• 한국지구과학회지
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• 제21권6호
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• pp.675-682
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• 2000

금강하구 부근의 연약지반에서 획득한 탄성파 자료(25개 shot gather)를 역산하여 2차원 S파 속도구조를 구하였다. 탐사측선위에 위치한 2개 시추홀에서 지질조사를 실시하고 표준관입시험을 실시하였다. 2차원 S파 속도구조는 대상지역의 지층이 두께 1${\sim}$3m의 상부층(S파 속도 200${\sim}$700m/sec), 두께 5${\sim}$8m의 중간 저속도층(S파 속도 100m/sec${\sim}$400m/sec)과 그 아래 S파 속도 1000m/sec 이상의 하부층으로 이루어져 있음을 보인다. 저속도층은 탐사측선의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 가면서 그 두께가 얇아지고, 기반암의 깊이도 얕아진다. S파 속도구조와 지층의 지질, 표준관입시험 값을 검토한 결과, 저속도층은 clay층과 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다. 이에 비해 Standard Penetrarion Test 값은 지층의 성분과는 연관성을 보이지 않고, 깊이에 따라 증가하는 것으로 나타난다. 이 연구는 표면파 역산이 연약지반의 S파 속도구조를 밝히는 데 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다. 또한 표면파 역산 방법은 연약지반에 흔히 존재하는 지표에 가까운 지하수면, 또는 저속도 층으로 인한 굴절파 탐사방법의 한계를 극복할 수 있는 방법을 제공한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권10호
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• pp.33-43
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• 2008

본 연구에서는 현재 운영 중인 경상북도 영천시에 위치한 Y댐에 대하여 댐 축조재료 중 코어죤의 최대전단탄성계수 산정을 위한 합리적인 전단파속도를 산정하기 위하여 시추공을 이용한 크로스홀시험과 다운홀시험을 수행하였고, 지표탐사인 MASW(Multi-channel Analysis of Surface Wave, 다중수의 수진기를 이용한 주파수영역 표면파해석)와 반사법 탄성파탐사를 수행하였다. 현장시험으로부터 코어죤의 심도별 전단파속도를 산정하고 그결과들을 비교 분석하였다. 또한, 현장시험 결과와 Sawada의 경험적 제안식을 비교 분석하였다. 본 연구의 목적은 댐 코어죤의 심도별 전단파속도를 산정하기 위해 수행된 4종류의 현장시험 결과를 비교 분석하고, 시험결과와 경험적 제안식을 비교하여 경험식의 적정성을 판단하고, 기존댐 코어죤의 심도별 전단파속도를 합리적으로 산정하는 방법을 제안하는 데 있다. 시험결과, 측정심도 내(18m 이내)에서 다운홀시험, MASW, 반사법탐사에 의한 코어죤의 심도별 전단파속도 산출 결과는 유사한 결과를 보였으며, MASW와 반사법탐사의 경우에는 심도 30m까지 그 산출 결과가 거의 같은 것으로 나타났다. 기존 댐 로어죤의 심도별 전단파속도를 산출하고자 할 때 운영 중인 댐 코어죤에 시추공을 형성하는 것은 현실적으로 매우 어려운 사안임을 감안한다면 MASW나 반사법탄성파탐사와 같은 지표탐사에 의한 전단파속도 산정이 가장 현실적인 방법일 것으로 판단된다. 현장조사가 여의치 않거나 예비조사의 경우에는 기존의 방법과 같이 Sawada의 경험식을 이용할 수 있는데, 경험식을 이용할 경우 Sawada의 제안식 중 하한값을 적용하는 것이 합리적인 방법일 것으로 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.70-79
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• 2020

본 연구의 목적은 IoT기반 무선 비접촉 콘크리트 시스템(ICUS)을 개발하고 이를 성능 평가하는데 있다. 개발된 시스템은 16개의 MEMS, 2Mhz의 digitizer, 증폭 회로, FPGA 및 wifi 모듈로 구성되어 있으며 무선 측정 시스템으로 콘크리트의 누설되는 표면파를 측정한다. 데이터 분석은 신호의 정확성을 높이기 위해 다중 채널 분석을 수행하였으며 이를 통해 누설 표면파 및 음향의 속도를 도출할 수 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 기존의 초음파 전달속도 시험( UPV)과 결과비교 하였으며 이는 철도 현장의 콘크리트 침목에서 수행되었다. 시험 결과, 초음파 전달속도 시험(UPV)을 통해 균열을 검출하는 것은 침목의 균열 형태와 초음파 경로가 평행하거나 접촉식으로 현장 적용의 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 개발된 IoT기반 비접촉 초음파 시스템(ICUS)은 손상되지 않은 침목에 비해 동탄성계수가 최대 59%감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 개발된 시스템의 표면파 신호 분석은 현장에서 균열을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.49-57
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• 1988

