• 한국안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.105-113
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• 2006

The footing of a bridge is a very essential part that support the whole load induced by the bridge itself and the traffic as well. However, once a bridge is built, the footing is buried under soil so the footing is invisible from outside. Therefore, the safety or condition of the footing is very difficult to estimate. Not only the length of the imbedded part of the footings but also the type of footings are unknown once the design record is gone. Some nondestructive techniques can be used to evaluate invisible part of the footings but the results have not been successful yet. Using GPR (Ground Penetrating Radar), which has been used for the nondestructive evaluation in military purposes, the condition assessment of the footings have been successfully conducted in this research. The field evaluation and laboratory tests have been conducted to find effective factors in the condition assessment of the footings. The equipment and basic theory of the GPR has been presented. The field test results show that the GPR can be successfully used for the safety evaluation of the footings. More test results and field data are needed for more precise evaluation of the footings.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.27-37
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• 2021

본 논문에서는 관로를 자동으로 검출하는 지하 관로 자동 탐색 시스템을 제안한다. 시간에 따른 지반변화, 관로 시공 불일치 등 여러 가지 요인으로 실제 관로의 위치가 지하 관로 도면과 일치하지 않는다. 이로 인하여 굴착공사나 관로 노후화에 의한 여러 사고가 발생한다. 사고를 방지하기 위해 GPR(지표 투과 레이더, Ground Penetrating Radar) 탐사를 통해 지하시설물을 찾아내는 작업이 이루어지고 있지만, 분석을 담당할 수 있는 전문가의 수가 부족하다. GPR 데이터는 매우 방대하며 분석과정에도 오랜 시간이 걸리기 때문이다. 이에 본 논문에서는 3D GPR 데이터를 자동으로 분석하기 위해 딥 러닝 기술인 3D 이미지 분할을 사용하고, 이에 적합한 데이터 생성 알고리즘을 제안한다. 또한 GPR 데이터 특성에 맞는 데이터 증강 기법, 데이터 전처리 모듈을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안한 시스템은 F1 Score 40.4%의 성능을 보였으며 이를 통해 이미지 분할을 이용한 관로 분석의 가능성을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.13-21
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• 2017

자갈궤도는 100여년 이상 전세계적으로 널리 사용되는 궤도구조로 저렴한 초기 건설비용, 유연한 유지보수와 진동 및 소음의 저감효과가 있지만, 열차운행에 따라서 지속적인 침하가 발생하는 단점이 있다. 이로 인해 지속적인 유지보수가 필요하며, 최근 열차의 속도, 용량, 중량의 증가로 유지보수비용이 증가하고 있는 실정이다. 파울링(fouling)은 노반 세립분이나 자갈입자가 파쇄되면서 발생한 세립분이 자갈 사이의 공극을 메우는 현상으로 배수가 나빠지고, 자갈궤도의 침하를 가속화시키는 등 자갈도상의 열화의 주원인으로 지목되고 있다. 본 논문에서는 GPR(Ground Penetrating Radar)을 이용하여, 도상의 상태를 평가 할 수 있는 분석방법을 제안하였다. 경험에 의존하는 기존의 분석기법을 대신하여, 고속선에 사용되는 자갈의 감쇠 특성을 반영한 이득함수(gain function)를 제안하였다. 실내 박스 실험과 실모형 실험을 통해 제안한 이득함수로 증폭한 GPR신호에 힐버트 변환을 추가로 적용하여 자갈층과 노반층에서 반사된 신호의 세기변화를 깊이에 따라 계산하였다. 이로부터 신호의 세기가 비교적 크게 변화하는 곳을 파울링층과 노반층의 경계로 구분할 수 있었다. 다만 현장적용을 위해서는 침목의 영향을 분리하고 전자기파 분산특성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.497-505
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• 2021

최근 국내에서 빈번하게 발생하는 지하공간 사고에 기인하여 정부에서는 지하공간 안전관리 대책으로 지하공간통합지도(IUGIM: Integrated Underground Geospatial Information Map) 구축의 기본 계획을 2015년에 수립하여 2021년 현재 부분 구축이 완료된 상태이고, 지하공간 관리 주체 및 관계 기관 등이 활용 중이다. 본 연구는 지하공간통합지도의 활용성 향상 방안의 일환으로 수행 중이며, 현장에서 계측된 실시간 기반의 데이터와 지하공간통합지도 내에 저장되어 운용 중인 보관 데이터의 비교 작업을 수행하기 위한 가시화시스템을 구축하는 내용을 다룬다. 지하공간통합지도에 구축되어 관리되고 있는 시추공 데이터 및 지하시설물 6종에 대한 가시화 기능을 탑재한 시스템을 구축하였다. 지하시설물 6종은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관 및 난방관이다. 구축 완료된 시스템은 서울시 강남구, 서초구 일원 3지점에 대한 현장 실증을 수행하였다. 현장 실증은 모바일센터에 접속해서 지하공간통합지도 데이터 내려받기, 지하공간통합지도 데이터(지표면 생성, 시추정보, 지하시설물) 가시화 작업, 현장에서 취득한 GPR(Ground Penetrating Radar) 기반 데이터에 대한 가시화 등으로 진행하였다. 지하공간통합지도 데이터 및 GPR 기반 현장 데이터의 실증 결과 적합한 것으로 판정되었다. 본 연구의 결과로 굴착 현장에서 안전한 시공에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.243-244
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• 2022

