콘크리트 구조물 하부의 공동 탐지를 위한 충격반향(IE) 및 충격응답(IR) 기법의 모형 실험

노명근,오석훈 한국지구과학회 2011 한국지구과학회지 Vol.32 No.1

The impact echo and impulse response methods were applied to the safety inspection of concrete structure,which has the rear cavity. The concrete structure model used in this study was divided into four sections, pure concrete,concrete+cavity, reinforced concrete with iron bar, and reinforced concrete+cavity, respectively. Previous study performed by authors have showed a possibility of success to use these method for detection of the rear cavity of concrete structure. Therefore, we tried to get more enhanced result with IE and IR methods through this study. Especially, IE and IR methods are relatively accurate to map the point of measurement, which makes it possible to interpret the depth of the concrete bed and effect by rear cavity with confidence. Followings were revealed from the results; the IE method shows some small peak zones probably indicating the rear cavity in the frequency lower than the resonance frequency and the changes of mobility and dynamic stiffness in the IR method indicate the weak zones. The proposed methods can be used to delineate the weak zones of the concrete structure. 콘크리트 구조물의 안전진단을 위해 충격반향기법(Impact Echo method, IE)과 충격응답기법(Impulse Response method, IR)을 이용하여, 콘크리트 모형 하부의 공동 유무에 따른 탐사 결과를 분석하였다. 콘크리트 모형은 순수 콘크리트 부분과 철근+콘크리트 부분으로 나누고, 공동의 유무에 따라 각 기법의 적용에 의한 반응 변화를 관찰하였다. 이연구에 앞서 수행한 GPR과 IE 및 IR 기법의 복합 적용 결과, IE 및 IR 기법이 철근의 영향을 크게 받지 않고 공동존재 여부에 따른 반응이 비교적 잘 나타나는 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 선행 연구 결과를 토대로 IE와 IR 기법의 활용도를 높여서 보다 정확한 콘크리트 구조물의 안전진단 기법을 개발하고자 하였다. GPR과 같은 비파괴 조사기법과 달리, IE 및 IR 기법은 측정이 이루어지는 위치를 정확히 알 수 있어 각 측점의 콘크리트 두께와 하부 공동의반응을 보다 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다. 연구 결과, IE 기법에서는 공진주파수보다 낮은 저주파수에서 나타나는 작은 피크 구간이 공동에 의한 반응으로 보이며, IR 기법에서는 주파수에 따른 운동성(mobility)과 동적 강성도(dynamic stiffness)의 변화를 통해 공동의 유무를 확인할 수 있었다. 이 연구에서 제안한 방법은 콘크리트 구조물의 보수·보강에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

IR Thermography 기법을 적용한 이중 압축 램프에서의 열전달 특성연구

김익현(Ikhyun Kim),이재호(Jaeho Lee),박기수(Gisu Park),변영환(Byunyung Hwan),이종국(Jongkook Lee) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12

이중압축램프 주위의 유동장에서는 램프코너를 중심으로 separation bubble, 앞전 부근에는 separation shock, 뒷전 부근에는 reattachment shock과 같은 복잡한 유동현상이 일어난다. 이와 같은 유동 현상에 대한 연구를 위해 이전에는 모델 표면에 직접 센서를 심어서 압력이나 열을 측정하는 접촉식 기법들이 행해졌다. 이와 반면에 IR thermography 기법은 모델에 직접 센서를 부착시키지 않고 유동을 교란시키지 않으면서 모델 표면에 대한 온도 데이터를 획득할 수 있다. 본 연구에서는 이중압축 램프 앞전의 반지름 크기에 따른 열전달 특성에 대해 IR thermography 기법을 이용하여 연구하였다. Flow around a double compression ramp involves complicated flow phenomena such as separation bubbles at the ramp corner, a compression shock and a reattachment shocks upstream and downstream of the bubble, respectively. At present, most of the previous studies used intrusive sensors that are usually installed at the model surface. Infrared(IR) thermography is a non-intrusive technique that detects surface temperature without disturbing test flow. In this work, IR thermography was used to investigate effects of heat transfer rates on a double compression ramp. Various nose radius were considered to see the effect of the radius on the heat transfer.

적외선 온도 측정 3차원 매핑 기법을 이용한 오자이브 실린더 표면 유동 특성 파악

이재호 항공우주시스템공학회 2018 항공우주시스템공학회지 Vol.12 No.4

적외선 온도 측정 기법은 비접촉식 방법으로 모형의 표면 온도를 가시화할 수 있는 기법이다. 그러나획득할 수 있는 결과는 2차원 온도 결과로 정량적인 결과를 획득하기에는 한계가 있다. 본 연구는 3차원 매핑 기법을 적외선 온도 측정 기법에 적용하는 것이 목표이다. 풍동 실험은 국방과학연구소에서보유하고 있는 중형 아음속 풍동에서 수행했으며, 대상 모형은 오자이브 실린더이다. 시험 조건은 유속20 m/s에서 80 m/s, 받음각은 0 ° ~ 90 °이다. 3차원 매핑 기법은 마커를 이용하여 실제 모형의 위치정보와 적외선 이미지 상의 위치 정보를 대응시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, 모형의 박리점이 이론적인 값과 매우 일치하는 것을 확인하였다. IR thermography is a non-invasive method and used for the visualization of the surface temperature of the model. However, this technique only derives 2D results and not quantitative data. The goal of this study is to apply the 3D mapping technique for IR thermography. The wind tunnel model is an ogive-cylinder with a wind speed of 20 m/s ~ 80 m/s and the angle of attack ranging from 0° to 90°. The real location of the model was made to correspond with the position of the IR image using the makers. Based on this result, quantitative results were obtained. The 3D mapping method was verified by comparing the separation point and the theoretical value.

