• 제목/요약/키워드: non-destructive analysis

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동적 응답 분석을 통한 철도교량 하부구조의 피해평가기법연구 (A Study on Damage Assessment Technique of Railway Bridge Substructure through Dynamic Response Analysis)

  • 이명재;이일화;유민택
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권11호
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    • pp.61-69
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    • 2021
  • 본 연구는 교각의 고유진동수를 통해 교각에 인접한 지반의 세굴 발생여부를 판단하기 위해 축소모형교각을 제작하여 충격하중을 이용해 일련의 비파괴 실험을 수행하였다. 축소모형교각은 길이별로 총 3개의 교각을 제작하였으며, 관입깊이는 0.35m로 일정하게 지반에 관입하였다. 세굴은 크게 2가지로 교각의 측면세굴과 기초바닥세굴을 모사하였으며, 0.05m씩 굴착하여 단계별로 step 0에서 step 12 까지 총 13단계의 실험을 모든 교각에 대해 수행하였다. 또한 고유진동수를 도출하기 위해 모형교각에 총 3개의 가속도계를 부착하여 충격하중을 측정하였다. 충격하중은 impact hammer를 사용하였으며, 타격방향은 모형교각 상단을 교축직각방향으로 타격하였다. 이 때 측정된 가속도 값을 바탕으로 고속 푸리에 변환(FFT)를 이용해 세굴진행도에 따른 고유진동수를 산정했다. 그 결과 세굴이 진행됨에 따라 모든 교각의 고유진동수는 감소하는 경향을 보였다. 세굴이 진행됨에 따라 최초 고유진동수의 70% 이상 수준에서는 측면세굴, 70% 미만에서는 기초바닥세굴이 발생하는 것을 판단할 수 있었다. 이 결과를 토대로 전도에 대한 안전율과 비교하여 교각기초의 피해정도를 분석할 수 있었다.

인공 암반절리의 조립토 충진물 혼합비에 따른 전기비저항 특성 분석 (Analysis of electrical resistivity characteristics according to the mixing ratio of coarse fillings in artificial rock joint)

  • 도해주;오태민;이항복
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.141-155
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    • 2023
  • 전기비저항을 이용한 모니터링 기술은 비파괴적으로 데이터 수집이 가능하여, 터널 및 지하구조물의 건전도 평가를 목적으로 활발히 활용되고 있다. 터널 시공에서 단층파쇄대와 같은 취약 구간은 지반의 변위 발생 및 응력 변화 등의 문제를 일으킨다. 따라서 터널 구조물의 역학적 안정성 확보를 위해 단층파쇄대 구간의 절리 상태 예측이 필요하다. 절리의 크기 및 충진물의 공극률 모니터링은 암반의 절리 상태 예측을 위해 필수적이다. 하지만 기존 연구에서는 자연상태의 암반절리 내 입자 크기의 다양성을 고려하지 못한 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 암반절리 상태 충진물의 조립토 입자혼합상태에 따른 전기비저항 실험을 수행하였다. 실험 결과, 동일한 공극률 조건에서 충진물의 크기가 작을수록 전기비저항 값이 증가하는 경향성을 확인하였다. 본 연구결과는 터널 구간 내 암반절리 내 조립토 충진물을 포함하고 있는 지반의 전방 예측 및 거동 평가를 위한 전기비저항 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

도로터널에서 MMS를 이용한 정밀안전진단 적용 사례 (An application of MMS in precise inspection for safety and diagnosis of road tunnel)

  • 추진호;박세준;김동석;노은철
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.113-128
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    • 2024
  • 향상된 MMS (Mobile Mapping System)를 이용하여 도로터널 정밀안전진단 항목을 검토하고 분석하였다. MMS에 의한 적용 가능한 항목은 외관조사, 조사 및 비파괴시험, 구조안전성, 유지관리방안일 것이다. MMS의 차량속도가 너무 빠르면 점군데이터의 해상도가 낮아지고 너무 느리면 보정값 오차가 증가하는 경향을 보인다. 본 연구에 적용된 장비에서는 50 km/h 속도에서 측정이 효과적이다. MMS의 점군 자료에 근거한 균열폭을 판단하기에는 한계가 있으나 터널내 설비 현황과 방재관리기준과 부합되는지를 검토할 수있다. MMS의 3차원 점군은 횡단면 측량의 검토 및 종단면 측량의 변화에 적용될 수 있는데 이는 터널 전체에 대해 차량 한계를 직관적으로 검토할 수 있을 것이다. 시험 개수와 조사 위치를 무작위로 선정하는 현재 정밀안전진단의 측정과 비교하여 MMS의 연속된 환경조건 측정은 정밀도 높은 분석에서 효과적이며 의미가 있을 것이다.

