• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.193-202
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• 2024

본 연구에서는 초음파 속도법을 콘크리트의 초기동해 피해를 진단하기 위한 방법으로서의 적용 가능성을 평가하기 위해 모르타르 시험체를 대상으로 각각 동결 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도를 측정하여 미세구조와 그 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 동결 피해를 입은 모르타르 시험체와 피해를 입지 않은 시험체 간의 압축강도와 초음파 펄스 속도 값의 차이가 확연하게 나타났으며, 미세구조 분석을 통해 동결 깊이가 증가할수록 초기동해 피해를 더 많이 받아 압축강도와 초음파 펄스 속도가 감소하였다고 판단할 수 있었다. 회귀분석을 통해 상관관계를 분석한 결과, 추정식과 실험값과의 관계성을 나타내는 결정계수( R²)가 0.87로 얻어져 초기동해 피해 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도 사이의 상호 연관성이 존재하는 것으로 분석된다. 이에 따라 초음파 속도법을 통한 콘크리트의 초기동해 피해 진단이 가능하며, 그 피해 깊이를 정량적으로 진단하기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.23-46
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• 2023

동아대학교 석당박물관 소장 지자총통은 조선 중기에 사용하던 전장유통식 중화기무기로 천자총통 다음으로 큰 화기류이다. 지자총통의 표면에는 표면 이물질들로 인해 고유의 색상이 가려져 있는 상태로, 보존처리가 필요한 상황으로 판단되었다. 안정적인 보존처리를 위해 감마선(γ선), X선 비파괴 투과조사, 내시경카메라 관찰을 실시하여 내부 구조와 보존상태를 파악하였고, p-XRF 성분분석, SEM-EDS 성분분석, XRD 분석 등을 활용하여 지자총통의 재질 성분과 표면 오염물 등에 관한 성분분석을 진행하였다. 휴대용현미경 관찰과 정밀 3D스캔으로 지자총통 표면 명문의 상태, 새김형태 등을 확인하였다. 감마선, X선 비파괴 투과조사 결과, 지자총통 내부에 다량의 기포가 관찰되었으며, 육안관찰로 확인되는 표면의 채플릿은 비파괴투과조사 결과로는 확인되지 않았다. p-XRF 성분분석 결과 지자총통은 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb) 합금으로 만들어진 청동으로 확인되었으며, SEM-EDS를 활용한 표면 이물질 성분분석 결과, 백색이물질은 칼슘(Ca), 황(S), 티타늄(Ti)이 주성분으로 확인되었다. 티타늄은 백색수정액의 주성분인 이산화티타늄(TiO₂)으로 추정되었으며, 적색이물질은 바륨(Ba)이 주성분으로 확인되어 페인트의 체질안료인 황산바륨(BaSO₄)으로 추정되었다. 티타늄과 바륨을 주성분으로 하는 백색과 적색 오염물은 근래에 이르러 표면에 묻은 것으로 추정된다. 황색이물질은 알루미늄(Al), 규소(Si)로 확인되어 토양성분에서 유래한 것으로 추정했다. 백색이물질의 XRD 성분분석결과 황화칼슘(CaS)으로 확인되었고, SEM-EDS와 XRD 성분분석결과로 백색이물질은 석고(CaS)로 확인하였다. 성분분석의 결과를 토대로 표면 이물질 제거, 안정화처리, 강화처리를 진행하였다. 보존처리를 진행하던 중에 휴대용 현미경과 정밀 3D스캔을 통해 알려지지 않았던 명문 우(右), 병(兵), 상(上), 이(二)를 발견하였다. 또한, 명문의 새김방법과 깊이, 너비 등을 측정하였다. 우병상(右兵上)은 창원 합포성 내 위쪽이며, 이(二)는 두 번째 돈대로 파악할 수 있다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1522-1522
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• 2001

