• 제목/요약/키워드: Ground Cavity

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기계학습 기반 회절파 분리 적용을 통한 GPR 탐사 자료의 도로 하부 공동 및 구조물 탐지 성능 향상 (Improvement of Underground Cavity and Structure Detection Performance Through Machine Learning-based Diffraction Separation of GPR Data)

  • 김수윤;변중무
    • 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.

포장 균열 깊이가 공동 관리 등급에 미치는 영향 분석 (Analysis of the Effect of Pavement Crack Depth of the Cavity Management Grade)

  • 박정준
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.449-457
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    • 2020
  • 연구목적:서울시는 공동관리 등급 기준에 따라 공동의 규모, 아스팔트포장 두께, 포장면의 균열깊이를 고려하여 긴급, 우선, 일반, 관찰등급으로 공동의 위험도를 분류하고 있다. 본 연구에서는 2019년 서울시 공동조사용역에서 발견된 265개소의 공동의 상부 포장상태를 확인하여 포장균열이 확인된 17개소에 대하여 균열깊이를 측정하였다. 연구방법: 1차에서는 확인된 공동의 균열 확인을 위하여 버니어 캘리퍼스, 테이퍼 게이지, 깊이 게이지를 활용하여 균열 폭 및 깊이를 측정하였다. 2차에서는 상부 노면에서 가장 크게 균열이 발생한 위치를 확인하여 아스콘을 천공 후 균열 깊이를 추가로 측정하였다. 연구결과:확인된 시험공동 17개소 중 9개소에서 공동 관리 등급이 상향 조정되었다. 따라서, 긴급복구와 우선복구의 경우에는 포장 균열 깊이와 잔여 아스팔트 콘크리트 포장 두께에 따라 등급 조정이 필요하다. 결론:공동 상부에 균열이 발생한 경우는 천공을 통하여 균열 진행 상태를 파악하고 잔여 아스팔트 콘크리트 두께를 확인하여 공동등급을 결정해야한다.

FSS 구조를 이용한 Cavity-Backed 고이득 이중 대역 마이크로스트립 안테나 설계 (Design of Cavity-Backed High Gain Dual Band Microstrip Antenna Using Frequency Selective Surface)

  • 김병철;추호성;박익모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.152-163
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Frequency Selective Surface(FSS)를 이용하여 IEEE 802.11a/b 대역에서 11 dBi 이상의 이득과 유사한 모양의 복사 패턴을 가지며 동작하는 cavity-backed 이중 대역 마이크로스트립 안테나를 제안한다. 안테나의 크기는 $71.5{\times}42.0{\times}6.6\;mm^3$이고, FSS의 크기는 $120.0{\times}120.02\;mm^3$, 그리고 cavity를 포함한 접지면의 크기는 $150.0{\times}145.0\;mm^3$이다. 안테나는 동축 케이블을 이용하여 급전하였으며, 안테나와 FSS는 비유전율이 3.38인 RO4003 기판 위에 설계하였다. 전산 모의 실험 결과, VSWR<2 기준으로 2.369~2.517 GHz와 5.608~5.833 GHz의 대역폭을 가지며, 각 대역의 중심 주파수에서의 이득은 11.23 dBi와 12.60 dBi다.

신호 정보 수집용 광대역 캐비티 백 안테나 (Wideband Cavity Back Antenna for Signal Intelligence)

  • 정구호;이성규;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.1044-1052
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    • 2016
  • 본 논문에서는 캐비티 백(Cavity-back) 구조를 이용한 신호 정보 수집용 광대역 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 캐비티 구조를 가지는 접지면, 마이크로스트립 급전선, 슬롯이 식각된 사각패치로 이루어져 있다. 제안된 안테나는 $55mm{\times}40mm{\times}10mm$의 크기에서 캐비티 구조를 통해 광대역의 대역폭을 갖는다. 안테나의 측정된 10 dB 반사손실 대역폭은 5,030 MHz(3.02~8.05 GHz)이며, 중심주파수 5.05 GHz에서 비 대역폭 90.9 %을 가진다. ANSYS사의 HFSS v.15.0.0을 이용하여 제안된 안테나의 설계 및 시뮬레이션을 수행하였다. 제작 및 측정을 통해 안테나의 성능 및 설계방법의 타당성을 검증하였다.

