• 한국방재안전학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.47-53
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• 2017

지반 굴착에 따른 주변 지반의 함몰 문제를 예측하고 평가하기 위해서는 지반함몰 위험인자의 정확한 탐사가 필요하다. 이 연구에서는 지반굴착현장 주변의 거동 분석을 통하여 지반이완영역 분포를 분석하고 여러 가지 조건에서 GPR 탐사를 시뮬레이션 한 결과, 함수율에 따라 다소 차이는 있으나 불포화 지반에서는 지층의 분포 및 이완영역 분포를 확인할 수 있었으며, 포화 지반에서는 GPR 탐사의 어려움이 있는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.430-439
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• 2018

연구목적: 본 연구에서는 복구된 공동의 효율적인 유지관리를 위해 지중 내 탐지물질을 매설하고, GPR 탐사를 이용한 유지관리 방법의 효용성을 검증하는데 목적이 있다. 연구방법: 탐지물질은 EMI 시트, EMI 페인트, 페로니켈 슬래그를 사용하였고 매설된 탐지물질의 크기, 깊이를 달리하여 실험을 진행하였다. 연구결과: 탐사 결과 모든 재료에서 매설된 탐지물질의 크기, 깊이에 따라 지표에서 GPR 탐사로 탐지할 수 있는 영향범위가 나타났으며, 탐지물질로 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권8호
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• pp.29-36
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• 2022

최근 지하공간에 대한 개발이 활발히 진행됨에 따라 지중 시설물의 정보에 대한 중요도가 증가하고 있다. 굴착작업을 수행하기 전에 지중 시설물의 위치를 정확히 파악해야 한다. 지표투과레이더(GPR)와 같은 지구물리적 탐사 방법은 지중 시설물을 조사하는데 유용하게 사용된다. GPR은 지반에 전자기파를 송출하며 지반과 다른 매질에 의해 반사되는 신호를 분석하여 지중시설물의 위치와 깊이 등을 파악한다. 그러나 GPR 데이터의 판독은 숙련된 전문가의 주관적 판단에 의존하기 때문에 이를 딥러닝을 통해 자동화하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 딥러닝은 학습 데이터가 많을수록 정확한 모델을 만들 수 있으며, 이러한 학습데이터 축적에 있어 수치해석이 좋은 대안이 될 수 있다. 수치해석의 경우 지반의 불균질성을 모사하여 다양한 조건에서의 GPR 탐사 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 이용하여 학습모델의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다. 지반은 불균질하며, GPR 신호는 지반의 다양한 변수로 인해 영향을 받는다. 그러나 이러한 불균질 지반에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프랙탈 차원수와 지반의 함수비 범위에 따른 GPR탐사 신호특성을 분석하고 불균질한 지반을 모사하기 위한 입력파라미터에 대한 연구를 수행하였다. 프랙탈 차원수가 2.0을 넘어가면 적합곡선에 대한 오차가 크게 감소하는 것으로나타났다. 그리고 분석의 타당성을 확보하기 위해 함수율의 범위가 0.14 미만이어야 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권4호
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• pp.171-184
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• 2023

최근 도심지 도로에서 빈번하게 발생하는 도로 파임의 주원인인 지하 공동의 발생을 파악하기 위해, 차량 부착형 지표투과레이더(GPR)를 통해 얻은 대량의 취득 자료를 효율적으로 처리하기 위한 기계학습 기반 공동 탐지 기술이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 기계학습 자료 생성 시 단순한 영상 처리 기법들만 활용되고 있고, 탄성파 탐사나 GPR 자료 처리에 시도되었던 여러 기법들은 충분히 활용되지 못하고 있다. 이 연구에서는 지하 공동의 탐지가 대부분 회절파의 탐지에 의해 이루어진다는 점에 착안하여 GPR 자료로부터 회절파를 분리하여 YOLO v5 모델을 이용한 도로 하부 공동 탐지 모델의 성능을 향상시켰다. 탄성파에서 개발된 기계학습 기반 회절파 분리 기법을 GPR 자료에 맞게 변형한 후, GPR 현장 자료에서 회절파를 분리하여 공동 탐지 모델의 입력으로 사용하였다. 서울시 공공 개방 GPR 자료를 이용하여 제안된 방법의 성능을 검증한 결과, 회절파 분리를 이용했을 때 더 정확하게 공동 및 지하 구조물을 탐지하는 것을 확인하였다. 또한 제안된 회절파 분리 기법은 향후 GPR 탐사가 이용되는 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.59-66
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• 2005

이 논문의 주 목적은 효율이 높은 공통중간점(CMP) 자료 획득 방법에 대해 서술함으로써, GPR탐사의 적용성을 넓히기 위함이다. CMP 자료 획득의 효율을 높이기 위한 가장 중요한 기술적 혁신은 실시간 이동 GPS(RTK-CPS)를 이용한 GPR 안테나의 위치 연속 모니터링이다. 이 연구에서 제안한 자동 안테나 이동 시스템은 GPR 탐사에서 시간을 가장 많이 요구하는 특정 지점에 안테나를 위치시키는 과정이 필요없기 때문에 탐사 시간 효율이 개선된다. 수치적 실험으로부터 자료획득 효율이 향상됨에 따라 자료의 밀도 및 CMP 중합수가 늘어나는 것을 예측할 수 있었으며, 이는 결과적인 자료의 신호대 잡음비 향상을 초래한다. 현장 적용은 이러한 가설을 입증하였으며, 이 연구에서 제안된 방법을 CMP 방식의 GPR 탐사를 좀 더 실질적이고 널리 사용될 수 있게 한다. 게다가 이 방법은 정밀한 지하수 정보를 제공할 수도 있는데, 이는 CMP 방식으로 얻은 공간적으로 조밀한 유전상수 분포를 물포화도와 갈이 지하수 특성과 관계 깊은 조밀한 물리량 분포로 변환할 수 있기 때문이다.

