• 한국지반공학회논문집
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• 제31권11호
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• pp.41-48
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• 2015

대규모 지반침하 및 지반함몰로 인한 재산, 인명피해를 사전에 예방하기 위하여 지반의 공동 및 이완구간에 대한 조사는 필수적이다. 최근, 지하투과레이더를 이용한 지반침하 및 지반함몰 구간 예측과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있으나, 기존의 지하투과레이더 탐사에서는 전기적 임피던스가 서로 다른 층간 경계면 심도만을 산정하므로 조밀한 지반과 느슨한 지반을 서로 반대로 예측하는 오류를 범할 수 있었다. 본 연구에서는, 지하투과레이더로부터 획득된 전자기파의 반사파 특성을 이용하여 이완구간 심도를 추정하고자 하였다. 이완구간에 따른 신호획득을 위하여 과거 침하이력이 있었던 현장을 대상으로 지하투과레이더 탐사가 수행되었으며, 결과의 상호비교 및 검증을 위하여 동적 콘 관입시험이 수행되었다. 전자기파의 반사특성 분석 결과, 지하투과레이더 안테나에서 처음 측정된 신호와 조밀한 지반에서 반사되어 측정된 전자기파는 동일한 위상을 보이며, 느슨한 지반에서 반사되는 경우 안테나에서 처음 측정된 신호와 반대 위상을 보이는 것으로 나타났다. 획득된 지하투과레이더 신호로부터 대상지반의 이완구간 심도 산정 및 동적 콘 관입지수와 상호비교 결과, 지하투과레이더 신호 분석으로부터 산정된 이완구간 또는 조밀한 구간의 심도는 높은 신뢰도로 산정되었다. 본 연구에서 수행된 지하투과레이더 신호획득 및 분석과정은 지반 불연속층의 심도산정뿐만 아니라 이완구간 산정에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.177-180
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• 2001

A decoupled, wide-band, perfectly magnetically conductor(PMC)-backed air waveguide antenna is designed and constructed for the use of the continuous electromagnetic wave ground penetrating radar in the frequency range from 200MHz to 600MHz. Two planar dipoles are located inside air slab covered by PMC on the top side and separated by an air gap from the bottom ground interface. The coupling between the transmitting and the receiving dipoles is calculated by less than -60dB over the frequency from 200MHz to 600MHz.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.131-137
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• 2016

본 논문에서는 지하에 매설된 관 주변에 발생한 지하 공동의 탐지를 위해 지하 탐사 레이다의 가능성을 모의실험으로 조사하였다. 실험 장치는 임펄스형 지하 탐사 레이다 시스템, xy 직교 좌표 로봇, 지하 매질을 채운 탱크, 금속관, 모의실험용 공동 모델로 구현하였다. 특히, 모의실험용 공동 모델은 공기로 채워진 지하 공동의 전기적 특성과 유사하면서 견고한 형상을 유지할 수 있는 스티로폼 ?과 볼을 포장해서 구성하였다. 대표적인 3가지 실험을 통해서 지하 탐사 레이다의 B-scan 자료를 획득하여 2차원 그레이 스케일 영상으로 가시화하였다. B-scan 영상들의 비교를 통해 지하에 매설된 관 주변에 존재하는 지하 공동을 지하 탐사 레이다로 탐지할 수 있음을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제37권5호
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• pp.467-474
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• 2024

Monitoring and managing the condition of underground utilities is crucial for ground stability. This study aims to determine whether images obtained using ground penetrating radar (GPR) accurately reflect the characteristics of buried pipelines through image analysis. The investigation focuses on pipelines made from different materials, namely concrete and steel, with concrete pipes tested under various diameters to assess detectability under differing conditions. A total of 400 images are acquired at locations with pipelines, and for comparison, an additional 100 data points are collected from areas without pipelines. The study employs GPR at frequencies of 200 MHz and 600 MHz, and image analysis is performed using machine learning-based convolutional neural network (CNN) techniques. The analysis results demonstrate high classification reliability based on the training data, especially in distinguishing between pipes of the same material but of different diameters. The findings suggest that the integration of GPR and CNN algorithms can offer satisfactory performance in exploring the ground's interior characteristics.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.30-33
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• 2001

This paper discusses the system design of a synthetic aperture radar system based on a pulse-echo radar. The design consists of an ultra-wide bandwidth antenna, an amplitude modulation, timing stabilities, and high speed a/d conversions with an equivalent-time sampling. Experiment results show that GPR(Ground Penetrating Radar) can be used to explore buried electric facilities.