Beverages based on fruit juices are among the most popular commercially available drinks. There is an ever-increasing demand for these juices in the market. Orange juice is one of the most common as well as most favorite flavor. The fruit processing industries have a tremendous responsibility of quality control. For quality evaluation estimation of various components of the juice is necessary. Sucrose, glucose, fructose, citric acid and malic acid are the prime components of orange juice. Little information is available on analysis of orange juice. However, conventional and general wet chemistry procedures are currently being used which are no longer desired by the industry owing to the time involved, labor input and harmful chemicals required for each analysis. Need to replace these techniques with new, highly specific and automated sophisticated techniques viz. HPLC and spectroscopy has been realized since long time. Potential of Near Infrared Spectroscopy in quantitative analysis of different components of food samples has also been well established. A rapid, non-destructive and accurate technique based on Near Infrared Spectroscopy for determination of sugars and organic acids in orange juice will be highly useful. The current study is an investigation into the potential of Near Infrared Diffuse Reflectance Spectroscopy for rapid quantitative analysis of sucrose, glucose, fructose citric acid and malic acid in orange juice. All the Near Infrared measurements were peformed on a dispersive NIR spectrophotometer (ELICO 153) in diffuse reflectance mode. The spectral region from 1100 to 2500nm has been explored. The calibration has been performed on synthetic samples that are mixtures of sucrose, glucose, fructose, citric acid and malic acid in different concentration ranges typically encountered real orange juice. These synthetic samples are therefore considered to be representatives of natural juices. All the Near Infrared spectra of synthetic samples were subjected to mathematical analysis using Partial Least Square (PLS) algorithm. After the validation, calibration was applied to commercially available real samples and freshly squeezed natural juice samples. The actual concentrations were compared with those predicted from calibration curve. A good correlation is obtained between actual and predicted values as indicated by correlation coefficient ($R^2$) value, which is close to unity, showing the feasibility of the technique.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1520-1520
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• 2001

Food adulteration is a serious consumer fraud and a potentially dangerous practice. Regulatory authorities and food processors require a rapid, non-destructive test to accurately confirm authenticity in a range of food products and raw materials. Olive oil is prime target for adulteration either on the basis of the processing treatments used for its extraction (extra virgin vs virgin vs ordinary oil) or its geographical origin (e.g. Greek vs Italian vs Spanish). As part of an investigation into this problem, some preliminary work focused on the ability of near infrared spectroscopy to discriminate between virgin olive oils from separate regions of the Mediterranean i. e. Crete and the Peloponese. A total of 46 oils were collected: 18 originated in Crete and 28 in the Peloponese. Oils were stored in a temperature-controlled room at 2$0^{\circ}C$ prior to spectral collection at room temperature (15-18$^{\circ}C$). Samples (approximately 0.5$m\ell$) were placed in the centre of the quartz window in a camlock reflectance cell; the gold-plated baking plate was then gently placed into the cell against the glass so as to minimize the formation of air bubbles. The rear of the camlock cell was then screwed into place producing a sample thickness of 0.5mm. Spectra were recorded between 400 and 2498nm at 2nm intervals on a NIR Systems 6500 scanning monochromator. Spectral collection took place over 2-3 days. Data were analysed using both WINISI and The Unscrambler software to investigate the possibility of discriminating between the oils from Crete and the Peloponese. A number of data pre-treatments were used and discriminant models were developed using discriminant PLS (WINISI & Unscrambler) and SIMCA (Unscrambler). Despite the small number of samples involved, a satisfactory discrimination between these two oil types was achieved. Graphical examination of principal component scores for each oil type also holds out the possibility of separating oils from either Crete and the Peloponese on the basis of districts within each region. These preliminary data suggest the potential of near infrared spectroscopy to act as a screening technique for the confirmation of geographic origin of extra virgin olive oils. The sample presentation strategy adopted uses only small volumes of material and produces high quality spectra.

• 보존과학회지
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• 제8권1호
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• pp.40-50
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• 1999

백제시대의 대표적 문화유적인 무령왕릉의 보존대책을 제시하기 위한 벽체 거동 관측, 지하 수관측, 비파괴 물리탐사 등의 지반공학적 연구를 실시하였다. 무령왕릉의 구조거동은 전체적으로 전실쪽인 남쪽방향으로 일어나며 동측 벽 및 서측 벽은 바깥쪽으로 미약한 거동을 보여 구조안전에 무제가 있는 것으로 판단된다. 왕릉의 구조거동은 우기에는 그 변위가 건기의 약 2배에 달하는 것으로 판단되어 지반이 침투수에 노출되는 우기에는 고분의 구조안전에 심각한 문제가 있는 것으로 판단되며, 또한 무령왕릉의 벽체 거동의 현저한 반응은 왕릉내부의 온도변화와 강수에 기인되는 것으로 판단된다. 그러므로 왕릉 부지내로의 침투수를 방지하여야 하며 또한 고분내부를 항온 상태를 유지할 필요가 있다 주된 강우의 침투경로는 왕릉상부의 누수방지용 강회다짐의 균열현상 때문으로 확인되므로 효과적인 누수 방지층의 보강이 시급한 것으로 판단된다. 무령왕릉 상부의 누수방지층에서 발견되는 다수의 균열은 주로 북서쪽과 남동쪽에 집중되어 일정방향의 장력의 존재를 지시하며 이는 무령왕릉의 벽체거동 방향과 일치하고 있다. 이러한 사실은 구조 변형에 대한 대책이 없는 한, 새로운 시공을 하여도 균열이 재발될 것을 예측케한다. 무령왕릉의 보존을 위한 보수대책은 남쪽 방향으로의 벽체 거동을 저지하는 구조안전대책과 누수방지대책이 가장 중요하다. 그러므로, 무령왕릉의 관람용 전실을 원래대로 복구하여 구조변형 요인을 제거한 후 누수방지층의 보강공사가 필요하다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.225-235
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• 2020

