• 터널과지하공간
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• 제9권4호
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• pp.364-372
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• 1999

우리나라의 대표적인 암석의 하나인 화강암에 대하여 내부결합에 의한 역학적 특성을 고찰하였다. 조사선(scanline)을 이용하여 암석 내에 존재하는 불연속면의 간격과 길이를 펑가하였다. 화강암에 잠재적으로 존재하는 미소균열의 선택적 배향성과 분포성상을 관찰하기 위해서 암석시펀을 Rift, Grain및 Hardway축의 3방향으로 구분하여 각각의 박편을 제작하여 균열밀도와 균열길이를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 균열은 결의 세 방향에 대하여 직교하는 경향이었다. 균열 밀도는 방향에 따라 달랐으나 길이는 큰 영향이 없었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.399-405
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• 2008

콘크리트 슬래브 표면의 영상처리 목적은 구조물의 균열발생을 최소화하고 발생한 균열에 대해서 지속적인 기록 관리로 균열의 진행 상태를 분석하여 보수시기 및 보수공법 적용의 합리적 운영체계를 수립하고자 하는 것이다. 일반적으로 콘크리트에서의 균열은 육안으로 분간할 수 있을 정도로 큰 반면 프리스트레스트 콘크리트의 균열은 기기를 사용하여야 측정, 분별할 수 있다. 본 논문에서는 균열의 명함도와 인접한 표면의 명함도 차이를 이용하여 균열과 잡음을 분리한다. 그리고 균열과 잡음 영역에서 형태학적인 정보를 이용하여 잡음 영역만을 제거한다. 잡음 영역이 제거된 균열 영역에서도 미세한 잡음이 존재하므로 균열 영역을 평활화를 한 후, 미세 잡음을 하나의 객체로 인식하여 제거하고 끊어진 영역의 균열을 미디언 필터를 이용하여 균열을 연결한다. 그리고 제안된 방법으로 추출된 균열을 원본 영상에 적용하여 최종적으로 균열만을 검출한다. 검출된 균열에서 균열의 특정부분을 선택하고 선택되어진 균열 영상을 대상으로 균열의 길이, 방향, 폭을 순차적으로 분석한다. 실제 균열 영상을 대상으로 실험한 결과, 균열이 비교적 정확히 검출되었고 균열 검사기가 한번에 측정할 때에 비해 비교적 빠르고 적은 노력으로 측정할 수 있는 것을 확인하였다.

• 광물과 암석
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• 제34권1호
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• pp.41-56
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• 2021

① 미세균열의 길이(N=230), ② 미세균열의 간격(N=150) 및 ③ 압열인장강도(N=30)를 이용하여 쥬라기의 합천화강암에서 발달된 여섯 결(R1~H2)의 특성을 분석하였다. 여섯 결에 평행한 방향으로 측정한 이들 세 인자에 대한 18개의 누적그래프를 상호 대비하였다. 분석한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 9개 계급구간으로 구분한 압열인장강도값(kg/㎠)의 분포율(%)은 60~70(3.3) < 140~150(6.7) < 100~110·110~120(10.0) < 90~100(13.3) < 80~90(16.7) < 120~130·130~140(20.0)의 순으로 증가한다. 각 계급구간의 빈도수에 따른 강도의 분포곡선은 이봉 분포를 보여 준다. 둘째, 길이, 간격 및 인장강도에 대한 그래프를 H2 < H1 < G2 < G1 < R2 < R1의 순으로 배열하였다. 간격과 길이에 대한 두 그래프 사이의 지수차(λS-λL, Δλ)는 H2(-1.59) < H1(-0.02) < G2(0.25) < G1(0.63) < R2(1.59) < R1(1.96)(2 < 1)의 순으로 증가한다. 관련 도면으로부터, 상기한 지수차의 증가와 함께 인장강도에 대한 여섯 그래프는 점차 좌측 방향으로 이동한다. 조직의 균일도를 지시하는 인장강도에 대한 그래프의 음의 기울기(a)는 3번 결((H1+H2)/2, 0.116) < 2번 결((G1+G2)/2, 0.125) < 1번 결((R1+R2)/2, 0.191)의 순으로 증가한다. 셋째, 각 결(R1·R2(1번 결), G1·G2(2번 결), H1·H2(3번 결))을 구성하는 두 방향에 대한 그래프 사이의 배열순을 비교하였다. 길이와 간격에 대한 두 그래프의 배열순은 상호 역순이다. 간격과 인장강도에 대한 두 그래프는 배열순에서 서로 일관성이 있다. 길이와 간격에 대한 지수차(ΔλL 및 ΔλS)는 1번 결(R, -0.08) < 2번 결(G, 0.14) < 3번 결(H, 0.75) 및 3번 결(H, 0.16) < 2번 결(G, 0.23) < 1번 결(R, 0.45)의 순으로 각각 증가한다. 넷째, 미세균열의 길이, 미세 균열의 간격 및 인장강도의 분포 특성을 보여 주는 여섯 그래프에 대한 종합도를 작성하였다. 길이의 범위에 따라, 여섯 그래프는 G2 < H2 < H1 < R2 < G1 < R1(<7 mm) 및 G2 < H1 < H2 < R2 < G1 < R1(≦2.38 mm)의 순을 보여 준다. 간격에 대한 여섯 그래프는 누적 빈도수 12 및 간격 0.53 mm에 해당하는 지점 부근에서 병목구간을 형성하여 서로 교차한다. 다섯째, 여섯 결을 대변하는 각 파라미터의 여섯 값을 증가 및 감소하는 순으로 배열하였다. 길이와 관련된 8개 파라미터 중에서, 총 길이(Lt) 및 그래프(≦2.38 mm)는 배열순에서 상호 부합한다. 간격과 관련된 7개 파라미터 중에서, 간격의 빈도수(N), 평균 간격(Sm) 및 그래프(≦5 mm)는 배열순에서 상호 일관성이 있다. 배열순의 측면에서, 간격에 대한 상기 세 파라미터의 값은 그룹 E에 속하는 최대인장강도와 일관성이 있다. 표 8에서와 같이, 이들 파라미터 값의 배열순은 여섯 결 및 세채석면에 대한 사전 인식에 유용하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.469-475
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• 2008

