• Title/Summary/Keyword: 비파괴진단

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Using Air-coupled Sensors (ASC) for Non-contact Non-destructive Evaluation of Concrete in Structures (Air-coupled 센서를 이용한 비접촉 콘크리트 비파괴 검사법)

  • Kee, Seong Hoon
    • Magazine of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection
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    • v.17 no.1
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    • pp.48-59
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    • 2013
  • 응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.

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Field Application of a Cable NDT System for Cable-Stayed Bridge Using MFL Sensors Integrated Climbing Robot (누설자속센서를 탑재시킨 이동로봇을 이용한 사장교 케이블 비파괴검사 시스템의 현장 적용)

  • Kim, Ju-Won;Choi, Jun-Sung;Lee, Eun-Chan;Park, Seung-Hee
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.34 no.1
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    • pp.60-67
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    • 2014
  • In this study, an automated cable non-destructive testing(NDT) system was developed to monitor the steel cables that are a core component of cable-stayed bridges. The magnetic flux leakage(MFL) method, which is suitable for ferromagnetic continuum structures and has been verified in previous studies, was applied to the cable inspection. A multi-channel MFL sensor head was fabricated using hall sensors and permanent magnets. A wheel-based cable climbing robot was fabricated to improve the accessibility to the cables, and operating software was developed to monitor the MFL-based NDT research and control the climbing robot. Remote data transmission and robot control were realized by applying wireless LAN communication. Finally, the developed element techniques were integrated into an MFL-based cable NDT system, and the field applicability of this system was verified through a field test at Seohae Bridge, which is a typical cable-stayed bridge currently in operation.

Development of nuclear measurement system for gamma column scanning (증류탑 진단을 위한 방사선 응용계측기 개발)

  • Kim, Jong-Bum;Jung, Sung-Hee;Jin, Jun-Ha;Jun, Jong-Kuj
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.07d
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    • pp.2619-2621
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    • 2004
  • 감마선 또는 x-선 등 방사선을 이용한 구조물 진단은 산업전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다. 기존의 x-선이나 Ir-192의 감마선 등을 이용한 비파괴검사는 용접부의 확인이나 구조물의 내부 결점 확인과 같이 국부적인 진단에는 유용하나 석유화학산업에서 반응물의 분리 또는 정제 등에 많이 사용되고 있는 증류탑의 내부진단 실험에는 적합하지 않다. 증류탑은 목적에 따라 직경이 $3{\sim}10m$, 높이 $10{\sim}100m$에 달하는 대형 장치로서 내부의 이상현상에 대한 정확한 진단은 공정 전체의 가동효율 최적화에 결정적인 영향을 끼친다. 밀봉 감마선원으로부터 방출된 방사선의 투과율 변화를 증류탑의 반대편에 설치한 방사선 검출기로 측정하여 수직밀도분포(vertical density profile)를 구하여 증류탑의 내부현상에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있는데 이러한 작업을 자동으로 수행할 수 있도록 한 것이 자동 증류탑 검사장치이다. 증류탑 진단장치는 크게 방사선 계측 및 데이터 전송회로, 방사선원부와 방사선검출부의 구동장치 및 구동회로, 데이터 수집 및 제어장치 둥으로 구성되어 있으며, 증류탑 검사를 자동화하여 진단결과의 신뢰도와 재현성을 향상시켰다. 본 논문은 방사선원과 방사선 검출장치의 위치를 자동으로 제어하면서 방사선 계측결과를 전송시키는 장치의 개발에 관한 내용으로서 개발된 장치의 소개와 산업현장 적용의 예를 소개함으로써 기존의 비파괴검사기술로는 진단할 수 없는 대형 증류탑의 진단에 효과적인 방사선 응용 계측장치임을 보이고자 한다.