In this paper, experiments were conducted on signal amplification of polymer capsules for application to Ground Penetrating Radar so as to enable real-time monitoring of polymer capsules inside concrete using the Morphology Dependent Resonance phenomenon. A TEM CELL and a vector network analyzer were used to analyze the difference in resonance frequency depending on the material of the sphere and the presence or absence of fracture. In order to manufacture a capsule of a size that can be measured using millimeter waves used in GPR, we manufactured a capsule with a 3D printer and analyzed the effects of the presence or absence of coating and the size of the capsule on the resonance frequency. Resonant frequency or signal amplification is more affected by diameter than coating. The capsule showing the highest amplification is the resin-coated 50 mm diameter capsule with a 316-fold increase and the lowest capsule is the uncoated 10 mm diameter capsule with a signal amplification of 11.9 times. These results demonstrate the potential of GPR to measure the position and state of self-healing capsules, which are small-sized polymers, in real time using millimeter waves.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.663-666
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• 1999

Ground Penetrating Radar (GPR) attached with 1 GHz center frequency antenna has been used to measure a dielectric constant of mortar, and to detect and locate a steel bar embedded inside laboratory size mortar specimens at various depth. Mortar specimens are made for the measurements with the dimensions of 100cm (width)$\times$100cm (length)$\times$14cm (depth). Each specimen has a 13mm diameter D13 steel bar at 2, 4, 6, 8, 10 and 12cm depth. In this paper, results of radar measurments are provided with a sample output, which successfully located the bar. It has been found that the reflected wave of the steel bar interacts with that of surface when the steel bar has the close distance to the surface.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.774-783
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• 2020

For the issue of subsurface target localization by reverse projection, a new approach of target localization with different distances based on symmetric sub-array multiple-input multiple-output (MIMO) radar is proposed in this paper. By utilizing the particularity of structure of the two symmetric sub-arrays, the received signals are jointly reconstructed to eliminate the distance information from the steering vectors. The distance-independent direction of arrival (DOA) estimates are acquired, and the localizations of subsurface targets with different distances are realized by reverse projection. According to the localization mechanism and application characteristics of the proposed algorithm, the grid zooming method based on spatial segmentation is used to optimize the locaiton efficiency. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed localization method and optimization scheme.

• 한국측량학회지
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• 제21권2호
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• pp.109-121
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• 2003

지하에는 수많은 각종 시설물이 매설되어 있으며, 이러한 지하매설물의 효율적인 관리는 도시의 원활한 운영을 위한 중요과제가 되어가고 있다. 지하에 매설된 각종 시설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 지하측량법으로 GPR(Ground Penetrating Radar)탐사 등이 주로 적용되고 있으나, 가탐심도가 매우 낮으며, 지하매질이 불균질하거나 점토, 염분, 자갈 등의 지반 및 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다. 본 연구에서는 지반조건 및 고심도 때문에 지하매설물을 측량을 할 수 없는 지역에서 지하매설물의 지하측량을 효과적으로 수행할 수 있는 비파괴적인 전자탐사기법으로서 '고주파수대역 전자탐사법'을 개발하였으며, 광역상수관이 천부 및 심부에 다수 매설되어 있으나 열악한 지반환경 때문에, 그 어느 지하측량법으로도 지하매설물을 측량할 수 없는 지역에 고주파수대역 전자탐사법의 효용성 확인을 위해 적용하였다. 연구결과 기존의 지하측량방법으로는 위치확인을 할 수 없었던 지하매설관에 대해서 고주파수대역 전자탐사법의 적용은 매우 성공적이었으며, 지반정수를 함께 유추할 수 있었다. 따라서 본 지하측량법은 지하매설물의 정밀 지하측량에 효과적으로 적용할 수 있으며, 문화재유물 등의 조사에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.68-73
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• 2011

In Ground Penetrating Radar (GPR) for buried object detection, it is important to identify a buried target because removal of an unwanted target requires as much time and effort as does a wanted target. For a simulation of the target identification, the FDTD (Finite Difference Time Domain) and PML (Perfectly Matched Layer) techniques are widely used. Simulation results vary depending on the type of the buried object and the position of the source. As a result, this paper illustrates the range (time) profile of the five types of facilities including PEC (Perfect Electric Conductor) rectangular box and pipes, and shows the comparison of the range profile of the buried facilities.

• 전기학회논문지
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• 제58권9호
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• pp.1790-1795
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• 2009

For GPR(Ground Penetrating Radar) applications, an accurate analysis of the scattered field is necessary to identify the unknown target. Dyadic Green's function of the multilayered medium is developed and applied to analysis of the underground conducting object. We used method of moment(MOM) with dyadic Green's function, and Discrete Complex Image Method(DCIM). To reduce the computational complexity, fast multipole method is introduced and we showed the accuracy of the method comparing with the conventional method of moment. For investigating the underground conducting target, several numerical experiments were accomplished using this method.