• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.147-153
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• 2018

콘크리트 구조물 표면에 발생하는 균열은 사용자에게 심리적인 불안감을 제공하며, 장기간 열려있는 큰 폭의 균열은 구조물의 사용성능 및 내구성에 영향을 준다. 국내에서는 건축물을 포함한 시설물의 노후화에 따른 안전관리를 위해 균열정도를 파악하는 조사가 인력에 의한 육안조사로 수행되고 있지만 인력의 고비용성과 객관성 미흡 등의 문제점이 대두되고 있다. 이를 해결하기 위해 영상분석을 통한 균열 추출 등 다양한 연구가 수행되고 있으나 균열인식 정확도 향상에 2차원 영상 분석만으로는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 2차원 영상 분석의 한계를 극복하기 위하여 3차원 특성을 정확하게 파악할 수 있는 3차원 광삼각 스캐닝기법을 활용하여 콘크리트 구조물 표면의 균열정보를 획득하는 기법을 개발하였다. 본 하드웨어의 개발과 더불어 균열 패턴분석을 위한 획득된 균열의 세분화와 균열의 특성분석 알고리즘을 개발하였으며, 이를 실제 콘크리트 빔의 균열 탐지 적용을 통해 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.135-141
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• 2009

수압파쇄기술은 주로 지열, 석유, 가스 추출 시 지반의 투수성을 증가시키기 위해 사용되는 공법으로 자연에서 생성된 수압파쇄균열의 원리를 적용함으로써 실제 설계기법을 발전시켜 나아가고 있다. 본 논문에서는 균열간 거리가 아주 근접한 다중으로 분할 생성된 자연 수압파쇄균열을 대상으로 균열간 기계적 상호작용의 영향을 평가하였다. 균열의 수는 71개이며 여기에 사용된 균열폭 자료는 3,339개로 균열간 아주 근접하여 생성 당시 상당한 기계적 상호작용이 예상되었던 균열이다. 이러한 상호작용을 정량적으로 평가하기 위해서 경계병치법을 사용하였으며 측정된 균열폭에 가까운 형상을 얻기 위해 최소자승법을 통한 압력(net pressure)을 계산하였다. 그 결과 상호작용을 고려한 경우 단 2개의 압력변수만으로도 측정치에 가까운 균열폭을 얻을 수 있음을 증명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.1897-1902
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• 2008

영상에 나타난 콘크리트 표면의 균열은 그 획득 과정에서 빛이나 외부환경에 의해 훼손되는 경우가 발생한다. 또한 콘크리트 표면이 고르지 않고 균열과 표면의 명암도 차이가 거의 없기 때문에 정확한 균열을 검출하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트 표면 영상을 밝기에 따라 여러 영역으로 구분하기 위해 ART2 기반 양자화를 적용한다. 양자화된 영역에서 균열과 잡음의 분포를 조사하여 균열과 잡음이 같이 존재하는 영역에서는 잡음 제거 과정을 수행한 후, 균열 후보 영역을 추출하고 균열 후보 영역에서 형태학적인 정보를 이용하여 잡음을 제거하여 최종 균열 영역을 검출한다. 실제 콘크리트 표면 균열 영상을 대상으로 실험 한 결과, 제안한 방법이 기존의 방법보다 콘크리트 표면의 밝은 영역에서 균열이 비교적 정확히 검출되는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.65-71
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• 2009

