signal processing to improve the S/N ratio, the acoustic energy for each void depth in the frequency domain was calculated, and an evaluation of voids occurring in the multiple layers was performed through comparison and analysis.

국문 초록 (Abstract)

여러 개의 물체가 겹쳐져 형성된 다중 경계면은 콘크리트 구조물에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 구조물 외관에 발생하는 결함은 대표적으로 외벽의 균열 및 누수가 있으며, 외벽 배면에 가려져 있는경계면에서 발생하는 결함은 대표적으로 철근부식 및 콘크리트내 공극 발생으로 알려져 있다. 그 중다중 경계면에서의 콘크리트내 공극 탐상에 관련된 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는공극 및 다양한 공극 깊이별 신호의 차이를 확인하기 위해 비접촉 센서인 마이크로폰 (Microphone) 을 이용하여 검사 연구를 수행하였으며, 이를 위해 다양한 공극 깊이를 구현한 시험편 및 블록을제작하였고 충격원으로는 솔레노이드 액추에이터를 이용하였다. 공극 깊이에 따라 수집된 음향신호는신호 대 잡음비 (Signal-to-noise ratio, S/N) 비 향상을 위한 신호처리 후, 주파수 영역에서의 공극깊이별 음향 에너지를 구하고 비교 · 분석을 통해 다중 경계면에서 발생하는 공극에 대한 평가를 수행하였다.

참고문헌 (Reference)

1 Yinching Lin, 89 (89): 394-405, 1992

2 Sansalone, M., 4-, 2012

3 D. S Kim, 9 (9): 109-, 1997

4 신성렬, "터널 안전진단을 위한 충격반향법 사례 연구" 한국암반공학회 19 (19): 19-30, 2009

5 조호진, "충격반향기법 및 웨이블릿 변환을 이용한 콘크리트 궤도 슬래브의 들뜸 및 이상개소 파악" 한국철도학회 20 (20): 795-808, 2017

6 염윤택, "집속초음파를 이용한 다중 경계면의 두께 변화 분석 연구" 한국물리학회 70 (70): 277-282, 2020

7 이준연, "주기적 이동평균필터를 이용한 동잡음 제거" 한국컴퓨터정보학회 17 (17): 75-82, 2012

8 김정수, "저비용 음압센서를 이용한 콘크리트 구조물에서의 비접촉 Impact-Echo 기반 손상 탐지" 한국구조물진단유지관리공학회 15 (15): 171-177, 2011

9 김성범, "응력파 기반 표면파기법 및 충격반향기법을 이용한 콘크리트 구조물의 압축강도 및 결함 추정에 관한 연구" 대한건축학회 23 (23): 35-42, 2007

10 이정석, "원전 격납건물 라이너플레이트 배면 콘크리트 채움 여부 점검 기술 개발" 한국압력기기공학회 16 (16): 37-41, 2020

11 최인길, "비선형 지진해석에 의한 PSC 격납건물의 지진취약도 분석" 한국지진공학회 10 (10): 63-74, 2006

12 S. W. Han, "The Korean Society Of Mechanical Engineers, 3027"

13 J. W. Lee, "The Korean Institute of Electrical Engineers, 1508"

14 K. Y. Park, "Defects in Buildings : Type of defect, Inspection, Diagnosis and maintenance" KOREA INSTITUTE of CIVIL ENGINEERING and BUILDING TECHNOLOGY 1995

15 Darrell S. Dunn, "Containment Liner Corrosion Operating Experience Summary" US-NRC 2011