• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권6호
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• pp.699-712
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• 2008

The effectiveness of wavelet transform in detecting delamination damages in multilayered composite beams and plates is studied here. The damaged composite beams and plates are modeled in finite element software ABAQUS and the first few mode shapes are obtained. The mode shapes of the damaged structures are then wavelet transformed. It is observed that the distribution of wavelet coefficients can identify the damage location of beams and plates by showing higher values of wavelet coefficients at the position of damage. The effectiveness of the method is studied for different boundary conditions, damage location and size for single as well as multiple delaminations in composite beams and plates. It is observed that both discrete wavelet transform (DWT) and continuous wavelet transform (CWT) can detect the presence and location of the damaged region from the mode shapes of the structures. DWT may be used to approximately evaluate the size of the delamination area, whereas, CWT is efficient to detect smaller delamination areas in composites.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권4호
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• pp.305-313
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• 2000

콘크리트 내부에 위치한 철근과 공동의 탐사 성능을 파악하기 위해, 상용 비파괴 검사 장비를 이용한 측정과 이론적 모델링을 실시하고, 향상된 신호처리 결과의 예를 제시하였다. 실측에 사용된 장비는 레이더 장비 2종과 전자기법 철근 탐사 장비 2종이다. 철근 탐사에는 직경 19mm의 철근을, 그리고 공동 탐사에는 두께 50 mm의 스티로폼을 콘크리트 시험체 안에 각기 다른 피복 두께로 매립하여 측정하였다. 또한, 철근의 수평 배근 간격 탐사를 위해 두 개의 철근을 매립 측정하였다. 실험과 함께 전자기파 모델링 방법을 소개하여, 레이더를 이용한 경우, 철근과 공동이 탐지되는 과정을 이론적으로 보여주었다. 탐사능을 향상시키기 위해, 상용 레이더 장비의 측정 결과를 신호처리 과정을 통해 개선하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.550-557
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• 2008

영구히 장착된 배열 압전 능동 센서를 사용하여 복합재 보강판의 볼트 구멍에 있는 층간분리 손상을 탐지하였다. 다양한 신호처리 기법을 사용하여 국부적인 수직하중에 의하여 발생한 볼트 구멍 주위의 눈에 보이지 않는 작은 층간분리를 탐지하였다. 배열 압전 센서를 사용하여 진단신호를 생성하였으며, 응답신호를 측정하였다. 응답신호를 신호 처리하여 손상에 민감한 특성들을 추출하였다. 이 특성들을 사용하여 손상 지수를 계산하였고, 손상 지수를 사용하여 손상의 유무와 위치를 추정하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.35-39
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• 2006

With a growing concern about the state of infrastructure worldwide, the demand for the development of reliable nondestructive testing techniques (NDT) is ever increasing. Among possible NDT techniques. microwave method is proven to be effective in fast and non-contact inspection of concrete structures and inclusions inside concrete. It is also found that the microwave method has a potential in detecting the delamination between fiber reinforced polymer (FRP) plate and concrete. On the other hand, ultrasonic method can be another way to find the delamination. In this paper, the research work needed for the development of a reliable microwave method and ultrasonic method is studied in actual measurements of concrete specimens reinforced with FRP. Concrete specimens are made with FRP and artificial delamination inside. A microwave measurement system with horn antennas with high center frequency and broad frequency bandwidth are used to image inside concrete specimens for the detection of debonding. between concrete and FRP. Also, the equipment of ultrasonic method which is commercialized are used at the same condition. Both of the results are analyzed in comparison of each other. Microwave and ultrasonic methods have been used for the detection of debonding between concrete and fiber-reinforced plastic (FRP).

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.409-416
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• 2007

최근 탄소섬유, 유리섬유 등 보강재의 사용이 증가함에 따라 내구성저하의 원인이 될 수 있는 콘크리트와 보강재 사이의 박리탐사 필요성이 대두된다. 본 연구에서는 중심주파수가 15 GHz이고, 대역폭이 10 GHz인 horn antenna 를 이용하여, 탄소섬유 및 유리섬유시트 보강 콘크리트 박리를 탐사하는 실험을 실시하였다. 실험에 사용된 시편은 길이 $600\;{\times}$ 폭 $600\;{\times}$ 두께 100 mm 의 크기를 가지며, 그 표면에 1.5 mm 두께의 탄소섬유 유리섬유를 에폭시로 부착하였다. 또한, 시편의 중앙에 길이 $50\;mm\;{\times}$ 폭 50 mm 크기의 박리를 콘크리트 표면 밑에 각각 두께 2, 4, 6 mm로 만들어 매립하였고, 콘크리트 표면 위에 2 mm 두께로 만들어, 인공박리를 제작하였다. 제작된 시편은 섬유의 종류에 따라 각각 4종류씩 총 8개의 시편이 제작되었다. 실험 결과는 그래프의 면적차이를 이용한 결과처리방법으로 처리하였고, 실험 결과 탄소섬유와 유리섬유시편에 매립된 인공 박리를 찾아내어, 향후 콘크리트/보강재 박리탐사시스템 개발에 도움이 되는 자료를 제공할 것이다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.143-147
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• 2021

