• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.2
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• pp.157-163
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• 2007

Crack detection technique for concrete structures has been developed in this study. Experimental tests were carried out to detect a surface and internal crack, employing common fiber optic cables and OTDR(optical time domain reflectometry), an optical signal analyzer which is widely used to detect damages at fiber optic cables in the field of optical engineering. While initial concrete crack is ready to occur under cracking force, the occurrence and location of the crack are simultaneously detected to give the same damage to fiber optic cables which have been attached to and/or embedded into concrete in advance. It is obtained through successive tests that the principal factors for crack detection is the covering state of fiber optic cable, and total 4 tests including a preliminary test were conducted and the crack detection technique was verified. The practical usefulness would be expected at crack management and maintenance of concrete structures.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.43 no.2
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• pp.44.3-44.3
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• 2018

수성의 대기와 자기장은 매우 희박하여 그 표면이 우주 환경에 거의 그대로 노출되어있다. 표면의 토양은 태양풍입자와 미소유성체 등에 의해 계속해서 밝기가 어두워지고 입자의 크기도 작아진다. 이러한 현상을 종합적으로 '우주풍화'(space weathering)라고 부르는데, 그 정도를 정량화하거나 상대적으로 평가하는 데에는 어려움이 따른다. 왜냐하면 우주풍화의 정도에는 원인이 되는 입자의 입사 플럭스는 물론이고, 표면의 지역 조성비와 토양의 노화도 등이 모두 섞여 영향을 미치기 때문이다. 이를 극복하는 한 가지 방법은 수성 표면을 뒤덮고 있는 수많은 충돌구(impact crater) 내의 광학적 특성 분포를 통계적으로 분석하는 것이다. 충돌구 안쪽의 토양은 충돌 시점에 동시에 형성되었고, 그 성분이 충돌구 밖 임의의 지역에 비교해 상대적으로 균질하며, 지형적으로 충돌구 안팎의 경계가 분명하게 정해져 있다. 또한, 충돌구는 수성 전구(全球)에 걸쳐 어디에서나 발견되므로 각 충돌구의 특성을 경도 위도 연대 등 여러 측면에서 조사할 수 있다. 본 연구에서는, 메신저(MESSENGER) 탐사선의 MDIS 영상기에서 얻은 관측 자료를 활용하여 수성 충돌구의 광학적 특성에 대해 알아본다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.50 no.6
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• pp.487-495
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• 2017

A granite rock body, called 'Bukbawi', located on a mountaineering trail at Mt. Palgong Provincial Park is popular among the public because it resembles a percussion instrument. If someone hits the specific surface area of this rock body, people can hear drum-like sound. Such phenomenon may be geologically associated with exfoliation process of the granite body or miarolitic cavity developed after gasses escaped during formation of granite. To understand better the inner structure causing drum-like sound, we carried out a non-destructive ground-penetrating radar survey. In this study, as our primary target is very close to the surface, we utilized 1 GHz antennas to produce high-resolution near-surface images. In order to construct 3-D internal images, the measurements were conducted along a pre-defined grid. The processed radargrams revealed that the locations associated with 'drum' sound coincide with strong reflections. In addition, both reflection patterns of fracture and cavity were observed. To further quantify the observed reflections, we simulated GPR scans from a synthetic fracture in a granite body, filled with different materials. The simulated results suggest that both exfoliation process and miarolitic cavity may have contributed to the 'drum' phenomena. Furthermore, the radargrams showed a well-developed cavity signature where two major reflection planes were crossed. Thus, our study is an example of non-destructive geophysical studies that can promote Earth Science in the broader community by examining geological structures attracting the public.

• Economic and Environmental Geology
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• v.43 no.6
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• pp.615-623
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• 2010

Seismic refraction survey is a geophysical method that delineates subsurface velocity structure using direct wave and critically refracted wave. The generalized reciprocal method(GRM) is an inversion technique which uses travel-time data from several forward and reverse shots and which can provide the geometry of irregular inclined refractors and structures underlain by hidden layer such as low velocity zone and thin layer. In this study, a simple Excel-GRM routine was tested for fast mapping of the interface between weathering layer and bedrock during the survey, with employing a pair of forward and reverse shots. This routine was proved to control the maximum dip of approximately $30^{\circ}C$ and maximum velocity contrast of 0.6, based on the panel tests in terms of dipping angle and velocity contrast for the two-layer inclined models. In contrast with conventional operation of five to seven shots with sufficient offset distance and indoor data analysis thereafter, this routine was performed in the field shortly after data acquisition. Depth to the bedrock provided by Excel-GRM, during the field survey for Cheongju granite area, correlates well with the elevation of the surface of soft rock from the drill core and SPS logging data. This cost-effective routine developed for quickly delineating the bedrock surface in the field survey will be readily applicable to mapping of weathering zone in narrow zone with small variation of elevation of bedrock.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.229.2-229.2
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• 2012

