Abstract
The purpose of this study is to assess a fire-damaged concrete structure using a digital camera and image processing software. To simulate it, mortar and paste samples of W/C=0.5(general strength) and 0.3(high strength) were put into an electric furnace and simulated from $100^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$. Here, the paste was processed into a powder to measure CIELAB chromaticity, and the samples were taken with a digital camera. The RGB chromaticity was measured by color intensity analyzer software. As a result, the residual compressive strength of W/C=0.5 and 0.3 was 87.2 % and 86.7 % at the heating temperature of $400^{\circ}C$. However there was a sudden decrease in strength at the temperature above $500^{\circ}C$, while the residual compressive strength of W/C=0.5 and 0.3 was 55.2 % and 51.9 % of residual strength. At the temperature $700^{\circ}C$ or higher, W/C=0.5 and W/C=0.3 show 26.3% and 27.8% of residual strength, so that the durability of the structure could not be secured. The results of $L^*a^*b$ color analysis show that $b^*$ increases rapidly after $700^{\circ}C$. It is analyzed that the intensity of yellow becomes strong after $700^{\circ}C$. Further, the RGB analysis found that the histogram kurtosis and frequency of Red and Green increases after $700^{\circ}C$. It is analyzed that number of Red and Green pixels are increased. Therefore, it is deemed possible to estimate the degree of damage by checking the change in yellow($b^*$ or R+G) when analyzing the chromaticity of the fire-damaged concrete structures.
본 연구는 화재 피해를 입은 콘크리트 구조물을 디지털 카메라 및 이미지 프로세싱 소프트웨어를 활용하여 손상도 평가를 하기 위한 기초 연구이다. 이를 위해 W/C=0.5(일반 강도) 및 0.3(고강도)의 모르타르 및 페이스트 시료를 전기로에 넣어 $100^{\circ}C$에서 $1000^{\circ}C$까지 화재피해를 모사한 후, 압축강도 및 색도 분석을 분석하였다. 여기서 페이스트는 분말형태로 가공하여 CIELAB 색도를 측정하였고, 디지털 카메라로 시료를 촬영한 후 색상 강도 분석(color-intensity analyzer) 소프트웨어로 RGB 색도를 측정하였다. 그 결과 가열 온도 $400^{\circ}C$ 까지는 압축강도 잔존율이 W/C=0.5는 87.2 %, W/C=0.3은 86.7 % 수준의 강도 손상을 보였다. 그러나 $500^{\circ}C$ 이상에서는 급격한 강도 저하가 나타났으며, W/C=0.5는 55.2 %, W/C=0.3은 51.9 %의 압축강도 잔존율이 나타났다. $700^{\circ}C$ 이상에서는 W/C=0.5는 26.3 %, W/C=0.3은 27.8 %으로써 구조물의 내구성을 확보할 수 없는 수준이었다. $L^*a^*b$ 분석 결과 $700^{\circ}C$ 이후부터 $b^*$가 급격히 높아지는 결과가 나타났다. 이는 $700^{\circ}C$이후에서 노란색의 강도가 강해지는 것으로 분석된다. 또한, RGB 분석 결과 $700^{\circ}C$ 이후부터 R 및 G의 히스토그램 첨도 및 빈도가 높아지는 것을 확인하였다. 이는 R 및 G의 픽셀(화소)이 많아지는 것으로 분석된다. 따라서 화재 피해를 입은 콘크리트의 색도 분석은 노란색($b^*$ 혹은 R+G)의 변화를 확인하는 것으로 손상 정도를 예상하는 것이 가능할 것으로 판단된다.