콘크리트에 존재하는 균열은 염소이온의 빠른 침투를 유도하여 콘크리트의 내구성을 크게 감소시키는 주요 요인임은 분명한 사실이다. 저자는 지난 연구에서 표면에서부터, 임계균열폭에 대응한 균열길이가 내구성 설계에 중요함을 제안하였다. 현 시점에서 균열에 영향을 미치는 다양한 콘크리트의 배합특성이 균열부를 통한 염소이온의 침투에 미치는 영향을 다룬 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 콘크리트의 굵은골재 최대치수, 콘크리트의 고강도화, 강섬유 보강 등의 다양한 배합특성이 균열을 통한 염소이온의 침투에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 연구 결과에 의하면, 굵은골재 최대치수가 작은 골재를 함유한 콘크리트는 많은 미세균열이 발생하지만, 염소이온 침투에 직접적인 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 그러나, 굵은골재 최대치수가 상대적으로 큰 콘크리트의 경우, 골재 표면을 통해 균열이 발전하여 서로 연결되기 쉽고 이는 빠른 염소이온 침투를 유도하는 것으로 판단된다. 또한, 고강도콘크리트는 균열이 없는 조건에서는 염소이온의 침투에 대한 저항성이 대단히 우수하였으나, 균열이 존재하면 보통콘크리트와 거의 유사한 수준으로 염소이온이 침투되므로 균열의 발생시, 내구성능이 매우 취약해짐을 알 수 있었다. 강섬유의 보강은 인장 응력 발생시 균열의 진전을 효과적으로 제어하여 균열길이가 감소하는 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.346-351
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• 2006

본 논문은 콘크리트 표면 균열 영상에서 균열의 특징을 추출하기 위해, 영상 처리 기법을 적용하여 균열의 특징(길이, 폭, 방향)을 자동으로 추출 및 처리 할 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문에서 적용된 영상 처리 기법으로는 균열 영상의 빛을 보정하기 위하여 모폴로지 기법인 채움(Closing)기법을 적용한다. 균열의 경계를 명확히 추출하기 위하여 고주파 강화 필터링을 적용한 후, 8가지 색상(검정, 빨강, 파랑, 초록, 노랑, 자주, 주황, 하늘)으로 명암 값을 분류하고 그 중 빈도수가 가장 높은 색상을 가진 명암 값을 제거한 후에 추출한 영상을 이진화한다. 이진화된 영상에서 콘크리트 표면 균열의 실거리 측정을 위한 임의의 선을 제거하기 위하여 위치 히스토그램을 적용하여 임의의 선을 제거한다. 임의의 선이 제거된 균열 영상에서 $5\times5$ 마스크를 적용하여 균열을 확대시키고, 3차례에 걸쳐 잡음 제거연산을 수행하여 균열의 후보 영역을 선택한 후, 후보 영역으로부터 특정 균열들을 추출한다. 추출된 특정 균열을 모폴로지 기법인 제거(Opening) 연산을 수행하여 균열의 특징이 일정하게 유지되게 하고 미세하게 끊어진 부분을 보정하여 균열의 특징(길이, 방향, 폭)을 측정한다. 실제 콘크리트 표면 균열영상을 대상으로 실험한 결과, 특정 균열이 효율적으로 추출되었고, 특정 균열의 길이, 방향, 폭의 등이 정확히 추출 및 계산되었다.

