• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.3-12
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• 2016

본 논문은 지뢰탐지용 48채널 배열 UWB 임펄스 레이다 방식의 지면투과레이다 구현과 시험에 대해 기술한다. 지면투과레이더는 기존 금속탐지기의 한계인 비금속 지뢰 탐지의 어려움과 매질 내 금속 성분에 의해 발생하는 높은 오경보 문제점을 극복한다. 본 논문에서는 펄스폭이 600ps 급인 미세한 모노싸이클(Monocycle) 펄스 파형을 사용해, 높은 해상도의 지뢰 전자파 영상을 제공토록 시스템을 구현한다. 특히 신호처리를 통해 지뢰가 매설된 지점을 자동으로 추정하고, 해당 지점에서의 분할된 상세 지뢰 전자파 영상을 사용자에게 제공한다. 기준 성능 분석을 위해 한국 대표 토양인 거친 사양토를 사용한 실내 시험장을 구축하고, 시험장 내의 자동화된 측정 플랫폼에 구현한 레이다를 장착하여 영상 획득 및 탐지심도 분석 등의 시험을 수행한다. 지뢰는 비무장 지대에 매설된 지뢰와 동일한 형태의 모형 지뢰를 사용한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.61-67
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• 2018

지하의 비균일성이 지하탐사레이다(GPR) 신호에서 금속관 탐지에 미치는 영향을 수치계산으로 조사하였다. 지하의 비균일성을 모델링하기 위해서 연속적인 랜덤 매질(CRM) 생성기법을 도입하였고, GPR 신호의 전자기 모의계산을 위해 유한차분시간영역(FDTD)법을 구현하였다. 랜덤 비균일 지하에 대한 상대 유전율 분포의 표준편차와 상관길이의 변화에 따라 매설된 금속관의 GPR 신호를 수치 모의계산으로 비교하였다. 지하의 비균일성이 증가함에 따라 지하 클러터의 영향으로 인하여 매설관에 의한 GPR 신호가 심하게 왜곡되었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.343-348
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• 2007

Geophysical methodology using GPR(Ground Penetrating Radar) were applied both to the limestone producing area(Sambo Mine Company & Haksanri Area) and to Landfill area(Mureung Landfill Site). The investigation results resultant from both the limestone producing area(Sambo Mine Company & Haksanri Area) showed that there are a few events reflected from boundaries between caves and basement rocks. Those from landfill area showed that more complicated and small size events are found. These events could be from different electric characteristics of various kinds of composition materials in the landfill site.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표대회 논문집(III)
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• pp.785-790
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• 1998

Ground Penetrating Radar (GPR) is a powerful tool with a wide range of applications in the nondestructive testing of concrete. It's useful for the detection of steel bars and delaminations embedded inside concrete, nondestructively. The purpose of this study is to detect a reinforced bar embedded inside concrete and to determine the range of application using GPR. A concrete specimen used for this study has a 25mm diameter steel bar and it's dimensions are 1,000 mm (L)× 1,000 mm(W)×280 mm(D). The advantages and limitations of GPR in these applications for concrete are also discussed.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.257-267
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• 2021

Constraints on the structure and composition of the active layer are important for understanding permafrost evolution. Soil convection owing to repeated moisture-induced freeze-thaw cycles within the active layer promotes the formation of self-organized patterned ground. Here we present the results of ground penetrating radar (GPR) surveys across a selected sorted circle near King Sejong Station, Antarctica, to better delineate the active layer and its relation to the observed patterned ground structure. We acquire GPR data in both bistatic mode (common mid-points) for precise velocity constraints and monostatic mode (common-offset) for subsurface imaging. Reflections are derived from the active layer-permafrost boundary, organic layer-weathered soil boundary within the active layer, and frozen rock-fracture-filled ice boundary within the permafrost. The base of the imaged sorted circle possesses a convex-down shape in the central silty zone, which is typical for the pattern associated with convection-like soil motion within the active layer. The boundary between the central fine-silty domain and coarse-grained stone border is effectively identified in a radar amplitude contour at the assumed active layer depth, and is further examined in the frequency spectra of the near- and far-offset traces. The far-offset traces and the traces from the lower frequency components dominant on the far-offset traces would be associated with rapid absorption of higher frequency radiowave due to the voids in gravel-rich zone. The presented correlation strategies for analyzing very shallow, thin-layered GPR reflection data can potentially be applied to the various types of patterned ground, particularly for acquiring time-lapse imaging, when electric resistivity tomography is incorporated into the analysis.

• 한국도로학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.61-67
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• 2016

OBJECTIVES : The objective of this study is to detect road cavities using multi-channel 3D ground penetrating radar (GPR) tests owned by the Seoul Metropolitan Government. METHODS : Ground-penetrating radar tests were conducted on 204 road-cavity test sections, and the GPR signal patterns were analyzed to classify signal shape, amplitude, and phase change. RESULTS : The shapes of the GPR signals of road-cavity sections were circular or ellipsoidal in the plane image of the 3D GPR results. However, in the longitudinal or transverse direction, the signals showed mostly unsymmetrical (or symmetrical in some cases) parabolic shapes. The amplitude of the GPR signals reflected from road cavities was stronger than that from other media. No particular pattern of the amplitude was found because of nonuniform medium and utilities nearby. In many cases where road cavities extended to the bottom of the asphalt concrete layer, the signal phase was reversed. However, no reversed signal was found in subbase, subgrade, or deeper locations. CONCLUSIONS : For detecting road cavities, the results of the GPR signal-pattern analysis can be applied. In general, GPR signals on road cavity-sections had unsymmetrical hyperbolic shape, relatively stronger amplitude, and reversed phase. Owing to the uncertainties of underground materials, utilities, and road cavities, GPR signal interpretation was difficult. To perform quantitative analysis for road cavity detection, additional GPR tests and signal pattern analysis need to be conducted.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권11호
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• pp.101-106
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• 2005