국립중앙박물관 소장 <부석사 괘불>의 바탕직물과 채색 특성 (Characteristies of the background fabric and coloring of "Buseoksa Temple Gwaebul" in the possession of the National museum of Korea)

  • 박승원;유혜선;박진호;천주현
    • 박물관보존과학
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    • 제31권
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    • pp.1-20
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    • 2024
  • 국립중앙박물관이 소장하고 있는 부석사 괘불(浮石寺 掛佛, 1684년, K969)은 사찰의 야외 행사에 사용하기 위해 제작한 대형 불화이다. 하단에 석가모니불을 중심으로 비로자나불, 약사불, 아미타불의 부처가 그려져 있으며 현존하는 괘불 중에서 가장 복잡한 구성을 보여준다. 본 연구는 부석사 괘불에 대해 바탕직물의 특성과 괘불 제작방법을 조사하고 채색에 사용된 재료를 판별하기 위한 비파괴 조사 결과를 종합하여 채색기법의 특징을 연구한 것이다. 부석사 괘불은 좌·우로 11폭, 상·하단으로 각 1폭씩 연결되어 총 13폭이며 중심 부분의 9폭은 생초(生綃), 사면을 두르는 4폭은 주(紬)를 사용하여 그림의 바탕을 만들었다. 그림을 그리는 데 사용된 채색 재료는 엑스선형광분석 방법으로 조사하였고 적색, 황색, 녹색, 청색, 흰색의 무기안료이며 황색과 청색의 일부에서는 연백을 먼저 칠하고 그 위에 유기안료로 색상을 표현했음을 확인하였다. 또한 검은 선은 먹, 가사의 문양에는 금박이 사용되었다. 엑스선조사는 안료의 주성분과 안료층의 두께에 따라 밝고 어둡게 보이는 차이를 판독하는 것으로 안료의 색상에 따른 채색 위치와 기법을 확인할 수 있었다.

치아회분과 석고혼합제제 매식후 Digital Subtraction Radiography에 의한 골량 변화의 평가 (Evaluation of Bone Change by Digital Subtraction Radiography after Implantation of Tooth Ash-plaster Mixture)

  • 김재덕;김광원;조영곤;김동기;최의환
    • 치과방사선
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    • 제29권2호
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    • pp.423-433
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    • 1999
  • Purpose : To assess the methods for the clinical evaluation of the longitudinal bone changes after implantation of tooth ash-plaster mixture into the defect area of human jaws. Materials and methods : Tooth ash-plaster mixtures were implanted into the defects of 8 human jaws. 48 intraoral radiograms taken with copper step wedge as reference at soon, 1st, 2nd, 4th, and 6th week after implantation of mixture were used. X-ray taking was standardized by using Rinn XCP device customized directly to the individual dentition with resin bite block. The images inputted by Quick scanner were digitized and analyzed by NIH image program. Cu­equivalent values were measured at the implanted sites from the periodic digital images. Analysis was performed by the bidirectional subtraction with color enhancement and the surface plot of resliced contiguous image. The obtained results by the two methods were compared with Cu­equivalent value changes. Results : The average determination coefficient of Cu-equivalent equations was 0.9988 and the coefficient of variation of measured Cu values ranged from 0.08~0.10. The coefficient of variation of Cu-equivalent values measured at the areas of the mixture and the bone by the conversion equation ranged from 0.06 ~0.09. The analyzed results by the bidirectional subtraction with color enhancement were coincident with the changes of Cu-equivalent values. The surface plot of the resliced contiguous image showed the three dimensional view of the longitudinal bone changes on one image and also coincident with Cu-equivalent value changes after implantation. Conclusion : The bidirectional subtraction with color enhancement and the surface plot of the resliced contiguous image was very effective and reasonable to analyze clinically and qualitatively the longitudinal bone change. These methods are expected to be applicable to the non-destructive test in other fields.