지금까지 해외의 여러 달 궤도선에서 달의 영상을 다양한 방법으로 관측한 것에서 알 수 있듯이 영상 관측은 달 탐사에서 중요한 부분이다. 특히 그 중에서 입체 영사기(Stereo Imager)는 달의 3차원적 영상을 관측하여 달 표면의 구조를 파악할 수 있고 분광 카메라(Hyperspectral Camera)는 달 표면을 이루고 있는 물질을 분광 정보를 통해서 알아낼 수 있다. 본 연구에서는 우리나라가 2020년경 독자적인 달 궤도선을 계획하고 있는 것에 발맞추어 이 두 관측 장비를 설계해 보았다. 본 연구에서 설계한 탑재체는 하나의 광학계를 이용해 가시광 영역에서 동시에 입체 영상과 분광 영상을 얻을 수 있는 장치이며, 달 표면에서의 궤도선의 속도와 저장 가능한 정보의 양을 고려하여 100 km의 고도에서 속도를 1.6 km/s로 가정할 때 interline CCD가 17.5 m의 공간 분해능을 갖기 위해 92 frame/s 이상의 frame rate로 관측을 수행할 수 있게 하였다. 특히 분광 카메라는 wedge filter를 사용하여 광학계의 부담을 줄였으며 검출기로는 interline CCD를 사용하여 channel 수를 조절할 수 있도록 하였다. 또한 달 표면을 구성하는 입자의 크기에 대한 정보를 얻을 수 있는 편광판도 설치 하였다. 시험 모델의 문제점을 분석하여 새롭게 개선된 탑재체를 설계하여 개발하였다. 렌즈를 수정해 vignetting과 왜곡 현상을 보정하였고 전체 무게를 1.5 kg으로 줄여서 시험 모델보다 30% 이상 줄일 수 있었다. 파장 분해능은 20nm로 시험모델보다 더 개선된 분해능을 얻을 수 있었다. 출력 효율의 증대를 위해 power board의 수정을 수행하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.26 no.1
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• pp.9-20
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• 2010

The LIDAR data can be efficiently utilized for automatic reconstruction of 3D models of objects on the terrain and the terrain itself. In this paper, we attempted to generate simulated waveforms of FW (Full-Waveform) LIDAR (LIght Detection And Ranging). We performed the geometric modeling of the sensor and objects, and the radiometric modeling of the waveform intensity. First, we compute the origins and directions of the sub-beams by considering the divergence effects of a laser beam. We then searched for the locations at which the sub-beams intersected with the objects, such as ground, buildings and trees. Finally, we generate the individual waveforms of the reflected sub-beams and the waveform of the entire beam by summing the individual ones. With the experimental results, we confirmed the waveforms were reasonably generated, showing the characteristics of the surfaces the beam interacted with.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.996-1000
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• 2005

본 연구에서는 마포대교 확장 공사의 인해 일부 교각의 우물통 기초 주변 하상변화와 세굴 현상을 파악하기 위한 심도추정 방법으로 현재 다양하게 토목분야에서 적용되고 있는 치하투과레이더 탐사기법을 사용하였다. 교각 우물통 주변의 안정적인 GPR 탐사를 수행하기 위한 보조장비를 고안하여 마포대교 P6의 우물통 주변을 2004년 6월(1차)과 2004년 10월(2차)에 걸쳐 탐사를 실시하였으며, 탐사 기간 중 약 12,000 cms의 유출량이 발생하여 국부세굴과 하상 변화 가능성을 충분히 검토 할 수 있을 것으로 판단되었다. 수집된 자료를 통해 양질의 자료 획득을 위해서 자료의 보정 과정을 마친 후 각각의 구간에 대해서 1, 2차 탐사된 두 개의 자료를 비교 분석하였다. 전구간의 반사파를 이용하여 기존의 연구결과에서 얻어진 반사파의 양상(Beres and Haeni, 1991)과 비교한 결과 하상 표면은 미사 혹은 실트로 구성되어 있고 주요한 하상 하부 매질은 전석(boulder), 호박돌 등으로 이루어져 있었다. 그리고 1차 및 2차 탐사 자료와 DATAPCS의 세굴센서가 설치된 측점을 기준으로 심도 및 위치 보정을 한 결과 큰 오차는 발생하지 않았으며, 400 MHz 안테나를 활용하여 최대수심 약 10 m 이상 하상을 탐사할 수 있었다. 수심이 깊은 구간은 하상과 가까운 위치에서 탐사를 실시하여 양질의 하상 변화 양상을 파악할 수 있어 하상 재료의 정성적인 평가를 높일 수 있도록 하였다. 마포대교의 탐사 대상 교각 우물통 주변은 계획홍수량의 1/3 수준으로 비교적 적은 홍수량이 발생한 2004년의 호우사상으로 인해 일부구간이 약 $10\~20\;cm$ 정도의 퇴적과 세굴 영향이 나타난 것을 제외하고는 유의할 만한 세굴과 하상 변화가 발생하지 않고 매우 안정적인 상태를 보이고 있으며 되메움이나 두드러진 퇴적층의 양상 또한 확인할 수 없었다. 대상구간에 설치한 유속계 최대유속이 2.0 m/s 이상 발생하였지만 우물통 주변의 자갈 및 호박돌 등과 같은 평균입경이 큰 유사의 이동에 절대적인 한계유속을 초과하지 못한 것으로 판단된다. GPR 탐사의 적용 한계성을 극복한 본 연구는 홍수 전$\cdot$후의 하상변화 및 최대세굴심, 되메움 깊이 및 범위 등의 세굴현상을 현장탐사를 바탕으로 현재 다양하게 적용하고 있는 세굴 실험식과 비교 분석함으로써 우물통 주변의 효율적인 세굴 보호 대책을 강구하는 목적으로 그 활용성을 증대할 수 있을 것이다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.12 no.1
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• pp.69-76
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• 2009