초음파 탐상은 다양한 콘크리트 구조물의 비파괴검사에서 활용된다. 본 연구에서는 골재형상을 고려한 골재-모르타르 모델 생성과 초음파 전파 해석을 수행하였다. 실제 골재형상을 반영하기 위해 이미지처리를 통한 골재-모르타르 단면으로부터 모르타르와 골재 영역을 파악하고, 영역 경계형상을 보존하면서 격자를 생성하는 기법을 개발하였다. 개발된 기법에서는 모든 격자가 4각형으로 생성된다. 골재-모르타르 모델을 통해 초음파 전파 해석을 수행하였고 모델을 반무한체로 간주하기 위해 CALM 기반 경계흡수 조건을 적용하였다. 골재 및 결함을 포함한 이미지로부터 격자를 생성한 뒤, 결함 영역에 포함된 격자를 제거하여 공극결함을 모사하였다. 본격적인 결함탐지 전 선행 해석을 통해 모델 동특성을 고려한 적절한 가진 주파수를 결정 및 가진 신호형상을 설계하였다. 이후 case 별초음파 전파 해석을 통해 신호를 획득하고 신호 에너지 맵핑 작업을 통해 내부 결함을 가시화 하였다. 가시화 결과, 골재에 의한 다수반사 및 산란현상이 관찰되지만 결함부에서 신호 에너지는 가장 높게 나타났으며 모든 해석 case에서 결함위치 추정이 가능하였다. 또한 균열의 경우 형상파악도 가능하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.19-28
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• 2012

본 연구에서는 반횡류식 터널 덕트슬래브 하면 중앙부에 발생한 종방향 균열의 발생 원인을 분석하였다. 분석을 수행하기 위하여 균열이 발생 부위에 대한 상세한 외관조사, 비파괴조사 및 덕트슬래브의 처짐 측량을 실시하였고, 그 결과와 수치해석결과와의 상관관계 분석을 수행하여 균열 발생 원인에 대한 상세한 분석을 실시하였다. 균열 발생 원인의 주요 인자로 단부구속조건, 철근의 위치, 온도의 변화 및 건조수축 등으로 분류하였고, 콘크리트 라이닝을 우선적으로 타설하고 덕트슬래브를 철근 커플러로 강결하여 수개월 후에 별도 타설한 시공여건에 따라 발생할 가능성이 있는 요소들을 고려하여 수치해석을 실시하였다. 특히, 건조수축에 대한 분석을 위하여 ACI209 및 콘크리트 구조설계기준의 예측식과 기존 연구의 실험결과를 비교하여 시공당시의 건조수축 발생량을 예측하였고 구조해석을 수행하여 건조수축이 균열발생의 주요한 원인 중에 하나라는 결과를 도출하였다. 이에 따라 기존에 수행한 도로터널의 안전진단 결과를 덕트슬래브의 시공 방법에 따라 분류하고 균열발생 패턴을 분석하여 덕트슬래브가 있는 터널의 시공방법의 개선에 대한 제언을 하였다.

