지하매설물 탐지를 위한 다채널 GPR 평단면 영상 구성에 관한 연구 = A study on the construction of multi-channel GPR plan view images for underground object detection

국문 초록 (Abstract)

지하탐사레이다(GPR)을 이용한 매설물탐지는 송수신 안테나의 위치를 일정한 간격으로 이동하면서 획득한탐사데이터에서 안테나와 매설물 간의 상대적인 거리 차이에 의해 발생하는 반사 신호의 변화를 스캔 방향과깊이 방향의 단면으로 영상화한 쌍곡선을 통해 이루어진다. 그러나 이러한 쌍곡선 신호는 탐지 대상뿐만 아니라 지하에 묻혀있는 다양한 물체에 의해서도 만들어지게 되어 탐지 목표로 하는 대상의 식별을 어렵게 한다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 일정한 채널 간격으로 정의된 다채널 GPR은 채널과 스캔 방향, 깊이 축의 3차원 데이터를 기반으로, 기존과 동일한 각 채널별 단면 영상의 쌍곡선과 함께 위에서 내려다 본 평단면영상을 구성할 수 있다. 이러한 평단면 영상은 채널과 스캔 방향을 축으로, 깊이를 달리하여 각 채널에서 수신되는 신호의 변화를 통해 탐지 대상의 크기를 유추할 수 있다.
본 논문에서는 지하매설물 탐지를 위해 다채널 GPR의 평단면 영상을 구성하기 위한 송수신 안테나 배열과 신호처리 절차에 대해 논하였으며, 크기를 알고 있는 물체에 대한 탐지시험을 통해 다채널 GPR 탐사데이터를 이용해 구성한 평단면 영상의 효용성을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The detection of buried objects using Ground Penetrating Radar utilizes hyperbolic curves visualized by the variation of reflected signals due to the relative distance difference between the antenna and the buried objects. However, these hyperbolic signals are also created by various objects buried underground, making it difficult to identify and detection target. This difficulty can be solved through a plan-view image viewed from above along with the same hyperbolic image for each channel as the existing one created based on the 3D data of multi-channel GPR. In this paper, we discussed the transmitter-receiver antenna array and signal processing procedure for constructing plan-view images using multi-channel GPR for underground object detection. And we also verified the effectiveness of the plan-view images constructed using multi-channel GPR survey data through detection tests on object with known sizes.