본 연구에서는 표면과 시험으로부터 얻어지는 Rayleigh파의 분산곡선을 분석하여 자연지반 및 포장 구조체 각 층의 전단파 속도를 결정할 수 있는 새로운 해석적 역산기법을 개발하였다. 본 연구의 역산기법은 다층 탄성체에서 표면파의 분산에 관한 Haskell의 이론을 토대로 개발된 것이다. 델타 매트릭스 기법을 적용하여 주파수의 크기에 제약을 받지 않는 분산방정식을 유도하여 사용하였으며, Rayleigh파의 한 파장 깊이 이하를 반무한 강성층(rigid halfspace)으로 대치하는 해석방법을 적용하였다. 분산곡선의 역산을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며 수치분석을 통하여 본 연구에서 개발한 새로운 해석적 역산기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.51-63
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• 2005

콘크리트 포장에는 재료의 결함이나 구조적 문제점으로 인하여 표면균열, 슬래브의 처짐 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 결함이 발생한 콘크리트 포장이 현재 운용중일 때 심각한 교통문제와 경제적 손실을 초래하지 않기 위해서는 신속하게 유지관리가 이루어져야 한다. 이러한 콘크리트 포장의 신속한 유지관리를 위해서 탄성파 기법이 효율적으로 활용될 수 있는데, 이는 탄성파 기법으로 재료의 공학적 물성과 건전도 상태를 비파괴적, 비관입적으로 신속하게 측정할 수 있고, 또한 콘크리트 하부 기층, 보조기층, 노반의 강성까지 측정할 수 있는 장점을 가지고 있기 때문이다. 본 연구에서는 건전도 평가기법으로서 비파괴 탄성파 기법의 적합성을 평가하기 위하여 탄성파 기법에 관한 수치해석을 수행하였고, 수치해석 결과를 근간으로 하여 콘크리트 활주로의 재료적 결함, 구조적 건전도 상태를 종합적으로 평가하는 비파괴기법 평가체제를 제안하였다. 표면균열이 국부적으로 발달한 $\bigcirc\bigcirc$ 콘크리트 활주로에 대하여 본 연구에서 제안한 평가체제를 적용하여 표면균열의 원인을 규명하였다. 탄성파 건전도 평가로 획득한 활주로의 건전도 상태는 현장에서 채취한 코어와 코어시험 결과를 이용하여 비교함으로써 본 연구에서 제안한 비파괴 탄성파 기법 평가체제의 신뢰성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.87-99
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• 1993

본 연구에서는 비파괴 시험장비인 FWD를 사용하여 아스팔트 콘크리트 포장체 각 층의 탄성계수를 추정할 때 고려하여야 하는 가상암반층의 깊이를 FWD의 충격지속시간과 충격하중에 의한 포장체내의 압축과 속도로부터 산정할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 또한 FWD 시험자료를 입력치로하여 포장체 각 층의 탄성계수를 추정하는 전산 프로그램인 MFPD에 본연구에서 제시한 알고리즘을 적용 보완하였다. 보완된 MFPD의 탄성계수 추정결과에 대한 타당성을 살피기 위하여 FWD를 제작하여 현장시험을 실시하였으며 아울러 검증시험을 병행 실시하였다. 검증시험으로는 FWD 시험위치에서의 평판재하시험, 채취시료의 실내시험(마샬안정도시험, 압축시험), 표면파시험을 실시하였다. 이들 시험성과를 비교분석한 결과 가상암반층을 고려할 수 있도록 보완한 MFPD의 역산결과가 충분히 신뢰성 있음을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제22권4호
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• pp.459-466
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• 2012

엔지니어링 탄성파 반사법 자료에서 자주 부딪히는 문제는 천부 불연속면의 작은 반사 에너지가 발파로 인한 음파, 직접파, 굴절파 및 진폭이 큰 표면파와 같은 잡음으로 가려진다는 점이다. 자료처리 과정에서 그 동안 국내 지반탐사 자료에 적용되지 않았던 방사변환 기법을 통하여 현장에서 얻어진 거리-시간 영역의 자료를 단순히 속도-시간 영역의 자료로 변환시켜 일관성 잡음을 제거하고자 하였다. 적용성 평가를 위해 수백 미터 깊이를 대상으로하는 고품질의 퇴적분지 탐사자료와 수십 미터 깊이를 대상으로 하는 잡음이 많은 엔지니어링 탐사자료를 시험자료로 선택하였다. 이 방법은 대역통과 필터링과 주파수-파수 필터링에 비해 반사파의 진폭을 약화시키지 않고 음파, 표면파, 직접파, 굴절파와 같은 천부의 일관성 선형 잡음을 효과적으로 약화시킬 수 있었다. 방사 트레이스 영역에서 잡음의 주파수 특성을 고려하여 설계된 저주파 제거 필터를 적용할 때 표면파 분산 구간은 물론 주파수-파수 필터링에서 통제하기 힘든 직접파, 굴절파 및 음파의 중첩 구간(50m 깊이 이내)에 있는 천부 반사면들이 효과적으로 부각되었다. 일관성 있는 선형 잡음에 제한되어 적용되는 이 방법은 앞으로 속도-시간 영역에서 각 종 잡음의 분포 특성을 정확히 파악할 때 엔지니어링 자료에 흔히 나타날 수 있는 절리, 파쇄대, 천부 단층에 의한 회절파와 역-산란파와 같은 잡음도 충분히 조절할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.1-10
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• 2011