• 광물과 암석
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• 제34권3호
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• pp.193-208
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• 2021

거창화강암에서 발달하는 여섯 방향의 결(H2~R1)과 관련된 미세균열의 길이(①), 미세균열의 간격(②) 및 압열인장강도(③)의 특성을 분석하였다. 첫째, 결의 고유한 특성을 반영하는 위의 세 주요 인자에 대한 18개의 누적 그래프를 작성하였다. 세 면 및 세 결로 분류한 이들 그래프에 대한 종합 도면을 통하여, 길이, 간격 및 압열인장강도에 대한 28개의 파라미터를 결정하였다. 이들 파라미터 사이의 상관성 분석의 결과는 다음과 같다. 둘째, 위의 파라미터는 세 결 및 세 면 사이의 파라미터 값의 크기에 대한 정렬순서에 따라 여섯 그룹(I~VI)으로 분류하였다. 그룹 I 및 II에 속하는 파라미터의 값은 R(1번 결) < G(2번 결) < H(3번 결) 및 H2, 𝚫s, 𝚫L 및 oS^mean), 지수(λ_L^mean 및 λ_S^mean), 기울기(a^mean) 그리고 이방성 계수(An^mean)에 대한 8개의 파라미터의 값은 R < G < H 그리고 H'(3번 면) < G'(2번 면) < R'(1번 면)의 순이다. 셋째, 세 면과 세 결 사이의 분포 형태에 있어서 주목할 만한 차이점은 다음과 같다. 세 면에 대한 도면으로부터, 두 적합선이 X축 상에서 만나는 두 점 사이의 거리에 해당하는 𝚫L, 𝚫s 및 𝚫σ_t의 값은 R' < H' < G'의 순으로 증가한다. 특히, 길이 및 압열인장강도와 관련된 R2 및 G2의 두 그래프는 서로 거의 평행하며 3번 면의 특성을 보여준다. 압열인장강도와 관련된 그래프 중에서, 3번 면에 대한 전체적인 모양은 2번 결의 전체적인 모양과 유사하다. 세 결에 대한 도면으로부터, 길이와 관련된 그래프의 기울기는 R

• 암석학회지
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• 제26권1호
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• pp.45-54
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• 2017

미세균열의 길이와 간격의 분포를 이용하여 쥬라기 거창화강암에서 발달하는 결의 특성을 분석하였다. 상기 길이와 간격에 대한 분포상은 박편의 확대사진(${\times}6.7$)에서 도출하였다. 일차적으로, 여섯 방향의 결에 대한 길이 및 간격-누적빈도 도표를 미세균열의 길이의 밀도가 증가하는 순(($H2{\rightarrow}R1$)으로 배열하였다. 상기 두 종류의 도표의 결합을 통하여 다양한 파라미터를 추출하였다. 3개 채석면 및 3개 결을 대변하는 판별요소들은 파라미터의 값 사이의 상호 대비를 통하여 획득하였다. 이 연구의 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 여섯 방향의 결에 대한 평가는 간격(${\alpha}$, ${\lambda}_S$) 및 길이(${\beta}$, ${\lambda}_L$)와 관련된 두 지수 직선 사이의 (1) 교차각(${\alpha}-{\beta}$) 및 (2) 지수차(${\lambda}_S-{\lambda}_L$)과 같은 파라미터를 이용하여 수행하였다. 파라미터(1 및 2)의 값은 H(3번 결, (H1 + H2)/2) < G(2번 결, (G1 + G2)/2) < R(1번 결, (R1 + R2)/2)의 순서이다. 반면에 3개 면에 대한 상기 2개 파라미터의 값은 R < G < H의 순서이다. 한편, 두 지수 직선 사이의 수렴방향을 도출하였다. 상기 방향은 선 ol을 중심으로 하여 선 os'의 배치에 따른다. 선 ol이 좌측의 상부 영역 그리고 선 os'가 우측의 하부영역에 위치하는 경우, 상기 두 지수 직선은 Y축의 방향으로 수렴한다(R-유형). 반면에, 선 ol 및 선 os'의 배열순이 역전되었을 때에는 상기 두 선은 X축의 방향으로 수렴한다(H-유형). 특히, 두 수직선의 배열에 의하여 교차각(${\alpha}-{\beta}$)의 양(+) 혹은 음(-)의 값이 결정된다. 이러한 유형의 상관성 분석은 결의 상대적인 강도 평가 및 3개 채석면의 판별에 유용하다.

