• 제목/요약/키워드: frequency domain reflectometry sensor

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Frequency Domain Reflectometry System을 이용한 포화 다공질매질의 유전율 측정을 위한 연구 (A Study on the Determination of Dielectric Constant of Saturated Porous Media Using Frequency Domain Reflectometry System)

  • 김만일;정교철
    • 지질공학
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    • 제14권2호
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    • pp.179-187
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    • 2004
  • Frequency Domain Reflectometry(FDR) system과 길이 7cm의 측정센서를 사용하여 에탄을 믹싱리퀴드(EML)를 주입함으로씨 포화된 흙의 유전율상수 변화를 파악하기 위한 실내실험을 실시하였다. 측정센서에 대한 유전율 측정 범위의 확인 및 물과 동일한 비중을 갖는 EML이 포화된 흙의 공극을 통하여 이동 경로를 파악하기 위함이다. EML 확산실험에서는 포화 흙 칼럼 상단부의 배출구가 EML 주입구로부터 이격될수록 포화 흙의 공극을 통한 EML의 확산범위가 확대됨을 확인하였다. 그리고 EML 유동실험의 결과에서는 포화된 흙 칼럼에 대한 주입과 동시에 일정한 간격으로 설치된 모든 측정센서에서 유전율의 변화를 파악하였다. 따라서 EML 주입에 따른 포화 흑의 공극 내에 존재하는 물의 치환이 충분히 가능하며 공극을 통한 이동성도 함께 확인하였다.

고주파수분센서를 활용한 분체 비율별 모르타르 단위수량 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Mortat Unit-Water Content by Powder Ratio Using Frequency Domain Reflectometry Sensor)

  • 윤지원;이승엽;위광우;양현민;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.109-110
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    • 2022
  • Currently, interest in the quality of concrete is increasing. Among the important factors for evaluating the quality of concrete, interest in unit-water content is also increasing. Currently, the air-meter method, the microwave oven drying method, the capacitance method, and the microwave penetration method are used to measure the unit-water content of concrete.. Among the above methods, except for the microwave method, the measurement method is complicated, portability is reduced, and economic efficiency is reduced. This research aims to measure a unit-water content by using a Frequency Domain Reflectometry(FDR) sensor that is economical, simple to measure, and portable among microwave methods. In addition, it is an experimental study to determine the accuracy of unit-water content using a single input residual model during deep learning to solve the limitations of the FDR sensor.

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고주파수분센서를 통한 고강도 콘크리트 단위수량 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Unit-Water Content of High Strength Concrete by Frequency Domain Reflectometry Sensor )

  • 윤지원;이승엽;유승환;양현민;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.173-174
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    • 2023
  • In this study, unit-water content was measured using a frequency domain reflecometry(FDR) sensor that complements the problems of the existing unit-water content measurement method to evaluate the unit-water content affecting the workability, durability, and quality of high strength concrete. The experiment used the unit-water content of high strength concrete as a variable, and the accuracy and probability distribution of the unit-water content measured through deep learning were analyzed for the output value output through the FDR sensor. In the case of the unit-water content predicted by deep learning analysis, a high accuracy and high distribution of more than 93% were found within the error range of ± 10 kg/m3. In the future, research is needed to secure high reliability by utilizing data obtained through experiments with various variables.

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고주파수분센서를 이용한 골재 종류에 따른 콘크리트 단위수량 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Concrete Unit-Water Content by Aggregate Type Using Frequency Domain Reflectometry Sensor)

  • 윤지원;이승엽;유승환;양현민;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.201-202
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    • 2023
  • Recently, interest in concrete quality has been increasing. It is important to manage these factors due to unit-water content and aggregate quality that affect concrete quality. In this study, the unit-water content of concrete was measured through an economical, easy-to-measure, and portable Frequency Domain Reflecmetry sensor among micro-methods that compensated for the shortcomings of existing concrete unit-water content measurement methods. As a result of predicting the unit-water content, the accuracy within the ± 10 kg/m3 error range was confirmed to be more than 72% of all factors. In order to ensure high accuracy, it is considered necessary to conduct an experiment to evaluate the unit-water content by conducting additional experiments according to other variables and factors.