항만 리모델링을 위한 콘크리트 시설물에 대한 평가가 필요하며, 특히 리모델링이 결정된 경우에는 소파 블럭이나 케이슨 블록 등에 대한 재활용 여부를 평가하여 재활용이 가능할 경우에는 유용하는 것이 경제적인 리모델링에 도움이 될 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트 항만시설물에 대한 건전성 평가 및 재활용성 평가를 위하여 기존의 초음파 속도법을 비롯하여 슈미트 해머를 이용한 반발경도법, 충격반향법, 표면파 속도법 등의 비파괴시험을 실시하였다. 국내 5개 항만에 대하여 비파괴시험 및 시편을 채취하였으며, 채취한 시편에 대한 압축강도 시험을 수행하여 비파괴시험 결과와 비교하였다. 비파괴시험결과와 압축강도 시험을 통하여 콘크리트 재료의 탄성계수와 압축강도 등을 평가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1C호
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• pp.45-51
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• 2010

지하철 터널 시공, 지하공간 시공, 대심도 굴착 등과 같이 도심지에서의 토목구조물 설계와 시공에 있어서 큰 어려움 중의 하나는 도심지 지반조사이다. 여러 가지 지장물, 전기 잡음, 교통 진동 등과 같은 자연적, 인위적 장애물로 인하여 어느 지반조사 기법이든지 그 결과의 신뢰성은 그리 높지 않은 상황이다. 본 연구에서는 이와 같이 현실적 요구가 높은 고품질 도심지 지반조사 기법의 개발을 목표로 하여 선행연구를 수행하였고, 일차적으로 HiRAS(Hybrid Integration of Resistivity and Surface Wave Velocities) 라고 하는 표면파-전기비저항 병합기법을 개발하였다. HiRAS 기법은 표면파 기법인 CapSASW 기법과 전기비저항 기법인 PDC-R 기법을 병합한 것으로서, 지반 매질의 강성 평가에 우수한 CapSASW 기법의 장점과, 전기잡음에 대한 내성과 지층변화 평가에 우수한 특성을 가진 PDC-R 기법의 장점을 동시에 활용하고자 한 것이다. 표면파 기법과 전기비저항 기법을 동시에 활용하는 역산해석의 측면에서는 표면파 기법의 탄성파 속도와 전기비저항 시험의 전기비저항 간의 부지고유관계를 이용하여 병합역산을 수행하는 전략을 채택하였다. 또한 HiRAS 기법 개발과정에서 부차적으로 지반매질의 포아송비 분포를 2차원으로 평가할 수 있는 성과도 도출하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제36권1호
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• pp.16-26
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• 2015

연약지반의 평가를 위한 물리탐사기법의 적용성을 알아보기 위해 총 6개월간의 전기비저항 모니터링자료를 취득하였다. 추가적으로 다중채널 표면파 탐사(Multichannel Analysis Surface Wave; MASW)를 실시하여 전단파 속도와 연약지반의 강도분포를 파악하고자 하였다. 또한, 콘 관입시험(Cone Penetration Test; CPT)과 시추 시료의 실내시험을 이용하여 물리탐사 자료와의 상관성을 확인하고 탐사 자료의 신뢰성을 높이고자 하였다. 그 결과 장기간의 모니터링 자료로부터 연약지반의 거동양상을 파악할 수 있었고, 추가 탐사를 통해 얻은 전단파 속도와 실내 시험간의 유의미한 상관관계가 확인되어 연구 지역 연약지반의 강도를 평가하는데 있어 표면파 탐사의 유용성을 확인 할 수 있었다. 최종적으로 지구통계학적 방법을 이용하여 물리탐사 자료와 이종 자료에 대한 3차원적인 지반 분포 영상을 획득하였다. 본 연구를 통해 넓은 영역에서의 연약지반 평가를 위해서는 장기간의 전기비저항 모니터링으로 영역 전체의 특성을 파악해야 함을 알 수 있었다. 이를 보강할 수 있는 추가적인 탐사 자료와 시추 자료를 이용한다면 경제적이고, 신뢰성 있는 평가가 이루어 질 수 있을 것으로 판단된다.