We report an implementation of the Ground Penetrating Radar (GPR) survey at a site that corresponds to a ruined castle. The objective of the survey was to characterise buried archaeological structures such as walls and tiles in Van Khan Tooril's Ruin, Mongolia, by 2D and 3D GPR techniques. GPR datasets were acquired in an area 10mby 9 m, with 10 cm line spacing. Two datasets were collected, using GPR with 500MHz and 800MHz frequency antennas. In this paper, we report the use of instantaneous parameters to detect archaeological targets such as tile, brick, and masonry by polarimetric GPR. Radar polarimetry is an advanced technology for extraction of target scattering characteristics. It gives us much more information about the size, shape, orientation, and surface condition of radar targets. We focused our interpretation on the strongest reflections. The image is enhanced by the use of instantaneous parameters. Judging by the shape and the width of the reflections, it is clear that moderate to high intensity response in instantaneous amplitude corresponds to brick and tiles. The instantaneous phase map gave information about the location of the targets, which appeared as discontinuities in the signal. In order to increase our ability to interpret these archaeological targets, we compared the GPR datasets acquired in two orthogonal survey directions. A good correlation is observed for the alignments of reflections when we compare the two datasets. However, more reflections appear in the north-south survey direction than in the west-east direction. This is due to the electric field orientation, which is in the horizontal plane for north-south survey directions and the horizontally polarised component of the backscattered high energy is recorded.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.162-162
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• 2011

표면파 속도 측정은 근래 토목분야에서는 비파괴 지반조사기법으로 활용되고 있다. 최근에는 디지털 신호처리기술의 발달과 함께, 더욱 정확해진 자료분석 알고리즘을 통하여 표면파 탐사관련 기술이 향상되어 3차원의 공간연속적인 시험이 가능해졌다. 본 연구는 표면파의 분산 특성을 이용하여 콘크리트 구조물의 깊이별 강성평가를 하는 SASW(Spectral Analysis of Surface Waves)기법과 STFT(Short time Fourier Transform)과 HWT(Harmonic Wavelet Transform)를 이용한 주파수영역에서의 공진주파수를 통한 부재평가 기법인 IE(Impact Echo)기법을 이용하여 대상부재의 강도평가를 수행하기 위한 시제품 개발을 수행하였다. 시제품은 메인프레임과 2개의 센서로 이루어져 측정을 수행하며 측정장치와 DAQ장치 및 S/W로 구성되어 있다. 메인프레임의 진동특성영향을 제거하기 위하여 2개의 센서는 프레임과 띄움구조로 설계하였고 센싱하는 위치는 대상 재료의 밀착되어 계측할 수 있도록 설계하였다. 탄성파를 계측하여 대상 재료의 깊이별 측정된 표면파의 속도를 계측하며 개발된 시제품의 구조물별 적용성 평가를 위한 실험을 수행하였고 평균 표면파 속도를 통해 추정한 콘크리트 두께와 결함 및 강도 추정의 적용성을 평가하였다. 시제품을 이용해 시험콘크리트 표면파를 측정한 결과 SASW기법을 이용하여 깊이에 대한 위상속도 분포와 IE기법의 결과로 개발된 시제품의 합리적 적용성이 평가되었다. 그러나 재료의 강도추정에 있어서는 각각 알고리즘의 주파수분석 요소들에 의해 변동되는 경향을 보여 추후 많은 테스트를 통해 속도-강도 추정의 회귀곡선식을 S/W에 탑재시키고 다양한 방법으로 조합하는 알고리즘으로 신뢰성있는 강도추정을 위한 알고리즘을 개발하여야 한다.

• The Science & Technology
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• v.30 no.11 s.342
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• pp.16-19
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• 1997

미국을 비롯한 선진국들이 우주의 신비를 캐기 위한 탐사작업에 열을 올리고 있다. 미국은 지난 7월 우주선 패스파인더호를 발사, 화성표면에 착륙시켜 화성의 생생한 자료를 지구로 보내온 것을 계기로 2005년에는 화성 왕복선을 발사하고 2010년에는 인간이 직접 화성을 방문하는 계획을 실현할 계획이다. 또 미국과 러시아는 차세대 우주정거장 '알파'를 내년에 발사하기로 했다. 더욱 활발해진 우주개발의 현황을 알아본다.