• ETRI Journal
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• 제40권4호
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• pp.546-553
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• 2018

Since the Gyeongju earthquakes in 2016, there have been increased research interests in the areas of seismic design, building collapse, and rescue radar applications in Korea. Ground penetrating radar (GPR) is a nondestructive electromagnetic method that is used for underground surveys. To properly design ground penetrating radar that detects buried victims precisely, it is important to study electromagnetic wave propagation channel characteristics in advance. This work presents an electromagnetic propagation environment analysis of a trapped victim for GPR applications. In this study, we develop a realistic collapse model composed of layered reinforced concrete and a victim positioned horizontally. In addition, the effects of rebars and the distance between the radar antenna and target are investigated. The numerical analysis presents the electromagnetic wave propagation characteristics, including amplitude loss and phase difference, in the 450-MHz and 1,500-MHz frequency band, and it shows the electric field distribution in the environment.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.399-406
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• 2019

비균일 지하에 매설된 비금속관에 의한 지표투과레이다(GPR) 신호 특성의 변화를 수치 모의계산을 통해 비교하였다. 지하의 상대유전율 분포는 연속적인 랜덤 매질(CRM) 기법을 이용하여 생성하였다. 비균일 지하에 매설된 비금속관 속을 채우고 있는 물질의 상대유전율 변화에 따른 GPR 신호를 유한차분시간영역(FDTD)법으로 모의계산하였다. 균일 지하와는 달리, 비균일 지하에 매설된 비금속관의 전방 볼록면과 후방 오목면에 의해 발생한 각각의 반사파에 대한 왜곡 특성이 비금속관 내부와 외부 사이의 유전율 차이에 따라 달라짐을 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제4권2호
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• pp.167-174
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• 2000

Ground penetrating radar(GPR) was applied for measuring depths, sizes and intervals of rebars embedded in concrete. A concrete wall was constructed for this study and a sand pool and a concrete block were used for simulation. Result of this study shows that GPR can be used for measuring rebar depths and intervals, even though it is limitary, but that measuring sizes is almost impossible. Simulation with the sand pool was helpful for research on the versatile rebar arrays though signal was not clear as real concrete wall. A concrete block with many cylindrical holes for inserting different sized rebars could not be used for simulator due to many unknown reflective waves. Antenna orientation must be perpendicular to rebars for large reflection signal.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1064-1066
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• 2003

In this paper, ground penetrating radar (GPR), which has the capability to detect non metal and plastic mines, is proposed to detect and discriminate antipersonnel (AP) landmines. The time domain GPR - Impulse radar and frequency domain GPR - SFCW (Stepped Frequency Continuous Wave) radar is utilized for metal and non-metal landmine detection and its performance is investigated. Since signal processing is vital for target reorganization and clutter rejection, we implemented the MUSIC (Multiple Signal Classification) algorithm for the signal processing of SFCW radar data and SAR (Synthetic Aperture Radar) processing method for the signal processing of Impulse radar data.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권8호
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• pp.17-22
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• 2022

공용 중에 연약지반의 침하로 발생된 교량 접속부의 단차 개선을 위해 도로관리기관에서는 지속적으로 덧씌우기를 실시하고 있다. 본 연구에서는 연약지반 내에 건설된 교량 9개소에 대해 접속부의 침하량을 추정하고자 1GHz 안테나를 차량에 탑재한 지표투과레이더 장비를 이용하였다. 포장 내부 조사가 가능한 지표투과레이더 기술로 아스팔트 도로에서 깊이 1m 수준까지 효과적으로 포장두께의 측정이 가능하였다. 노면 변형 조사결과와는 다르게, 9개 교량 접속부에서 측정된 포장두께 변화량은 최소 50mm에서 최대 600mm로 상당하였으며, 공동(空洞)의 발생 가능성도 높았다. 또한 각 교량 접속부의 부위별로는 증가된 포장두께의 차이가 50~250mm로 나타나 부등침하 위험이 존재하였다. 본 연구에서 지표투과레이더 결과에 근거하여 주행성 개선 및 침하부 유지관리 방안을 제시하였다.