콘크리트 시설물 내부 철근 및 공극 구별을 위한 GPR 기반 이미징 기법 개발

Q: 이 논문에서 정의한 SAFT(Synthetic Aperture Focusing Technique)란 무엇인가?

시계열 데이터 기반의 역해석 알고리즘으로, 지표투과레이더(GPR)를 통해 수집된 데이터의 이미지 품질을 향상시키는 기술이다. 본 연구에서는 이를 기반으로 힐베르트 변환을 통한 위상 정보를 결합하여 콘크리트 내부 물체를 시각화하는 이미지 처리 알고리즘을 개발하는 데 활용하였다.

Q: 위상각 기반 이미지 처리 알고리즘이 콘크리트 내부 물체 식별에 미치는 영향은 무엇인가?

연구 결과, 위상각을 활용하면 철근은 음의 위상, 공극과 PVC는 양의 위상 정보로 나타나 물체 간 구별이 뚜렷해진다. 특히 기존 SAFT 방식 대비 공극과 PVC 파이프의 식별 정확성이 향상되어 콘크리트 내부 이물질 판별에 효과적임을 입증하였다.

이태민; 최하진; 강수민

doi:10.7779/JKSNT.2022.42.4.302

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이태민 (숭실대학교) 최하진 (숭실대학교) 강수민 (숭실대학교)

저널정보: 한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제42권 제4호

발행연도: 2022.8

수록면: 302 - 309 (8page)

DOI: 10.7779/JKSNT.2022.42.4.302

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콘크리트 시설물 내 배근되어 있는 철근계측에 주로 활용되는 GPR의 알고리즘을 보강하여 공극을 구별해 낼 수 있는 알고리즘을 고안하였다. 건축, 토목 시설물의 대형화 및 복잡화로 인하여 시공오차율 및 부실시공 사례가 증가하고 있다. 이에 철근콘크리트 구조물에서 철근 배근의 정확도 판단뿐만 아니라 내부 공극 및 재료의 확인도 안전진단 및 시공품질 관리의 중요한 지표가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 실시간 계측 및 데이터 시각화의 장점이 있는 GPR 기법을 활용하여 콘크리트 시설물 내부 공극 및 PVC 파이프를 구별해 내는 알고리즘을 개발하였다. 전자기파 신호가 철근이 아닌 공극과 같은 재료에서 반사될 때 발생하는 위상 역전 현상을 확인하고, 이를 SAFT(Synthetic Aperture Focusing Technique) 알고리즘에 반영하여 시각화하였다. 개발된 알고리즘은 철근, 공극, PVC 파이프가 포함된 검증 시편을 통하여 그 성능을 확인하였다.

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