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FDR 센서를 통한 콘크리트 골재 변수에 따른 단위수량 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of Unit-Water Content Acoording to Concrete Aggregate Variables through FDR Sensor)

  • 윤지원;유승환;양현민;윤종완;박태준;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.70-71
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    • 2021
  • The unit quantity that affects the workability, shrinkage cracking, and durability of concrete is an important factor. Methods for measuring the unit quantity include a high frequency heating method, a capacitance method, a unit volume mass method, and a simple method. However, these methods have the disadvantage of poor measurement method, time required, and precision. To solve this problem, a relatively simple and fast measurement method was adopted to compensate for the shortcomings through a Frequency Domain Reflection (FDR) sensor, and the unit quantity was used. In addition, the measurement data was analyzed by deep learning to evaluate the unit quantity of concrete.

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소형 임피던스 분석기를 이용한 케이블의 결함 감시 시스템 (Fault Monitoring System for Cables Using a Compact Impedance Analyzer)

  • 윤채원;용환구;김광호;나완수;채장범;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.872-879
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    • 2017
  • 본 논문은 direct digital synthesizer, 연산 증폭기 및 이득/위상 검출기로 구성된 소형 임피던스 분석기를 사용하여 차분 주파수 영역 반사 계측을 기반으로 한 케이블 결함 모니터링 시스템을 제시한다. 제안된 시스템은 주파수 영역 반사계측을 위한 고가의 벡터 네트워크 분석기를 저비용으로 대체할 수 있으므로, 장기간 동안 다중 지점을 모니터링하는 센서 네트워크 구성이 가능하다. 이 시스템의 성능은 전원 케이블의 결함 지점을 진단하는 실험을 통해 검증하였다.

토마토 수경재배에서 FDR(Frequency Domain Reflectometry) 센서를 활용한 무배액 시스템에 적합한 코이어 배지의 Chip과 Dust 비율 구명 (Scheduling Non-drainage Irrigation in Coir Substrate Hydroponics with Different Percentages of Chips and Dust for Tomato Cultivation using a Frequency Domain Reflectometry Sensor)

  • 최은영;최기영;이용범
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.248-255
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    • 2013
  • 본 연구는 토마토 수경재배에서 Frequency Domain Reflectometry(FDR) 센서를 활용한 무배액 시스템에 적합한 코이어 배지의 chip과 dust 비율을 구명하기 위한 기초 실험으로 chip 함량에 따른 일일 급액량, 배액량, 배지의 용적당 수분함량 및 전기전도도, 식물생육, 과실 수량과 수분이용효율 측정을 목적으로 수행되었다. 시판 코이어 슬라브 중 chip과 dust 부피비율이 0 : 100%, 30 : 70%, 50 : 50%, 70 : 30%인 것과 대조구로 시판 rockwool 배지와 2층 슬라브, 즉 1층에 chip함량과 2층에 dust함량이 15 : 85%, 25 : 75%, 35 : 65%인 것을 사용하여 실험하였다. 실험에 사용된 배지 중 0 : 100%와 rockwool 배지는 전 생육기간 동안 배액이 배출되지 않았고 나머지 모든 배지에서도 극소량의 배액이 배출되었다. 일일 평균 급액량은 시판 슬라브와 2층 슬라브 배지 모두에서 chip 함량에 따라 다르게 나타났다. 식물 생육, 상품과 수량 및 수분이용효율은 chip과 dust의 비율이 0 : 100%인 시판 슬라브에서 가장 높게 나타났다. 따라서, FDR센서에 의한 자동급액 방식으로 토마토 작물을 재배 할 때 chip과 dust 부피비율이 0 : 100%인 코이어 배지를 사용할 경우 식물이 더욱 효과적으로 수분을 이용하여 생산량이 증가되면서도 배액을 최소화하거나 배액을 창출하지 않아 환경오염을 감소시킬 수 있다. FDR 센서에 의해 자동 급액되는 시스템에서 1회 급액량과 급액간격 기능을 생육단계별로 조정하여 배지의 물리성에 따른 급액 일정에 대한 세밀한 실험이 앞으로 수행될 계획이다.