• 보존과학회지
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• 제20권
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• pp.43-54
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• 2007

무량사오층석탑(보물 제185호)은 백제의 옛 땅에 위치한 지리적 특성으로 백제의 기법이 이어졌고 통일신라의 시대적인 양식도 계승된 고려초기의 석탑이다. 이 석탑은 오랜세월 외부에 위치해 있어 부재에 심한 암석학적 풍화와 생물학적 풍화를 받고 있으며 상대갑석에는 중심침하가 발생한 상태이다. 이에 상대갑석의 중심침하의 원인을 규명하기 위해 탄성파 탐사, 전기비저항 탐사, GPR 탐사와 같은 비파괴 방법을 이용하여 지반안정해석을 실시하였다. 이 결과, 모든 탐사에서 지반은 양호한 상태로 나타났으며, 특히 전기비저항 탐사자료를 통해 지반강화 다짐으로 보여지는 고비저항대가 나타났다. 따라서 상대갑석에서 발생한 중심침하 현상은 지반의 불안정에 의한 것이 아니라 상대갑석 상부 부재의 구조적 불안정에서 기인된 것이라 해석된다. 이 결과는 석탑의 상시 모니터링 또는 보존대책 수립시 기초자료로 활용될 것이다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.440-443
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• 2002

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.77-84
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• 2009

GPR 탐사는 천부 지하 대상체 탐지에 유용한 방법이다. 그러나 다수의 GPR 적용사례에서 보여지듯이 천부 대상체에 의한 신호들은 지표에 의한 강한 반사파에 묻혀서 나타난다. 따라서 대상체에 의한 반사파를 이러한 강한 신호로부터 분리해낼 수 있는 신호처리 기법의 적용이 요구된다. 이 연구에서 사용된 파형압축기법은 신호의 폭을 압축시키는 것으로 심하게 오염되어 흐트러진 파형들로부터 신호를 분리해내는 방법이다. 이 논문에서는 위너필터링 (Wiener filtering) 기법을 사용하여 GPR 자료의 파형압축을 수행하는 자료처리방법을 소개하였다. 이 필터는 매설된 관로 위에서 얻어진 수치모형자료 및 현장 GPR 자료에 적용되었다. 이 분별방법은 강한 지표반사로부터 대상체의 반사신호를 구분해 내는 것과 파형압축을 위한 기준신호로서의 지표반사를 분리해 내기 위한 두 곳 모두에 사용 되었다. 파형압축 필터에 있어서 기준신호의 선정은 매우 중요한 문제이다. 그 이유는 특별히 기준신호의 신호대 잡음비가 낮을 경우 신호의 복이 압축될수록 잡음수준이 증가하게 되기 때문이다. GPR 수치모형자료와 현장 자료에 적용시킨 결과 GPR 영상의 눈에 띄는 개선을 보여주었다 즉, 지표반사파와 대상체에 의한 반사파의 구별이 뚜렷해지고 이를 통해 훨씬 좋은 결과를 나타내었다. 그러나, 현장자료에서는 잡음의 고주파성분을 포함하는 넓은 대역폭을 갖는 기준신호 때문에 약간의 잡음수준의 증가로 나타났다. 지표반사파를 기준신호로 사용하면 GPR자료의 파형의 복을 압축시킬 수 있이 지하 대상체에 의한 반사 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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• 한국지형공간정보학회 1995년도 GPS, CNS, 지하매설물에 관한 워크샵
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• pp.53-61
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• 1995

• 한국지리정보학회지
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• 제24권3호
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• pp.32-40
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• 2021

지하정보는 육안으로 확인이 어려워 안전사고가 발생할 경우 큰 사고로 이어질 수 있다. 최근 국토교통부는 「지하안전관리에 관한 특별법」 재정을 통해 지하매설물의 노후화 또는 파손으로 인해 발생하는 안전사고를 줄이고자 한다. GPR은 육안으로 확인이 어려운 지하공간의 정보를 습득하는 기술로 활용이 많아지고 있다. 그러나 GPR의 위치정보는 탐사 중 습득된 GPS 정보와 영상을 확인하여 보정한다. 이 방식은 평균 오차가 2m 정도 발생한다. 따라서 평면오차를 감소시킬 방안으로 LiDAR를 통한 보정법을 제시했다. 또한 제시된 방법을 활용하여 GPR정보를 보정하였다. 그 결과 오차가 최소 7cm에서 최대 40cm 수준으로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 향후 수집된 정확도 높은 GPR 정보를 AI 등을 활용하여 신속하게 분석한다면 현재보다 더 빠르게 지하정보를 수집하고 활용하여 안전을 확보할 수 있을 것이다.