접지평면상의 공간에 위치한 마이크로스트립 페치 단일 안테나와 배열 안테나에 의한 산란과 복 사에 관한 혼합유한요소법 해석 (An Analysis of the Hybrid Finite Element Method for Scattering and Radiation by Microstrip Patch Antennas and Arrays Residing in a Cavity in a Ground Plane)

  • 안중수;박동희;권희훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2468-2478
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    • 1994
  • 혼합유한요소법은 접지평면내의 구멍에 존재하는 마이크로스트립 패치 단일 및 병렬안테나의 전자파 산란과 복사성질의 특성화에 대해 제시되었다. 해석방법은 개구부상에서 전자장과 자유공간에서 R.C.S(Radar Cross Section)와 산란 전자장의 해에 대한 계통적 수식화를 위해 유한요소법과 경제적분법을 혼합한다. 제시된 방법은 유한요소법의 특성에 따라 손실 및 무손실 유전체 기판상에 존재하거나 박힌 단일 및 병렬 패치안테나에 적용할 수 있고, 또한 여러형태의 여기구조를 다룰 수 있다. 여러 수치적 결과들을 제시된 방법의 타당성, 효율성 그리고 가능성을 입증하기 위해 제시되었다

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지상시험용 모델 스크램제트 엔진의 설계 (Model Scramjet Engine Design for Ground Test)

  • 강상훈;이양지;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.1-13
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    • 2007
  • 미래형 추진기관으로 주목받고 있는 스크램제트 엔진의 지상시험을 위해 시험모델을 설계하였다. 설계 마하수는 7.6, 고도는 30km로 두었으며 4개의 충격파를 흡입구에 배치하였다. 엔진의 흡입구는 Levenberg-Marquardt 최적화 기법, Korkegi 관계식을 이용하여 설계하였으며 연소기는 연료-공기 혼합 증진을 통하여 고연소효율 및 연소기 길이 단축을 구현할 수 있도록 설계하였다. 성능검증을 위한 전산해석에서 흡입구는 받음각 ${\pm}4^{\circ}$에서도 적절한 충격파배치를 보였으며 연소기는 공동을 설치하였을 때 연소효율이 향상됨을 확인할 수 있었다.

압력식 쏘일네일링의 인발저항력 증가: 이론적 검증 (Pullout Resistance Increase in Soil-Nailing with Pressurized Grouting: Verification of Theoretical Solution)

  • 서형준;박성원;정경한;최항석;이인모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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    • pp.419-433
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    • 2009
  • Pressure grouting is a common technique in geotechnical engineering to increase the stiffness and strength of the ground mass and to fill boreholes or void space in a tunnel lining and so on. Recently, the pressure grouting has been applied to a soil-nailing system which is widely used to improve slope stability. The soil-nailing design has been empirically performed in most geotechnical applications because the interaction between pressurized grouting paste and the adjacent ground mass is complicated and difficult to analyze. The purpose of this study is to analyze the increase of pullout resistance induced by pressurized grouting with the aid of performing laboratory model tests and field tests. In this paper, two main causes of pullout resistance increases induced by pressurized grouting were verified: the increase of residual stress; and the increase of coefficient of pullout friction. From the laboratory tests, it was found that residual stress in borehole increases by pressurized grouting and dilatancy angle could be estimated by cavity expansion theory using the measured wall displacements. From the field test results, the pullout resistance of soil-nailing with pressurized grouting was found to be 10% larger than that of soil-nailing with gravitational grouting, mainly caused by mean normal stress increase and dilatancy effect. So, the pullout resistance could be estimated by considering these two effects. The radial displacement increases with dilatancy angle increase and the dilatancy angle decreases with injection pressure increase. The measured pullout resistance obtained from field tests is in good agreement with the estimated one from the cavity expansion theory.