초광대역 임펄스를 이용한 비파괴 지중 금속 매설물 탐지용 지반 탐사 레이더(Ground penetrating image radar:GPR)를 개발하였다. 탐사 지면의 상대 유전율을 측정하였고, 최대 탐사 깊이 1m 이내의 측정이 가능하도록 시스템을 설계하였다. 전체 경로 감쇄, 시스템의 크기, 해상도를 고려하여 최고 주파수 및 최저 주파수를 선택하였다. 선택된 주파수에 맞는 1 나노세컨더(ns) 이하의 상승 시간을 갖는 초광대역 임펄스를 선택하였으며, 사용한 임펄스의 주파수 범위를 고려하여 소형 평판형 초광대역 다이폴 안테나를 설계하였다. 또한, 지중으로부터 반사되는 신호를 수신하기 위해서 디지털 오실로스코프를 사용하였다. 측정은 monostatic 방식과 마이그레이션(migration) 기법을 사용하였다. 지중 매설물의 영상 처리를 위해서는 A-scan 및 B-scan 평균 제거 방식을 사용하였다. 개발된 시스템은 금속 물체와 비금속 물체가 매설된 실증 시험장에서 시험되었고, 수 센티미터 직경의 작은 지중 금속 매설물까지도 탐지할 수 있는 우수한 성능을 가짐을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권2호
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• pp.119-128
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• 2005

하천에서 발생하는 세굴 과정을 파악하기 위해서 교량 우물통 주변의 침식 그리고 퇴적 양상을 조사하는 것은 필수적이다. 지구물리탐사법은 하천 하상변화를 파악하는데 매우 효과적이며, 과거에 발생한 하상의 세굴 현상을 이해하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 비파괴 지구물리탐사법인 지하 투과 레이다(Ground Penetrating Radar, GPR)를 이용하여 2002년 6월과 2002년 10월에 한강 내의 교각 주변을 대상으로 홍수전$\cdot$후 세굴에 의한 하상 변화,세굴과 되메움의 범위 및 깊이, 그리고 하상 매질을 조사하였다. 자료획득에는 100 MHz와 400 MHe안테나를 이용한 GSSI SIR 2000 시스템이 사용되었다. 하천의 흐름방향으로 조사한 24개의 교각 사이와 5개 교각의 주위를 돌며 획득된 GPR영상이 비교 제시되었다. 적절한 현장탐사장비와 탐사 절차가 적용된 GPR탐사는 교각 및 교대 주변의 하천 수심과 하상 지질학적 구조를 결정하는데 효과적일 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.177-184
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• 2003

비파괴 검사에 널리 쓰이는 Ground Penetrating Radar (GPR)의 콘크리트내 공동 탐사 성능을 알아보기 위해, 일련의 실험을 실시하였다. 공동 탐사는 사용하는 안테나의 주파수에 가장 큰 영향을 받으며, 실험에서는 900 MHz, 1 GHz, 1.5 GHz 3개의 안테나를 사용하였다. 콘크리트 기본시편의 크기는 1,000 mm (길이) ${\times}$ 600 mm (폭) ${\times}$ 140 mm (두께)이고, 공동은 200 mm (길이) ${\times}$ 600 mm (폭) ${\times}$ 50 mm (두께)의 크기를 갖고 있다. 공동의 매립 깊이를 20 mm, 30 mm, 60 mm, 70 mm 4개고 달리한 결과, 모든 경우에서 공동을 성공적으로 탐사하였으며, 각 안테나 주파수에서의 특성을 파악하였다. 또한 상업용 레이더 시스템의 영상 처리 결과를 향상시킨 결과를 논문에서 다루었다.

• 자원환경지질
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• 제57권1호
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• pp.17-23
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• 2024

Ground penetrating radar (GPR) survey is a geophysical method that utilizes electromagnetic waves reflecting from a boundary where the electromagnetic property changes. As the frequency of the antenna is about 25 MHz ~ 1 GHz, it is effective to acquire high resolution images of underground pipe, artificial structure, underground cavity, and underground structure. In this study, we analyzed the change of signals reflected from the same underground objects according to the arrangement of transceiver antennas used in ground penetrating radar survey. The antenna used in the experiment was 200 MHz, and the survey was performed in the vertical direction across the sewer and the parallel direction along the sewer to the sewer buried under the road, respectively. A total of five antenna array methods were applied to the survey. The most used arrangement is when the transmitting and receiving antennas are all perpendicular to the survey line (PR-BD). The PR-BD arrangement is effective when the object underground is a horizontal reflector with an angle of less than 30°, such as the sewer under investigation. In this case study, it was confirmed that the transmitter and receiver antennas perpendicular to the survey line (PR-BD) are the most effective way to show the underground structure. In addition, in the case where the transmitting and receiving antennas are orthogonal to each other (XPOL), no specific reflected wave was observed in both experiments measured across or parallel to the sewer. Therefore, in the case of detecting undiscovered objects in the underground, the PR-BD array method in which the transmitting and receiving antennas are aligned in the direction perpendicular to the survey line taken as a reference and the XPOL method in which the transmitting and receiving antennas are orthogonal to each other are all used, it can be effective to apply both of the above arrangements after setting the direction to 45° and 135°.