수압파쇄기술은 가스나 석유, 지열 등 자원추출을 하기 위해 다양한 분야에서 전세계적으로 응용되고 있는 기술이다. 이러한 수압파쇄 작업 시 복수의 균열이 필수적으로 발생하여 균열간 기계적인 상호작용을 유발하는데 이러한 상호작용은 수압파쇄시 얻어질 수 있는 결과(균열 폭, 균열 길이, 보어홀 내 압력)에 큰 영향을 끼치게 된다. 수치해석기법인 경계병치법은 이러한 균열간의 역학적 상호작용을 고려하는데 유효한 수치해석적 기법으로 개발이 되고 있으나 응력확대계수를 계산하는 해석식과의 비교 등을 통한 검증이 필요하다. 이를 위해 무한평면에 일축 인장 응력과 전단응력이 작용하는 단일균열의 경우 및 임의의 두 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수 및 균열폭 해석식과 본 수치해석기법을 통해 얻은 값을 비교하였다. 그 결과, 본 연구에서 제시한 경계병치법은 해석식과 상당히 근접한 결과를 나타내어, 균열간의 기계적인 상호작용을 고려하는데 유효함을 검증하였으며, 추후 수압파쇄 시 설계에 필요한 균열폭 등의 변수를 계산하는데 사용할 수 있음을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.138-143
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• 2023

이 연구에서는 탄산칼슘 형성 박테리아의 내생포자를 접종한 알지네이트 겔과 포자현탁액 형태의 균열치유제를 모르타르에 첨가하여 균열치유성능을 비교, 분석함으로써 균열치유제 제조방법별 균열치유성능을 분석하였다. 또한 박스형 암거 형태의 실 구조물에 적용하여 실험실 환경뿐만 아니라 개발된 균열치유제가 실제 현장에 적용될 수 있는 환경을 조성하여 실구조물 스케일에서 균열치유성능을 검증하고자 하였다. 건조 방식을 달리한 두 가지 형태의 알지네이트 겔로 구성된 균열치유제를 분석한 결과, 건열건조 방식의 균열치유제는 균열치유 성능을 나타내었으나, 동결건조 방식의 경우 얼음 결정에 의해 다수의 포자가 사멸되어 균열치유성능을 잃는 것으로 나타났다. 실스케일 구조물의 균열부에서 추출된 균열치유 추정물질의 SEM 사진과 XRD 패턴 분석 결과 균열치유제에 적용된 균열치유 미생물이 생성한 탄산칼슘 결정 중 하나인 calcite인 것으로 나타났으며, 미생물에 의한 균열치유메커니즘이 실구조물에서 구현될 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.194-200
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• 2013

본 논문에서는 스케일링을 이용한 다중 스케일 균열 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 형태학 알고리즘, 균열 특징, 스케일링을 기반으로 한다. 사용하는 형태학 연산자는 균열의 패턴을 추출한다. 열림과 닫힘의 연산을 이용하여 균열과 배경을 구분한다. 형태학을 기반으로 하는 분할은 작은 간격의 균열을 검출하는 기존의 차분 이용 통합 방법 보다 좋은 성능을 보인다. 그러나, 형태학 방법들은 오직 하나의 구조 연산자를 사용하면 고정된 크기의 균열만을 검출할 수 있다. 따라서 스케일링 방법을 사용한다. 스케일링에 이중선형 보간법을 사용한다. 제안하는 방법은 분할된 영역의 화소 수와 최대 길이와 같은 특징들의 값들을 계산한다. 구분된 영역이 균열에 해당하는 지를 계산한 특징들의 값들에 의하여 결정한다. 실험 결과에서 제안한 다중 스케일 균열 검출 방법이 기존의 검출 방법들보다 향상된 결과를 보인다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.398-405
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• 2001