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접지면 중앙에서 3차원 방향의 충격 가진에 의한 타이어의 3차원 진동형이 축에 미치는 영향 (3-D Vibration Modes of the Tire in Ground Contact and Its Effects on Axle When Excited by a 3-D Impact at the Center of Contact Patch)

  • 김용우;남진영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.171-182
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    • 2003
  • Tire vibration modes are known to play a key role in vehicle ride and comfort characteristics. Inputs to the tire such as impacts, rough road surface, tire nonuniformities, and tread patterns can potentially excite tire vibration. In this study, experimental modal analysis on the tire in ground contact are performed by a 3-D impact at the center of contact patch to investigate which modes of tire influence the vibration of wheel and axle. Through the experiment, the vibration transmission properties from tire to axle are examined. And we have compared the influential tire modes when the tire is excited by a vertical impact with those when excited by the 3-D impact. Additionally, the modes of ground contact tire are compared with those of the suspended tire.

접지면 중앙에서 수직방향 가진에 의한 타이어의 3차원 진동모드가 휠/축에 미치는 영향 (3-D Vibration Modes of the Tire in Ground Contact and Its Effects on Wheel and Axle When Excited by a Vertical Impact at the Center of Contact Patch)

  • 김용우;남진영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권4호
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    • pp.325-332
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    • 2004
  • Tire vibration modes are known to play a key role in vehicle ride and comfort characteristics. Inputs to the tire such as impacts, rough road surface, tire nonuniformities, and tread patterns can potentially excite tire vibration. In this study, experimental modal analysis on the tire with ground contact are performed by impacting the tire in the radial direction at the center of contact patch. To investigate which modes of tire influence the vibration of wheel and axle when the tire is in contact with ground, the vibration characteristics such as frequency response functions, natural frequencies and their mode shapes from tire to wheel/axle are examined.

멀티채널 GPR 장비를 이용한 도로하부 공동의 크기 변화 분석 (Analysis of the under Pavement Cavity Growth Rate using Multi-Channel GPR Equipment)

  • 박정준;김인대
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.60-69
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    • 2020
  • 연구목적: 공동 성장과정 모니터링은 일반 및 관찰등급을 대상으로 공동의 규모 및 토피의 변화를 주기적으로 관찰하여 공동의 크기 변화를 관측하는 것으로서, 일반 및 관찰등급 공동을 비파괴적인 방법으로 평가하여 체계적인 공동관리방안 수립을 위한 것이다. 연구방법: GPR탐사 장비를 활용하여 취득한 노면영상 및 주변현황 영상을 시험 대상 공동조사서에 표기되어 있는 주변 현황과 GPR 탐사 레이더그램에서 해당위치의 심도별 평면과 종단 및 횡단면을 분석한다. 최초 발견 공동의 노면영상에 나타난 거리와 주변 표식을 활용하여 정확한 위치를 선정하고, 해당위치의 레이더그램을 호출하여 시험 공동을 분석한다. 연구결과: 일반 및 관찰등급의 공동 30개소에서 모니터링 시험을 실시한 결과, 9개소가 복구가 완료되었으며, 시험공동 21개소에서 규모의 변화가 나타났고, 13개소에서 규모 및 등급의 변화가 동시에 발생하였다. 결론: 노면하부 공동은 매설관의 손상, 시공불량, 지하수 유출에 의한 토사유출, 폐기물, 지반진동 등의 다양한 원인으로 발생되나, 장기적인 모니터링을 통한 시험 결과, 지하수 및 국지성 호우 등의 환경적 외부 요인이 주된 영향임을 판단 할 수 있다.