• 보존과학회지
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• 제34권1호
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• pp.11-21
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• 2018

등록문화재 제233호 '공주 중학동 구 선교사 가옥'의 유래와 보존현황에 관한 연구결과 건축연대는 1921년 10월 23일이 합당하며 일제 강점기 말기 최후 거주자는 그동안 Amendt 선교사로 알려져 왔으나, 1939년 작성된 Williams 선교사의 편지 및 새로운 증언에 의해 Alice Sharp 선교사가 1939년 은퇴시까지 사용하였던 건물로서 독신여선교사들의 주거는 물론 여학교역할도 하였던 건물로 밝혀졌다. 따라서 이 문화재의 명칭도 '공주 여선교사 기념관'으로 변경하는 것이 바람직하다. 본 문화재의 내 외부 보존현황 조사 결과 건물 벽체의 기울기에는 이상이 없으나 내부 목재상태가 상당부분 열화되어 있어 안전진단 후 전체적인 보수가 필요한 상황으로 판단된다. 특히, 창호시설의 경우 본래의 상하 미닫이 창호로 복원할 필요가 있으며, 건물의 남서측 계단과 데크 및 우물의 원형복원이 필요한 것으로 판단된다. 아울러 문화재의 하부지반의 안전성에 관한 지반 비파괴진단결과 이 선교유적이 2~5 m 두께의 불균등한 표토층 위에 건축되었으며 표토층과 그 하부의 풍화암과의 경계면이 지형경사 방향으로 기울어져 있는 현상이 발견되고 있다. 이러한 현상은 우기에 지반의 함수비가 증가하면 지반의 지지력이 저하되는 바 부등침하발생 가능성이 있으며, 특히 집중호우가 발생한다면 산사태를 초래할 가능성이 있다. 따라서 본 건물 부지의 남서단 경계부에 석축시설을 설치하는 것이 바람직하며 신속한 배수가 되도록 배수시설 설치가 필요하다.

• 보존과학회지
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• 제37권3호
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• pp.232-244
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• 2021

본 연구는 금관가야가 위치한 김해지역에서 출토된 유리구슬을 중심으로 색상, 크기 및 형태, 열처리 등 외형적 특징과 비파괴 분석을 통하여 화학 조성을 융제, 안정제, 착색제 특성으로 분류해 보았다. 금관가야 유리구슬 129점은 8가지 색상 계통으로 분류되며 이 중에서 67% 점유하는 감청색이 대표적인 색상이다. 크기는 외경을 기준으로 3가지로 구분한 결과, 시기가 지남에 따라 대형화하는 양상을 보인다. 형태는 내경과 직경을 기준으로 대롱형, 둥근형, 도넛형으로 구분되며 둥근형이 대표적이다. 늘린기법으로 제작된 유리구슬 단면은 열처리 정도에 3가지 유형이 확인된다. 구슬 양끝이 모두 열처리된 HT-III형이 주류이고 다른 유형에 비하여 열처리 기술이 높은 단계로 추정된다. 비파괴분석에서 확인되는 화학 조성은 포타쉬유리군 63점과 소다유리군 9점이다. 고찰 결과, 금관가야 유리구슬은 색상, 크기, 형태, 제작기법을 포함한 외형적 특징은 화학 조성과 상관성을 보이며 시기별, 지역별에 따른 특징이 나타난다.

• 보존과학회지
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• 제37권6호
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• pp.778-790
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• 2021

청주 비중리 석조여래삼존상 및 석조여래입상은 6세기 고구려 불상의 양식을 갖춘 중요한 국가지정문화재(보물)이다. 이들 석불상의 보존현황 파악 및 보존계획 수립을 위해 보존과학적 조사를 수행하였다. 석조여래삼존상 및 석조여래입상의 구성암석은 세립 내지 중립의 전형적인 흑운모화강암으로, 0.2(×10^-3 SI unit) 미만의 낮은 대자율 분포, 구성광물에서 서로 유사한 특성을 보여 동일한 기원의 암석으로 판단된다. 석조여래삼존상은 인근 노두의 암석과 광물 조성 및 입도, 전암대자율, 지구화학적 특성이 매우 유사하였으므로 성인적 동질성이 높은 것으로 해석된다. 한편 비중리 석조불상에서는 물리적, 화학적, 생물학적 요인이 복합적으로 작용하고 있는 것으로 확인되었다. 특히 석조여래삼존상과 여래입상 모두 전면에서 탈락이, 후면에서 균열과 박리박락이 우세한 경향을 보였다. 야외에 위치한 석조여래입상에서는 입상분해와 흑색조류가 발달하여 열악한 보존환경과 함께 풍화를 가속화하고 있다. 초음파속도를 이용한 비파괴 물성진단 결과, 석조여래삼존상과 여래입상의 풍화등급은 완전 풍화된 상태(CW)로 나타나 매우 낮은 물성을 지시하였다.