경산 임당 유적 출토 칠기유물의 칠기법 연구

이광희,한규성 한국문화재보존과학회 2017 보존과학회지 Vol.33 No.2

경산 임당 유적에서 출토된 61점의 칠기유물에 대해 현미경관찰 및 FT-IR, SEM-EDX를 이용하여 당시 옻칠기법 을 확인하고자 하였다. 칠기유물의 하지에는 메움제로서 토분, 그을음, 목탄 등이 이용되었으며, 붉은 칠에는 산화철(석 간주)이 사용되었다. 하지층은 구성방법에 따라 5가지 방법으로 구분되었으며, 중간층과 상층은 구성방법에 따라 8가지 방법으로 구분되어, 총 17가지의 칠기법이 확인되었다. 다른 유적의 칠기법과 비교한 결과, 하지층은 동시대의 다른 유적의 칠기법과 동일한 방법이었으나, 경상 지역에서 산화철이 붉은색 안료로 주로 사용된 것을 확인 할 수 있었다 . In order to identify the application techniques of wooden lacquerware artifacts, optical/polarized light microscopy, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive X-ray analysis (EDX) were conducted on the lacquer films of 61 wooden lacquerware artifacts excavated from the Imdang-dong site, Gyeongsan, Korea. Powdered soil, soot, and charcoal were used as a filler for the undercoat, and iron oxide (Fe2O3) was used as a red pigment. Five different applying techniques were identified for the undercoat according to the composition of the lacquer. Eight different application techniques were identified for the final coat (on the middle layer and surface layer). Totally seventeen application techniques were identified based on the combination methods of the undercoat and finalcoat. Consequently, the undercoating techniques of Imdang-dong lacquerwares were found to be similar to those of lacquerwares from excavated in other provinces. However, the use of iron oxide as a red pigment at Gyeongsang province is very characteristic compared with others.

위상잠금 중파장 적외선 열화상 기법에 의한 결함 계측에서 측정 대상체의 재질에 따른 위상잠금 주파수 연구

박일철(Il-Chul Park),김상채(Sang-Chae Kim),이항서(Hang-Seo Lee),김한섭(Han-Sub, Kim),정현철(Hyun-Chul Jung),김경석(Kyeong-Suk Kim) 한국기계가공학회 2019 한국기계가공학회지 Vol.18 No.9

Three types of samples with defects were measured by lock-in med-IR (infrared) thermography with various lock-in frequencies for different materials. The lock-in method can be used to detect defects when an external energy source is applied to the object, the non-uniformity of the incident thermal energy distribution is eliminated, and the camera"s measurement cycle is synchronized with the load cycle of the incident energy source. For inspecting samples with defects, results of thermal images are analyzed when three types of materials, i.e., SM45C, STS316L, and AL6061 are tested and three lock-in frequencies, i.e., 0.08, 0.1, and 0.12 Hz are applied. In this study, the optimal lock-in frequencies were determined by comparing the results of each material and lock-in frequency measured using the mid-IR camera.

IoT 센서 네트워크에서 SWIPT 스케줄링에 관한 연구

김도엽 한국지능시스템학회 2023 한국지능시스템학회논문지 Vol.33 No.4

The technology of simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT)enables the transmission and reception of both information and power simultaneously. It typically adopts a separate receiver (SR) architecture that employs separatemodules for information decoding (ID) and energy harvesting (EH) by means oftime- or power-splitting techniques. However, the SR architecture faces limitationsfor adoption by ultra-low-power Internet-of-Things (IoT) sensors due to its highenergy consumption during the ID process. To address these limitations, research isunderway on an integrated receiver (IR) architecture for SWIPT and, accordingly,novel modulation schemes. However, there is a lack of research on schedulingbetween a couple of modulation schemes designed and tailored for IR architecturesin SWIPT-based IoT sensor networks. Therefore, in this paper, we aim to addressa scheduling problem that achieves a high average system data throughput in sucha SWIPT-based IoT sensor network while guaranteeing a given minimum averageharvested energy amount and data throughput for each IoT sensor. Leveragingstochastic programming theory, we propose an algorithm that jointly schedules IoTsensors and modulation schemes. Lastly, we demonstrate the superiority of ourapproach through simulation results. 동시 무선 정보 및 전력 전송 (SWIPT) 기술은 정보와 에너지를 동시에 송수신하는 기술로,시간 분할 및 전력 분할 기법을 통해 독립적인 정보 수신 모듈과 에너지 수확 모듈이 사용되는 분리형 수신기 아키텍처가 일반적으로 사용된다. 하지만 분리형 수신기 아키텍처는 정보 복호화 과정에서 높은 에너지 소모를 초래하여 초저전력 사물인터넷 (IoT) 센서의 사용에 제약이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 SWIPT용 통합수신기 아키텍처와 이에 맞는새로운 변조 방식은 활발히 연구되고 있지만, 초저전력 IoT 센서 네트워크에서 SWIPT 변조 방식의 스케줄링에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 SWIPT 기반IoT 센서 네트워크에서 각 IoT 센서의 평균 에너지 수확량과 데이터 처리량의 하한을 보장하며, 높은 평균 시스템 데이터 처리량을 갖는 IoT 센서 및 변조 방식의 공동 스케줄링 기법을 개발하는 것을 목적으로 한다. 확률적 계획법 이론을 이용하여 기법을 개발하고, 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 기법의 우수성을 검증한다.