불포화 다공질매질의 물성치 측정을 위한 실험적 연구 (A Study on the Estimation of Physical Parameters of Unsaturated Porous Media in the Laboratory)

  • 김만일
    • 지질공학
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    • 제14권2호
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    • pp.169-177
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    • 2004
  • 포화 및 불포화 상태로 이루어진 지반 내에서 지하수의 함량 및 오염물질의 침투 이동은 지반을 구성하고 있는 다공질 매질의 공극률과 유효공극률에 매우 큰 영향을 받는다. 본 연구는 불포화 매질에 대한 유효공극률을 측정하기 위해서 Frequency domain reflectometry(FDR) system 및 측정센서를 개발하여 실내실험을 수행하였다. 또한 측정된 유전율상수의 관계로부터 유효공극률을 산정할 수 있는 유전을 믹싱모델(dielectric mixing model)을 제안하였다. 실험결과에서 불포화 흙 시료인 표준사(standard sand)와 강모래(river sand)의 유효공극률의 범위는 공극률과 비교해 약 65∼85% 내외에서 측정되었다. 특히, 측정된 유효공극률과 공극률의 관계에서 공극률이 증가할수록 유효공극률은 다소 감소하는 경향을 보이는 것으로 측정되었다. 이는 흙 입자사이의 공극 내에 존재하는 미량의 공기에 의한 것으로써 불포화 상태의 흙 칼럼이 충분히 포화 상태에 도달하지 못하였기 때문이다.

고주파수분센서를 이용한 콘크리트 단위수량 평가 정확도에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Accuracy of Concrete Unit-Water Content Using High-frequency Water Fraction Sensors)

  • 윤지원;이승엽;유승환;양현민;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.61-62
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    • 2022
  • The unit quantity is an important factor influencing the durability, workability, and quality of concrete. Methods for measuring the unit quantity include a high frequency heating method, a unit volume mass method, a capacitance method, and a microwave method. However, these methods have disadvantages of poor measurement method, time required, and accuracy, and a relatively experimental method compensating for these disadvantages was used to measure the unit quantity using a high frequency main sensor (FDR) capable of simple and fast measurement. In addition, the unit quantity was evaluated by analyzing the measurement data through deep learning.

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지하댐 지반 물성치 측정을 위한 유전율 측정 시스템 개발 (A Development of Dielectric Measurement System for Detecting Physical Parameters of Ground in Subsurface Dam)

  • 김만일;정교철;박창근
    • 지질공학
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    • 제14권4호
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    • pp.361-369
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    • 2004
  • 매질이 가지는 고유의 유전율 특성을 이용하여 체적함수비를 실시간으로 측정할 수 있는 유전율 측정장비인 Frequency Domain Reflectometry (FDR) system 및 측정 센서를 제안하였다. 특히 측정 센서의 형태는 7m, 10cm,15cm 길이로 각기 제작하여 유전율상수의 특성을 파악하였다. 본 장비의 유전율측정은 $0.1\~1.7GHz$의 고주파수 범위 내에서 발생된 전자파를 방향성결합기를 통과하여 매질에 설치된 측정센서에서 입사파와 반사파의 간섭현상을 이용함으로써 측정이 가능하다. 본 실내시험 연구에서 획득된 연구결과는 유전율상수의 변화로부터 체적함수비를 지속적으로 측정할 수 있는 점에서 비파괴 모니터링 기술로 구분할 수 있다. 체적함수비와 유전율상수의 관계에서 측정센서의 로드길이에 따른 측정오차는 다소 파악되나, 이들의 관계로부터 Topp et al.(1980) 교정곡선과 비교하여 표준사에 대한 1차원 관계식과 관계곡선을 유도할 수 있었다. 결론적으로 제안된 FDR system과 측정센서로부터 측정된 측정 결과들은 Topp et al.(1980) 교정곡선과 매우 흡사한 형태를 보여준다.