• 암석학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-15
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• 2018

미세균열의 길이와 간격의 분포를 이용하여 쥬라기 거창화강암의 결의 특성을 분석하였다. 여섯 방향의 결에 대한 길이 및 간격-누적빈도 도표를 미세균열의 길이의 밀도(${\rho}$)가 증가하는 순(($H2{\rightarrow}R1$)으로 배열하였다. 상기 두 유형의 도표의 결합을 통하여 다양한 파라미터를 추출하였다. 여섯 방향의 결에 대한 평가는 (I) 교차각(${\alpha}-{\beta}$), 지수차(${\lambda}_S-{\lambda}_L$), 선의 길이(ol 및 ll'), 길이 비(ol/os 및 ll'/sl'), 평균 길이((ss'+ll')/2), 직각삼각형의 면적(${\Delta}oaa_a^{\prime}$ 및 ${\Delta}obb_a^{\prime}$) 그리고 면적차(${\Delta}obb^{\prime}-{\Delta}oaa^{\prime}$ 및 ${\Delta}obb_a^{\prime}-{\Delta}oaa_a^{\prime}$), (II) 선의 길이(oa 및 os) 그리고 면적(${\Delta}oaa^{\prime}$), (III) 선의 길이(sl') 및 길이 비(ss'/ll') 그리고 (IV) 선의 길이(ob, ss' 및 ls') 및 면적(${\Delta}obb^{\prime}$, ${\Delta}ll^{\prime}s^{\prime}$, ${\Delta}ss^{\prime}l^{\prime}$ 및 ⏢ll'ss')과 같은 4개 그룹(I~IV)의 파라미터를 이용하여 수행하였다. 3개 결 및 3개 면에 대한 파라미터의 값 사이의 상관성 분석의 결과는 다음과 같다. 3개 결에 대한 파라미터의 값은 (I) H(3번 결, (H1 + H2)/2) < G(2번 결, (G1 + G2)/2) < R(1번 결, (R1 + R2)/2), (II) R < G < H, (III) G < H < R 및 (IV) H < G < R의 순서이다. 반면에, 3개 면에 대한 파라미터의 값은 (I) R' < G' < H', (II) H' < G' < R' 및 (III 및 IV) R' < H' < G'의 순서이다. 특히, 그룹 I 및 그룹 II에 속하는 파라미터의 값은 상호 역순을 보여준다. 결론적으로, 이러한 유형의 상관성 분석은 3개 채석면의 판별에 유용하다.

• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.267-275
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• 1996

금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.261-272
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• 2009

이 연구는 강원도 원주시 일대에 분포하는 쥬라기 화강암에 대하여 동결-융해 시험을 수행하고 동결-융해 반복 횟수의 증가에 따른 암석의 물리 역학적 특성변화를 고찰하였다. 동결-융해의 한 사이클은 24시간이며 진공챔버에서 2시간동안 포화시킨 시료를 -20$\pm1^{\circ}C$로 8시간 동결하고 상온에서 14시간 동안 융해하였다. 동결-융해 시험 중에 물리적인 특성을 측정한 결과 탄성파 속도는 지속적으로 감소하였으며 흡수율은 증가히는 양상을 보였다. 시험 전 풍화등급이 높은 암석일수록 동결-융해에 따른 물성의 변화가 크며 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 슬랩(slab) 시편에서 취득한 미세균열 트레이스의 길이 및 면적밀도는 지속적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이는 지속적으로 감소하는 탄성파 속도의 특성과도 부합하며 암석 내부에 미세균열이 급격히 발현 확장하고 특히 광물 결정의 결합력이 약화되는 암석 풍화에 기인한 것으로 판단된다. 미세균열의 밀집도와 크기를 동시에 고려할 수 있는 박스 프랙탈 차원($D_B$)은 미세균열 트레이스의 변동성을 효과적으로 반영하며 중 장기적인 풍화 예측을 위한 새로운 풍화지수로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.