리벳이음은 응력집중 등에 의한 피로균열 발생 가능성이 높은 구조특성을 가지므로 구조물의 안전성 확보를 위하여 비파괴 평가 방법에 의하여 리벳홀 주위 균열에 대한 평가가 요구되고 있다. 유도 초음파의 일종인 Lamb파는 판형상의 구조물의 비파괴 평가에 적합하며, 신경회로망은 비파괴 평가 기술에서 결합의 크기 및 종류 인식에 관하여 가장 효율적인 기법으로 많은 연구자들에 의해 적용되어 왔다. 본 연구에서는 항공기의 스킨재료로 적용되는 A12024-T3판재에 대하여 유도초음파의 일종인 판파를 적용하여 리벳홀 주위 균열 신호를 검출하였으며, 또한 리벳홀 주위 균열의 크기 평가를 위하여 백프로퍼게이션 알고리즘을 적용한 신경회로망을 적용하였다. 이때, 초음파 트랜스듀서와 시험편 사이의 불균일 접촉에 의한 오차를 줄이기 위하여 초음파 파형에서 시간 및 주파수 성분의 특성을 추출하여 신경회로망에 적용하였다. 그리고 이들 판파신호에서 추출한 시간 및 주파수 성분의 특성은 균열 크기 결정에 유용하게 적용될 수 있음을 증명하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.508-515
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• 2011

보빈 치아 균열을 능동형 적외선 열화상 기술을 이용하여 가시화 하였다. 보빈 치아에 인공 크랙을 발생시킨 후, 외부에서 사인파 형태의 열을 가하면서 보빈 치아에서 방사되는 적외선을 적외선 카메라로 측정하여 이미지화 하였다. 열원의 조화주기와 동기시켜 순차적으로 측정한 보빈 치아의 이미지로부터 열원과 의 위상정보를 추출한 후 이를 다시 영상화 하여 위상 이미지를 생성하였다. 실험 결과로부터 육안이나 종래의 수동형 적외선 이미지에서는 검출하기 어려웠던 치아 크랙이 본 연구와 같은 능동적 적외선 검사방법을 통하여 보다 효과적으로 검사 할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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• pp.23-26
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• 2019

본 논문에서는 X-Ray 영상에서 용접한 부분의 기공이나 균열 등의 결함 영역을 추출하는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 방법은 세라믹 X-Ray 영상에서 비등방성 확산 필터를 적용하여 영상의 잡음을 제거하고, 수직 및 수평 히스토그램을 각각 적용하여 용접 영역을 추출한 후, 최소 자승법을 적용하여 배경 밝기를 제거하고, 사다리꼴 형태의 Fuzzy Stretching기법을 적용하여 명암 값을 강조하여 결함 영역과 그 외의 영역간의 명암 대비를 강조한다. 그리고 Fuzzy C_Means 알고리즘을 적용하여 결함 영역을 세분화한 후, Fuzzy C_Means을 적용하여 생성된 클러스터들의 중심 명암 값을 이용하여 ${\alpha}_-cut$을 설정한 후에 임계구간을 구하고 영상을 이진화하여 최종적으로 결함 영역을 추출한다. 제안된 방법의 결함 추출 성능을 확인하기 위하여 세라믹 X-Ray 영상을 대상으로 실험한 결과, 기존의 방법보다 결함 영역이 정확히 추출되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.484-492
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• 2023

본 연구에서는 전기화학적 염화물 추출(ECE) 완료된 RC 보의 구조적 거동을 기존에 주로 사용되었던 부착 강도 측정이 아닌 3점 재하 시험을 통해 분석했다. 그 결과, ECE 처리에 의해 콘크리트 보의 휨 강성은 저하되었으나, 최대하중 측면에서 강도는 향상되는 것으로 나타났다. 또한, ECE에 의해 인장 변형률이 증가하여 인장 균열에 대한 저항성은 향상되었으며, 관성 모멘트 감소율은 감소하였다. 이러한 구조적 거동 측면의 이점에도 불구하고 연성 및 휨 강성은 저하되었다. 콘크리트보의 휨 강성은 선형 탄성 범위에서 유효 단면적의 손실로 인해 감소됐고, 실제로 인장변형에 의해 파손된 상태에서 단면 2차 모멘트는 약 70 %의 손실되었다. 그러나 이러한 단면 손실에 의한 관성 모멘트 감소율은 ECE에 의해 더 낮아졌는데, 이는 균열에 대한 저항성이 증가되는 반면, 변형량이 증가되어 사용성 측면에서의 위험성은 더 증가됨을 의미한다.