• 지질공학
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• 제13권4호
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• pp.475-490
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• 2003

본 연구는 물리탐사방법 중 GPR을 이용한 고고학에서의 활용 가능성을 제시하기 위한 것이다. 따라서 탐사의 결과를 보고 고고학자들이 직접 발굴에 응용하여 발굴로 검증된 예만을 제시하였다. 탐사지역으로는 강원도 원주시 부론면 법천리 고분군, 경상남도 고성군 송학동 1호분, 그리고 일본의 사가현에 위치한 요시노가리 옹관유적이다. GPR 탐사의 time slice 분석법을 유구의 평면적인 분포양상을 파악하는데 이용하였다. 이 탐사법으로 각 유적지에서 이상반응(Anomaly)을 찾을 수 있었으며 지하의 각 깊이별 문화유적 분포양상의 변화를 살펴볼 수 있었다. 원주 법천리 유적에서는 석실 및 기타 석재 유구들이 GPR에 대하여 강한 반사신호를 나타내어 백제시대 유구의 분포상황을 확인할 수 있었다. 또한 고성 송학동 1호분은 그동안 고고학계에 논란이 되어왔던 전방후원분의 진위여부에 대하여 탐사 및 발굴을 통하여 3개의 분묘가 합쳐진 것으로 들어났다. 특히 일본의 요시노가리 유적의 2열 옹관 매장지는 발굴을 GPR탐사로 대신한 좋은 예이다. 이상의 조사에서 GPR탐사를 이용하여 유구의 분포범위 및 양상을 발굴 전에 미리 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권4호
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• pp.270-279
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• 2005

일본 문부과학성의 연구 지원하에 지뢰 탐지를 위한 GPR 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 2005 년도까지 두 종류의 새로운 지뢰탈지 GPR 시스템 원형의 개발을 완성하였으며 이를 ALIS (Advanced Landmine Imaging System)와 SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar)이라고 명명하였다. ALIS는 금속탐지기와 GPR을 결합한 새로운 형태의 휴대용 지뢰탐지 시스템이다. 센서의 위치를 실시간으로 추적하는 시스템을 장착하여 센서에 감지된 신호를 실시간으로 영상화할 수 있도록 하였으며, 센서 위치의 추적은 센서의 손잡이에 장착한 CCD 카메라만을 이용하여 가능하도록 고안하였다. 그리고 GPR과 금속탐지기 신호를 CCD 카메라에 포착된 영상에 중첩하여 동시에 영상화하도록 설계하였기 때문에 매설된 탐지 목적물을 용이하게 그리고 신뢰할 만한 수준으로 탐지하고 구별할 수 있다. 2004년 12월에 아프가니스탄에서 ALIS의 현장 검증 실험을 수행하였으며, 이를 통해 이 연구에서 개발한 시스템을 이용하여 매설된 대인지뢰를 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 대인지뢰와 금속 파편의 구분 또한 가능함을 보였다. SAR-GPR은 이동 로보트에 장착한 지뢰탐지 시스템으로 GPR과 금속탐지기 센서로 구성된다. 다수의 송, 수신 안테나로 구성된 안테나 배열을 채택하여 개선된 신호처리 기법의 적용을 가능하며, 이를 통해 좀 더 나은 지하 영상의 획득이 가능하다. SAR-GPR에 합성개구 레이다 알고리듬을 채용함으로써 원하지 않는 클러터(clutter)신호를 억제하고 불균질도가 높은 매질 내부에 매설된 목적물을 영상화할 수 있다. SAR-GPR은 새로이 개발한 휴대용 벡터 네트워크 분석기를 이용한 스텝 주파수 레이다 시스템(stepped frequency radar system)으로 6 개의 Vivaldi 안테나와 3 개의 벡터 네트워크 분석기로 구성된다. SAR-GPR의 크기는 $30cm{\times}30cm{\times}30cm$, 중량은 17 kg 정도이며 소형 무인 차량의 로보트 팔에 장착된다. 이 시스템의 현장 적용 실험은 2005 년 3 월 일본에서 성공적으로 실시된 바 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권8호
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• pp.11-17
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• 2018