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GPR 분석을 위한 자갈궤도 자갈의 감쇄특성을 이용한 이득함수 개발 (New Gain Function Based on Attenuation Characteristics of Ballast Track for GPR Analysis)

  • 신지훈;최영태;장승엽
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.13-21
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    • 2017
  • 자갈궤도는 100여년 이상 전세계적으로 널리 사용되는 궤도구조로 저렴한 초기 건설비용, 유연한 유지보수와 진동 및 소음의 저감효과가 있지만, 열차운행에 따라서 지속적인 침하가 발생하는 단점이 있다. 이로 인해 지속적인 유지보수가 필요하며, 최근 열차의 속도, 용량, 중량의 증가로 유지보수비용이 증가하고 있는 실정이다. 파울링(fouling)은 노반 세립분이나 자갈입자가 파쇄되면서 발생한 세립분이 자갈 사이의 공극을 메우는 현상으로 배수가 나빠지고, 자갈궤도의 침하를 가속화시키는 등 자갈도상의 열화의 주원인으로 지목되고 있다. 본 논문에서는 GPR(Ground Penetrating Radar)을 이용하여, 도상의 상태를 평가 할 수 있는 분석방법을 제안하였다. 경험에 의존하는 기존의 분석기법을 대신하여, 고속선에 사용되는 자갈의 감쇠 특성을 반영한 이득함수(gain function)를 제안하였다. 실내 박스 실험과 실모형 실험을 통해 제안한 이득함수로 증폭한 GPR신호에 힐버트 변환을 추가로 적용하여 자갈층과 노반층에서 반사된 신호의 세기변화를 깊이에 따라 계산하였다. 이로부터 신호의 세기가 비교적 크게 변화하는 곳을 파울링층과 노반층의 경계로 구분할 수 있었다. 다만 현장적용을 위해서는 침목의 영향을 분리하고 전자기파 분산특성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

원전 구조물 결함 탐지를 위한 음향방출 신호 처리 방안에 대한 기초 연구 (The Basic Study on the Method of Acoustic Emission Signal Processing for the Failure Detection in the NPP Structures)

  • 김종현;김재성;이정;곽노권;이보영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.485-492
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    • 2009
  • 열피로균열은 원자력발전소의 운영 과정에서 구조물의 수명을 결정짓는 문제로 정량적인 탐지가 어렵다. 현재 산업현장에서 구조물에 대한 건전성을 정량적으로 평가하기 위해서 radiographic탐상 및 초음파탐상, eddy current 등 다양한 종류의 비파괴검사 기술이 사용되고 있지만, 위에 열거한 비파괴탐상법의 경우 균열이 일정부분 진행된 이후에나 검출이 가능하다는 제한 사항이 있다. 이러한 이유로 구조물에 대한 연속적인 모니터링이 가능한 장점을 가진 음향방출탐상법(acoustic emission testing)이 대안적인 검사방법으로 제시되고 있다. 일반적으로 구조물이나 장비의 건전성에 영향을 미치는 모든 요인들이 음향방출 신호의 발생을 일으키기 때문에, 음향방출을 이용한 결함 탐상시 함께 발생하는 노이즈를 구분하는 일은 음향방출을 연구하는 대부분의 연구원의 주요 업무중 하나라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 열피로 사이클 조건에서의 배관에 대한 음향방출 신호를 수집하여 유효한 균열 신호를 노이즈로부터 구분하고자 하는 목적으로 진행되었다. 그 방법으로 유사한 조건에서 실시한 결과를 이용하여 노이즈 필터링 조건을 설정하였으며, 균열의 신호를 찾아내기 위한 방법으로 음향파형(waveform) 구분법을 제시하였다. 이 실험에서 도출된 결과는 구조물의 결함을 탐지하는 실시간 연속적 모니터링 기술 개발에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

스퍼터링으로 제조된 니켈실리사이드의 미세구조 및 물성 연구 (Microstructure Evolution and Properties of Silicides Prepared by dc-sputtering)

