• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.404-415
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• 2010

In this paper, using the TDR sensors, variation of soil water content changes were measured as TDR data. Then filtering technique was determined using Fourier transform. Determine the moisture content of soil and ground water level and tried to determine unsaturated zone. First, variation of water content changes were measured TDR data by indoor experiment. Then as a function of TDR data made for water content of soil. Next, through Acrylic indoor laboratory model experiments, changes in ground water levels and lateral penetration of the field conditions were reproduced in an indoor. Field applicability of the TDR sensor was demonstrated by analysis of this. TDR sensor was installed in the embankment, TDR data were measured by TDR sensor.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권4호
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• pp.683-699
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• 2015

Time Domain Reflectometry (TDR) has been extensively applied for various laboratory and field studies. Numerous different TDR probes are currently available for measuring soil moisture content and detecting interfaces (i.e., due to landslides or structural failure). This paper describes the development of an innovative spiral-shaped TDR probe that features much higher sensitivity and resolution in detecting interfaces than existing ones. Finite element method (FEM) simulations were conducted to assist the optimization of sensor design. The influence of factors such as wire interval spacing and wire diameter on the sensitivity of the spiral TDR probe were analyzed. A spiral TDR probe was fabricated based on the results of computer-assisted design. A laboratory experimental program was implemented to evaluate its performance. The results show that the spiral TDR sensor featured excellent performance in accurately detecting thin water level variations with high resolution, to the thickness as small as 0.06 cm. Compared with conventional straight TDR probe, the spiral TDR probe has 8 times the resolution in detecting the water level changes. It also achieved 3 times the sensitivity of straight TDR probe.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.17-28
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• 2014

본 연구에서는 제방의 안정성 판단에 가장 중요한 침투거동을 파악하기 위하여 대형모형제방 실험을 수행하였다. 화강풍화토로 대형모형제방을 축조하고 분포형 TDR센서를 설치하여 침투거동을 파악하였다. TDR그래프(전기적 파형)는 3단계의 직선구간으로 간략화하여 나타낼 수 있으며 상부부터 건조 또는 초기영역, 중간부의 침투에 의한 불포화영역, 하부는 침투에 의한 포화영역으로 나타난다. 이를 이용하면 별도의 정량화 과정을 거치지 않고도 지점형 센서에 비해 제체 내의 침윤선을 쉽게 파악할 수 있다. 분포형 TDR센서에 의한 침윤선과 수치해석 결과와 비교하면, 초기에는 TDR센서의 측정 결과와 차이가 있으나 시간이 지날수록 결과가 일치하는 양상을 보여준다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.79-86
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• 2010

In this paper, using soil slope inclinometer observations of lateral flow is used as a traditional way, but there are some decisions. Inclinometers in the process of installing and monitoring is costly. Severe incline slope of the lateral flow is observed in the inefficient. As a solution for it using TDR sensors are used to. Metal conductors such as coaxial cable and general cable uses a measurement sensor can be installed on site at a lower cost and slope measurements are available for long-term monitoring. When TDR sensor is installed on the slopes, changes in the behavior of slopes causes the earth pressure. TDR sensors determine the change of earth pressure and tried to analyze the behavior of slopes.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1044-1053
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• 2022

시간영역반사계(TDR)는 케이블의 물리적 결함을 검사하는 기법이며 누수 탐지 분야로의 응용영역을 확대하고 있다. 본 연구는 시간영역반사계 기법을 활용하여 선박 기관실 해수 배관의 누설 감지용 케이블형 센서를 개발하였다. 케이블 센서의 형상은 꼬임형상과 흡습부재를 이용하여 제작하였으며 개발된 센서의 누수 감지 여부와 위치 탐지 가능성을 확인하였다. 개발된 센서는 실제 배관 시험 장치에 부착하여 평가하였으며 해수 누설에 따른 다양한 TDR 신호를 취득하였다. 센서는 꼬임횟수, 피복 두께를 변수로 하여 제작하였으며 TDR 신호에 미치는 효과를 분석하였다. 실험 결과, 꼬임형 센서는 평행한 띠 형상의 센서에 비해 평활한 신호 취득이 가능하였으며 최적 꼬임 횟수는 단위길이 당 10회 이상인 것으로 나타났다. 절연 피복두께의 경우 적정 민감도 확보가 가능한 절연 피복부재의 두께는 도선직경의 80%~120%로 확인되었다. 누수 위치 추정을 위해 회귀분석 실시 결과, 결정계수는 0.9998로 실제 누설 위치와 높은 상관관계를 나타내었다. 결과적으로 제안된 TDR 기반의 누수 감지용 꼬임형 센서는 해수 배관 시스템의 누수 감시 센서로의 충분한 적용성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권11호
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• pp.53-67
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• 2012