최근 도심지를 중심으로 도로함몰이 증가하고 있어 시민들의 안전을 위협하고 있다. 도로 하부에는 상하수도관로, 전기통신시설 등 각종 도로시설물이 매설되어 있는데 이 시설물의 노후화가 도로 함몰의 원인으로 작용하고 있다. 특히, 도로함몰의 주된 원인으로 주목받고 있는 노후 하수관의 경우 CCTV 탐사를 통해 간접적인 방법으로 지반함몰 위험도를 산정하고 있다. 현재 GPR 탐사를 통해 공동을 탐사하고 있지만 지표면에서 탐사하기 때문에 관로 배면에 있는 공동을 찾기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 비파괴 공동 탐사 기법에 대해 조사하고, 조사 기술 중 하수 관로 내부에서 관로배면에 존재하는 공동을 탐사할 수 있는 최적 기술 선정하고 각 기술별로 테스트 베드에서 검증했다. 이는 하수관 주변 공동을 확인하기 위한 객관적이고 정량적인 평가 방법으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.191-194
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• 2008

터널 시공당시 발생하는 여굴이나 라이닝과 원지반 사이에 발생하는 배면공동은 터널의 안정성에 심각한 문제를 야기할 가능성이 있으므로 모르타르 등으로 반드시 뒷채움 시공을 하여야 한다. 이러한 뒷채움 시공이 필요한 공동의 위치, 규모의 확인 및 뒷채움 시공의 결과를 효과적으로 확인하는 비파괴 방법으로 GPR탐사가 보편적으로 이용되어진다. 본 논문에서는 서울의 ○○ 터널의 천단부에 대하여 뒷채움 시공전 450MHz 주파수 대역의 안테나를 이용하여 연속적인 GPR탐사를 수행하였고, 그 결과 전체 터널구간 중 크고 작은 8개구간의 배면 공동이 존재하고 있음을 확인하였다. 뒷채움 시공 이후에도 동일한 측선에서 GPR탐사를 수행한 결과 시공전에 발견된 배면공동이 모두 효과적으로 메워진 것을 확인할 수 있었으며, 기타 철근이 배근되어진 구간역시 밀착도가 더욱 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국빅데이터학회지
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• 제6권1호
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• pp.197-206
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• 2021

GPR(Ground Penetrating Radar)에서 수집된 데이터는 지하 탐사를 위해 사용된다. 이 때, 지반 아래의 시설물들이 GPR을 반사하는 경우가 종종 발생하여 수집된 데이터는 전문가에 경험에 의존하여 해석된다. 또한, GPR 데이터는 수집 장비, 환경 등에 따라 데이터의 노이즈, 특성 등이 다르게 나타난다. 이로 인해 정확한 레이블을 가지는 데이터가 충분히 확보되지 못하는 경우가 많다. 일반적으로 이미지 분류 문제에서 높은 성능을 보이는 인공신경망 모델을 적용하기 위해서는 많은 양의 학습 데이터가 확보되어야 한다. 그러나 GPR 데이터의 특성 상 데이터에 정확한 레이블을 붙이는 것은 많은 비용을 필요로 하여 충분한 데이터를 확보하기가 어렵다. 이는 결국 일반적으로 활용되는 지도학습 방법을 기반으로 인공신경망을 적절히 학습시킬 수 없게 한다. 본 논문에서는 각 레이블의 정확도가 유사한 수준을 갖도록 하는 것을 목표로 데이터 특성을 바탕으로 하는 이미지 분류 방법을 제안한다. 제안 방법은 준지도학습을 기반으로 하고 있으며, 인공신경망으로부터 이미지의 특징값을 추출한 후 클러스터링 기법을 활용하여 이미지를 분류한다. 이 방법은 라벨링 된 데이터가 충분하지 않은 경우 라벨링할 때 뿐 만 아니라 데이터에 달린 레이블의 신뢰도가 높지 않은 경우에도 활용할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권2호
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• pp.87-91
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• 1998