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Reliability Evaluation for Prediction of Concrete Compressive Strength through Impact Resonance Method and Ultra Pulse Velocity Method (충격공진법과 초음파속도법을 통한 콘크리트 압축강도 예측의 신뢰성 평가)

  • Lee, Han-Kyul;Lee, Byung-Jae;Oh, Kwang-Chin;Kim, Yun-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.4
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    • pp.18-24
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    • 2015
  • Non-destructive testing (NDT) methods are widely used in the construction industry to diagnose the defects/strength of the concrete structure. However, it has been reported that the results obtained from NDT are having low reliability. In order to resolve this issue, four kinds of NDT test (ultrasonic velocity measurements by P-wave and S-wave and the impact resonance methods by longitudinal vibration and deformation vibration) were carried out on 180 concrete cylinders made with two kinds of mix proportions. The reliability of the NDT results was analyzed and compared through the measurement of the actual compressive strength of the concrete cylinders. The statistical analysis of the results was revealed that the ultrasonic velocity method by S-wave is having lowest coefficient of variation and also most capable of stable observation. Analytical equations were established to estimate the compressive strength of the concrete from the obtained NDT results by relating the actual compressive strength. Moreover the equation established by the ultrasonic velocity method by S-wave had the highest coefficient of determination. Further studies on the stability of non-destructive testing depending on various mixing conditions will be necessary in the future.

Diagnostics of Truss Structures via Vibration Monitoring (진동감시를 통한 트러스 구조물의 진단)

  • Park, Soo-Yong;Kim, Jeong-Tae;Kim, Yeon-Bok
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.1 no.2 s.2
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    • pp.63-74
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    • 2001
  • In this paper the feasibility of Nondestructive Damage Detection (NDD) in large structures is demonstrated via simulating vibration monitoring of such structures. The theory of NDD for truss type structures is formulated. To examine the feasibility of the theory, a finite element model of a 3-D truss structure, which consists of sixteen bays and includes 246 elements, is developed to simulate damage. Four damage cases are simulated numerically and the cases range from the structure being damaged in one location to the structure being damaged in three locations. For the given modal parameters, this study reveals very good results for small amounts of damage as well as large damage.

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A study about frequency domain analysis of impact-wave for detecting of structural defects in the concrete structure (구조물의 안전진단을 위한 충격파의 주파수 영역 탐사에 관한 연구)

  • Suh Baeksoo;;Kim Hyoungjun;Lee Sangchul
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 2005.05a
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    • pp.165-180
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    • 2005
  • Impact seismic wave test is a method for nondestructive testing of concrete structure using of stress wave which is propagated and reflected from internal flaws within concrete structure and external surface, In this study, we performed non-destructive testing using impact seismic wave test for safety diagnosis of civil engineering structures. For this, I've compared and analized the result in the way of reflective method mostly using on one-dimension such as tunnel lining, and penetration method using the way of cross hole and tomography.

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Development of Mobile Robot Systems for Automatic Diagnosis of Boiler Tubes in Fossil Power Plants and Large Size Pipelines (화력발전소 보일러 튜브 및 대형 유체수송관 자동 진단을 위한 이동로봇 시스템 개발)

  • Park, Sang-Deok;Jeong, Hee-Don;Lim, Zhong-Soo
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.22 no.3
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    • pp.254-260
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    • 2002
  • In this study, two types of mobile robotic systems using NDT (Non-destructive testing) method are developed for automatic diagnosis of the boiler tubes and large size pipelines. The developed mobile robots crawl the outer surface of the tubes or pipelines and detect in-pipe defects such as pinholes, cracks and thickness reduction by corrosion and/or erosion using EMAT (Electro-magnetic Acoustic Transducer). Automation of fault detection by means of mobile robotic systems for these large-scale structures helps to prevent significant troubles without danger of human beings under harmful environment.

A Study Using Rebound Method and Impact Echo Method for the Comparison of the Compressive Strength of Concrete Slab (반발 경도법 및 충격반향기법을 이용한 콘크리트 슬래브의 압축강도 비교에 관한 연구)

  • Hong, Seong-Uk;Cho, Young-Sang
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.12 no.3
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    • pp.199-207
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    • 2008
  • As infrastructures are being deteriorated, nondestructive evaluation of existing structures and construction quality control are increasingly demanded. The importance of predicting compressive strength of concrete structure is also gradually increasing in construction industry. The estimation of concrete compressive strength is a critical factor of the construction management and quality control. This study has been conducted using Schmidt hammer test and Impact echo method, which are nondestructive test methods for the comparison of the concrete compressive strength. It is focusing to examine the relationship between compressive strength of concrete and rebound number by Schmidt hammer test result by Impact echo method. It was found that concrete compressive strength and rebound number have a close correlation.