본 논문에서는 기존에 사용되던 철선 TDR계측선의 문제점을 해결하기 위해 스테인리스 스틸과 열수축튜브를 이용해 개량된 TDR계측선을 개발하여, 함수비에 대한 민감도를 높이고 노이즈를 줄이며 내구성을 향상시켜 TDR시스템의 현장적용성을 높였다. 개량된 TDR계측선을 이용하여 실내에서 포화도 변화실험과 아크릴모형실험을 수행하였으며, 실험결과 별도의 필터링 및 정량화 과정을 거치지 않은 초기 계측 그래프만으로 쉽게 포화, 불포화 및 건조구간을 파악할 수 있었다. 이후 대형 모형제방에 개량된 TDR센서를 설치하여 침투실험을 수행하였으며 그 결과, 실내시험과 같은 명확한 지하수 분포형태 파악이 가능하였으며, 침투 시간경과에 따른 각 구간의 지하수 분포변화를 파악할 수 있었고 손쉽게 모형제방의 침윤선을 작도할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권5호통권57호
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• pp.93-100
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• 2009

이 논문은 나노물질이 결합된 시간반사영역기(TDR)의 보의 변형에 관한 실험자료와 기존 구조 해석기법에 따른 변형간의 상관관계를 평가하기 위한 것이다. TDR의 동축케이블에 일정한 간격마다 나노물질 ($BaTiO_3$ powders and silver mixture)을 결합하여 토목구조물에 설치할 수 있도록 하였다. 실험결과,나노물질은 보에 설치된 동축케이블의 정확한 위치정보를 알려주었으며, TDR센서시스템과 Fourier series 를 활용하여 필터링 된 실험 자료는 보의 변형을 정확하게 알려주었다. 그러므로, 나노-TDR시스템과 Fourier filter를 활용하여 보의 변형에 관한 정확한 모니터링이 가능하였으며, 변형에 관한 보다 나은 해석이 가능하다는 점에서 기존의 TDR센서 혹은 광섬유 센서보다 진보한 시스템이라 할 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권9호
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• pp.1007-1023
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• 2010

This paper describes the development and evaluation of an innovative TDR distributed moisture sensor. This sensor features advantages of being responsive to the spatial variations of the soil moisture content. The geometry design of the sensor makes it rugged for field installation. Good linear calibration is obtained between the sensor measured dielectric constant and soil physical properties. Simulations by the finite element method (FEM) are conducted to assist the design of this sensor and to determine the effective sampling range. Compared with conventional types of moisture sensor, which only makes point measurement, this sensor possesses distributed moisture sensing capability. This new sensor is not only easy to install, but also measures moisture distribution with much lower cost. This new sensor holds promise to significantly improve the current field instruments. It will be a useful tool to help study the influence of a variety of moisture-related phenomena on infrastructure performance.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.35-45
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• 2011

본 연구에서는 터널 지보재의 거동을 전기펄스를 이용한 계측 시스템인 TDR센서를 이용하여 파악하고자 하였다. 터널 지보재의 거동을 파악하기 위해 먼저 구리테이프를 TDR센서의 계측재료로 이용하여 터널 지보재에 설치하기 위한 제작기법에 대해 연구하였다. 그 결과 구리테이프의 상부에 유리테이프, 하부에 스티로폼+전자파 차단시트를 설치했을 때 TDR센서의 민감도가 적절했고 노이즈 발생량도 적었다. PVC파이프 터널모형단면을 통해 단면의 강성과 지점 조건에 따라 데이터의 형태가 어떠한 경향을 나타내는 지 확인할 수 있었다. 이는 실제 현장에 구리테이프를 이용하여 터널 지보재의 거동을 정확히 파악하기 위해서는 지보재의 강성과 지점 조건을 현장과 동일하게 하여야 함을 알 수 있었다. TDR데이터와 유한요소해석과의 비교를 통해 TDR센서를 이용하여 터널의 거동을 파악할 수 있음을 알 수 있다. TDR데이터를 통해 지보재의 변형을 정성적으로 파악할 수 있고, 응력과 변형률 관계를 통해 지보재의 부재력까지 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제10권2호
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• pp.133-154
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• 2023

Obscured structural members are mostly under-evaluated during condition assessment due to lack of visual inspection capability. Insufficient information about the integrity of these structural members poses a significant risk for public safety. Time domain reflectometry (TDR) is a novel approach in structural health monitoring (SHM). Ordinary coaxial cables "as is" without a major modification are not suitable for SHM with TDR. The objective of this study is to propose a practical and cost-effective modification approach to commercially available coaxial cables in order to use them as a "cable sensor" for damage detection with the TDR equipment for obscured structural members. The experimental validation and assessment of the proposed modification approach was achieved by conducting 3-point bending tests of the model piles as a representative obscured structural member. It can be noted that the RG59/U-6 and RG6/U-4 cable sensors expose higher strain sensitivity in comparison with non-modified "as is" versions of the cables used. As a result, the cable sensors have the capability of sensing both the presence and the location of a structural damage with a maximum aberration of 3 cm. Furthermore, the crack development can be monitored by the RG59/U-6 cable sensor with a simple calibration.