쓰레기 매립장 부근지역에 대해 전자탐사, GPR 탐사, 전기탐사 등 물리탐사를 실시하여 이들을 통한 토양오염의 조사 및 평가에 대한 적용가능성을 연구하였다. 연구결과 전자탐사법은 오염지 역의 수평적 분포현황 및 오염경로 파악에 탁월한 효과를 보이며 그 방법의 간편성 및 신속성에 비추어 볼 때 최우선적으로 적용해야 할 탐사법으로 판단된다. 전기탐사법은 오염지역의 수직적 분포 현황 파악에 효과적이다. 경계면의 정량적 해석 및 기초 지질구조,지하수면 등의 파악 가능성,탐사수행의 간편성 등을 고려할 때 천부조사에는 GPR 탐사법이 유리할 것으로 판단되나 심부 정보를 얻기 위해서는 두 탐사법을 동시에 적용하면 좋을 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권2호
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• pp.45-54
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• 2001

지표 레이다(Ground Penetrating Radar; GPR) 탐사를 모사하기 위해서, 시간 영역 유한 차분법을 이용하여 송수신 안테나를 고려한 3차원 모델링 알고리듬을 개발하였다. 국내에서 주로 사용되는 GPR탐사기기인 쌍극자 안테나를 모사하고, 안테나 끝점에서의 내부반사(ringing) 현상을 줄이기 위해 subcellular법을 사용하였다. 반무한 매질에서 종단 저항에 따른 출력 전압의 변화를 비교하여, 종단 저항의 수가 많아지면 내부반사가 줄어드는 반면 출력 전압이 작아진다는 사실을 알 수 있었고, 이 결과를 토대로 내부반사를 줄이는 쌍극자 안테나를 구현하였다. 각도에 따른 전기장 분포를 알기 위해 안테나에 직교하는 면과 안테나를 포함하는 면에서 방사 패턴을 구하였다. 안테나를 포함하는 면의 전기장 에너지가 안테나에 직교하는 면보다 안테나 직하부로 집중되는 현상을 볼 수 있었다.

• 지구물리
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• 제5권1호
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• pp.51-62
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• 2002

지표레이다(GPR)를 이용하여 하상 퇴적물 조사를 수행하였다. 조사지역은 수심이 약 2.5 m 정도로 얕고, 물이 흐르지 않는 호수이며, 조사대상인 뻘(mud)층의 두께가 얇아 GPR이 매우 효율적인 탐사방법이다. 조사결과 수심하부 층서구조, 즉 mud층, 모래층, 자갈 및 기반암의 구조를 확실하게 파악할 수 있었다. 특히 mud층의 분포 및 총 퇴적량은 향후 이 지역에서의 준설을 위한 기초자료로 매우 중요하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.151-154
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• 2005

전 지구적 환경 모니터링을 위한 빙하 시추의 예비 탐사로서 남극 리빙스톤섬에서 GPR (Ground Penetrating Radar) 탐사를 실시하였다. 탐사지역은 세종기지가 위치한 킹죠지섬으로부터 남서쪽으로 80 km 위치한 곳으로 해발 340 m의 Mt. Charra 부근에 위치한다. 총 5개의 측선을 탐사했으며 3개의 반사법과 2개의 CMP (Common Midpoint) 방법을 실시하였다. 탐사결과 연구지역에서 빙하층은 전자기파의 속도와 반사단면의 특징으로 3개로 나누었다. 빙하의 두께는 $80{\~}110\;m$에 이르는 것으로 추정되고 층에 따라 빙하 내부에 다량의 물과 화산재를 포함하고 있는 것으로 해석된다.