고분자재료의 고장분석 기법(Failure Analysis Techniques of Polymeric Materials)

박재현,김경문 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.0

3D X-Ray CT는 일반적으로 의료헬스케어분야에서 비파괴 검사로 널리 사용되고 있으며, 산업계에서는 자동차 부품, 모바일 등 다양하게 활용되고 있다. 최근에는 고분자 소재에서도 시료의 별도 가공 없이 비파괴 분석을 통해 고분자 소재의 균열(Crack)의 형상과 방향등에 대한 정보를 얻고 그 원인을 분석하는 사례들이 소개되고 있다. 적외선분광분광분석(FT-IR)은 일반적인 화학 재질분석에 사용되는 가장 기본적이면서도, 강력한 도구중의 하나이다. 하지만, 미세한 입자들을 관찰하는데 어려운 점들이 있다. Microscope FT-IR을 통해 수 마이크로 크기의 미세시료에 대한 부품의 특성 규명, 시료표면의 오염물 분석, 반도체의 결함 확인 등의 분석 사례를 확인해 볼 수 있다. 초음파 비파괴 검사(ultrasonic wave nondestructive inspection)를 통해 플라스틱 제품 내부에서 발생한 미세 결함등을 관찰하고 파괴의 원인 등을 분석한 사례를 확인해 본다. 파단면 분석(Fractography)을 통한 재료의 파괴손상 원인 분석은, 소재 열화, Chemicals, ESC(Environmental Stress Cracking) 등에 의해 파괴되는 사례가 더 많은 것으로 보고 되고있다. 본 연구에서는 다양한 기법별로 발생한 고분자 재료의 고장 현상에 대해 관찰하고, 그 손상원인을 규명하는데 있어 4가지 장비들의 활용방안과 역할에 대해 제시하고자 한다.

부구조화 기법을 연동한 반복적인 동적 축소법 (Ⅱ)

최동수(Dongsoo Choi),김현기(Hyungi Kim),조맹효(Maenghyo Cho) 대한기계학회 2007 大韓機械學會論文集A Vol.31 No.2

An iterated improved reduced system (IIRS) procedure combined with sub-structuring scheme for nonclassically damped structural systems is presented. For dynamic analysis of such systems, complex eigenproperties are required to incorporate properly the nonclassical damping effect. In complex structural systems, the equations of motion are written in the state space form. Thus, the number of degrees of freedom of the new equations of motion and the size of the associated eigenvalue problem required to obtain the complex eigenvalues and eigenvectors are doubled. Iterated IRS method is an efficient reduction technique because the eigenproperties obtained in each iteration step improve the condensation matrix in the next iteration step. However, although this reduction technique reduces the size of problem drastically, it is not efficient to apply this technique to a single domain finite element model with degrees of freedom over several thousands. Therefore, for a practical application of the reduction method, accompanying sub-structuring scheme is necessary. In the present study, iterated IRS method combined with sub-structuring scheme for nonclssically damped structures is developed. Numerical examples demonstrate the convergence and the efficiency of a newly developed scheme.

콘크리트 배면공동 탐지를 위한 GPR, IE 및 IR기법의 복합 적용

노명근 ( Myung Gun Noh ),오석훈 ( Seok Hoon Oh ),장봉석 ( Bong Seok Jang ) 한국지구물리·물리탐사학회 2009 지구물리와 물리탐사 Vol.12 No.4

비비례 감쇠 구조시스템에 대한 효율적인 동적 축소법

최동수(Dongsoo Choi),조맹효(Maenghyo Cho) 대한기계학회 2006 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2006 No.11

An iterated improved reduced system (IIRS) procedure combined with sub-structuring scheme for nonclassically damped structural systems is presented. For a dynamic analysis of such systems, complex eigenproperties are required to incorporate properly the nonclassical damping effect. Iterated IRS method is an efficient reduction technique because the eigenproperties obtained in an iteration step are used to improve the condensation matrix in the following steps. However, although this reduction technique reduce the size of problem drastically, it is not efficient to apply to the finite element model with the degrees of freedom over several thousands. Therefore, for the practical application of the reduction method, accompaning substructuring scheme is necessary. Some numerical examples verify the convergence and the efficiency of the newly developed scheme.