  • 안영숙;송오성;이진우
    • 한국재료학회지
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    • 제10권9호
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    • pp.601-606
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    • 2000
  • Ni mono-silicide는 선폭이 0.15$\mu\textrm{m}$이하에서도 전기저항이 커지는 현상이 없고 Ni와 Si이 1:1로 반응하기 때문에 얇은 실리사이드의 제조가 가능하고 도펀트의 재분포 현상을 감소시킬수 있다. 따라서 0.15$\mu\textrm{m}$급 이하 디바이스에 사용이 기대되는 NiSi의 제조를 위한 Ni 박막의 증착조건 확보와 열처리 조건에 따른 NiSi의 기초 물성조사를 수행하였다. Ni mono-silicide는 sputter의 물리적 증착방법으로 Ni 박박을 증착후 관상로를 상용하여 $150~1000^{\circ}C$ 온도 범위에서 제조하였다. 그후 SPM을 이용하여 각 시편의 표면조도를 측정하였고, 미세구조와 성분분석은 EDS가 장착된 TEM을 사용하여 측정하였다. 각 열처리 온도별 생성상의 전기적 성질은 4 point probe로 측정하였다. 본 연구의 결과, SPM은 비파괴 방법으로 NiSi가 NiSi$_2$로 변태되었는지 확인할 수 있는 효과적인 공정모니터링 방법임을 확인하였고, $800^{\circ}C$이상 공온 열처리에 잔류 Ni의 산화방지를 의해 산소분압의 제어가 $Po_2$=1.5$\pm$10(sup)-11색 이하가 되어야 함을 알 수 있었으며, 전지적 특성실험으로부터 본 연구에서 제조된 박막의 NiSi$\longrightarrow$NiSi$_2$ 상태변온도는 $700^{\circ}C$라고 판단되었다.

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여수 월내동 출토 비파형동검의 보존 (Conservation of Liaoning-type Bronze Dagger Excavated in Wollae-dong, Yeosu)

  • 안주영;윤은영;박학수;전효수
    • 박물관보존과학
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    • 제13권
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    • pp.51-58
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    • 2012
  • 국립중앙박물관 보존과학팀에서는 동북아지석묘연구소에서 의뢰한 전라남도 여수 월내동 출토 비파형동검에 대한 보존처리를 실시하였다. 여수 월내동 비파형동검은 현재까지 출토된 비파형동검 중 가장 길이가 긴 동검에 해당되며, 1차적으로 보존처리가 이루어진 상태였다. 부식이 진행되어 매우 취약한 상태로 상단부와 하단부 2개체로 분리되어 있었고, 상단부는 표면에 노출된 형태로 하단부는 흙과 함께 응급 수습되었다. 보존과학팀에서는 흙 속에 있는 비파형동검 하단부를 노출시켜 상단부와 접합하고, 결실된 부위는 추정 복원하는 방법으로 보존처리를 진행하였다. 보존처리 시 취약한 유물을 강화하는 방법으로 유리섬유는 10 wt.% Paraloid B-72 (in Xylene)를 이용하였고, 성분을 확인하기 위해 X-선 형광분석기를 이용한 비파괴 분석을 실시하였다.

지표투과레이더(GPR)에 의한 도로포장의 전자기적 특성값 고찰 (A Consideration on the Electromagnetic Properties of Road Pavement Using Ground Penetrating Radar (GPR))

  • 이지영;심재원;이상래;이강현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.285-294
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    • 2020
  • 본 연구는 실제 공용 중인 도로에서 약 20년에 걸쳐 지표투과레이더(GPR) 조사하고 도로포장의 전자기적 특성값인 유전상수와 감쇠에 대해 분석하였다. 그 결과로부터 도로포장의 일반적인 특성값 범위, 영향인자, 그리고 보정방법을 제시하였다. 비접촉식(Air-coupled) 1 GHz GPR 안테나로 조사한 아스팔트 포장의 일반적인 유전상수 범위는 4~7이었다. 콘크리트 포장의 경우 초기 재령에서는 유전상수가 매우 큰 값을 보였으나 재령이 경과할수록 급격하게 작아졌다. 재령 10년 이후에는 6~12 범위에 수렴하였다. 공기 중에 노출된 포장의 유전상수는 대기의 상대습도에 따라 증감하였으나 덧씌우기 포장층이 있는 경우 영향성은 1/8 수준으로 감소하였다. 레이더 파의 감쇠는 일반적으로 포장층의 두께가 증가할수록 커지게 되며, 손상 구간에서도 증가하였다. GPR 조사 시 기상조건에 따라서 포장의 전자기적 특성값이 달라질 수 있음을 확인하였으며, 특히 포장상태가 양호한 경우보다 손상이 발달한 상태에서 영향성이 크게 나타났다. 이밖에 동일한 주파수의 GPR 안테나로 조사한 경우에도 장비의 특성이 달라지면 결과값에 차이가 발생할 수 있었다. 따라서 GPR 조사는 도로에 대한 이해를 바탕으로 날씨의 변화가 거의 없고 도로표면이 깨끗한 상태에서 숙련자에 의해 실시하는 것이 필요하다. 또한 보정코어, 장비 보정 등을 통해 해석결과의 신뢰도를 향상하는 것이 요구된다.