유리섬유 복합재료(GFRP) 내부 미세 박리에서 나타나는 테라헤르츠(THz) 중첩 신호의 FWHM 분석을 통한 미세 박리 검출 기술을 연구하였다. 테라헤르츠 시간영역 분광(THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 유리섬유 복합재료 내부의 미세 박리 크기 별 THz 신호를 측정하였고, 미세 박리 위치에서 반사되어 검출되는 THz 중첩 신호의 Full Width Half Maximum (FWHM) 값을 추출하였다. 이후, 유리섬유 복합재료의 복소굴절률을 측정하여 미세 박리 크기에 따른 미세 박리 위치에서의 THz 중첩 신호 및 FWHM 값을 계산하여 비교하였다. 이론적으로 계산된 THz 중첩 신호로부터 미세 박리 크기와 중첩 신호에서의 FWHM 값의 상관관계를 도출하였으며, 미세 박리 위치에서의 THz 신호로부터 추출된 FWHM의 분석을 통해 미세 박리 크기를 예측할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제5권6호
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• pp.633-644
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• 2009

A simple method has been developed to detect the bonding condition of active fiber composites (AFC) adhered to the surface of a host structure. Large deformation actuating capability is one of important features of AFC. Edge delamination in adhesive layer due to large interfacial shear stress at the free edge is typically resulted from axial strain mismatch between bonded materials. AFC patch possesses very good flexibility and toughness. When an AFC patch is partially delaminated from host structure, there remains sensing capability in the debonded part. The debonding size can be determined through axial resonance measured by the interdigitated electrodes symmetrically aligned on opposite surfaces of the patch. The electrical impedance and modal response of the AFC patch in part adhered to an aluminum plate were investigated in a broad frequency range. Debonding ratio of the AFC patch is in inverse proportion to the resonant frequency of the fundamental mode. Feasibility of in-situ detecting the progressive delamination between AFC patch and host plate is demonstrated.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.3-9
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• 2007

구조물의 성능평가에 대한 관심이 높아지면서 비파괴 검사 기술에 대한 요구는 계속 증가하고 있다. 이 중에서 전자파법을 이용한 비파괴 검사 기술은 콘크리트 구조물의 균열 탐사에 유용하다고 입증되어 왔고 탄소섬유 (FRP)로 보강된 콘크리트 구조물의 계면 박리를 탐사하는데도 효율적으로 쓰일 수 있을 것으로 예상되었다. 또한 초음파법을 이용한 비파괴 검사 기술도 적용 가능할 것으로 예상되었다. 이번 연구의 목적은 전자기파법 및 초음파법을 이용하여 FRP로 보강된 콘크리트 구조물의 박리를 탐사하기 위한 신뢰성 있는 기술을 개발하는데 있다. 기초 실험을 위하여 스티로폼을 이용하여 인위박리 콘크리트 보강시편을 제작하였고 측정을 실시하였다. 전자기파법을 이용한 연구에서는 기존 안테나 대신에 중심 주파수 15 GHz, 대역폭 10 GHz의 성능을 가진 혼 안테나를 사용하였고 초음파법을 이용한 연구에서는 콘크리트 균열용 상용 장비인 TR-300에 박리측정용 탐촉자를 사용하여 측정을 실시하였다. 두 가지 방법 모두 박리의 유무를 판별하는데 성공하였고 더욱 정밀한 결과를 위하여 향후 연구 방향을 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.134-141
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• 2007

중심주파수가 15 GHz이고, 대역폭이 1 GHz인 마이크로 스트립 패치 안테나를 이용하여, 탄소섬유시트로 보강된 콘크리트의 계면박리를 탐사하는 실험을 실시하였다. 개발된 안테나의 성능을 비교하기 위하여, 중심주파수 15 GHz, 대역폭 10 GHz인 상용 horn 안테나를 이용하여 비교실험을 실시하였다. 실험에 사용된 시편은 $600\;{\times}\;600\;{\times}\;50\;mm$의 크기를 가지며, 그 표면에 1.5 mm 두께의 FRP 시트를 3 mm 두께의 에폭시로 부착하였으며, 5, 10, 15 mm 두께의 박리를 인공적으로 형성하였다. 실험결과 5, 10, 15 mm 박리 모두 측정이 가능하였으며, 측정은 보강구역과 무보강구역을 구분하여 이루어 졌다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.261-269
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• 2004

콘크리트 보의 내력 증강을 위해, 탄소 섬유시트와 유리 섬유시트 등의 보강재를 보의 하부에 접착시킴으로써, 기존 콘크리트 부재를 보강할 수 있다. 이러한 보강법에 대한 다양한 설계 방법 및 적용 기법들이 개발되고 있지만, 보강 후 접착 성능을 포함한 건전도 평가는 아직 실용화되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 콘크리트 보에 부착된 보강재의 박리 여부를 검사하기 위해 전자기파의 모델링 기법을 적용하였고, 이는 박리검사용 실험 장치를 개발하기 위한 토대를 마련하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 3GHz와 5GHz의 가우스 파와 사인 파를 입사파로 사용하여, 박리 두께가 각각 1mm와 3mm 인 콘크리트 시편에 전자파를 보내는 경우를 유한차분 시간영역법(FD-TD method)으로 모델링 하였다. 그 결과, 파형과 중심 주파수에 따라 정확도의 차이는 있었으나 박리의 유무와 위치를 찾아 낼 수 있었다.