์ด์นํ
(Seunghyun Lee)
1
์ด์ฃผ์
(Juwon Lee)
2
์ตํ์ง
(Hajin Choi)
3โ
๊ฐํ๊ตฌ
( Thomas H.-K. Kang)
4iD
-
์์ธ๋ํ๊ต ๊ฑด์ถํ๊ณผ ์์ฌ๊ณผ์
(Graduate Student, Department of Architecture and Architectural Engineering, Seoul
National University, Seoul 08826 Rep. of Korea)
-
์ญ์ค๋ํ๊ต ๊ฑด์ถํ๋ถ ์์ฌ๊ณผ์
(Graduate Student, School of Architecture, Soongsil University, Seoul 06978, Rep. of
Korea)
-
์ญ์ค๋ํ๊ต ๊ฑด์ถํ๋ถ ๋ถ๊ต์
(Associate Professor, School of Architecture, Soongsil University, Seoul 06978, Rep.
of Korea)
-
์์ธ๋ํ๊ต ๊ฑด์ถํ๊ณผ ๊ต์
(Professor, Department of Architecture and Architectural Engineering, Seoul National
University, Seoul 08826 Rep. of Korea)
Copyright ยฉ Korea Concrete Institute(KCI)
ํค์๋
๋์ฐฉ์๊ฐ ์๋ ์ถ์ถ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, ์ด์ํ ์๋๋ฒ, ์ง์ ๋ฒ, ๊ฐ์ ๋ฒ
Key words
automatic arrival time picking algorithm, STA/LTA algorithm, ultrasonic pulse velocity, direct method, indirect method
1. ์ ๋ก
๊ทผ๋ ๊ตญํ ๊ตํต๋ถ(2022)์์ ๋ฐํํ ๋ณด๋์๋ฃ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ์ฐ๋ฆฌ๋๋ผ์ ์๋ ๊ฑด์ถ๋ฌผ์ ์ฝ 40 %๋ ์ฌ์ฉ์น์ธ ํ 30๋
์ด์๋ ๋
ธํ ๊ฑด์ถ๋ฌผ์ด๋ค(Choi 2023). ๋
ธํ ๊ฑด์ถ๋ฌผ์ ๋ํ ์์ ์ง๋จ์ ํ์์ ์ด๋ฉฐ, ์ด์ ๊ด๋ จํ์ฌ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๊ฑด์ ์ฑ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ์ฐ๊ตฌ(Sharma et al. 2022)์ ๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ ์ฐ๊ตฌ(Ghanbari et al. 2022; Min et al. 2022)๊ฐ ํ๋ฐํ ์งํ ์ค์ด๋ค. ์ด ์ค์์๋ ๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ๋ ํ์ฌ ๊ฑด์ถ๋ฌผ ์์ ์ง๋จ์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์๋ค.
๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ์ ๋ํ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์ด์ํ ์๋๋ฒ(ultrasonic pulse velocity, UPV)์ด ์๋ค. ์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ํ์ด์์ ๋ฐฐ์น์ ๋ฐ๋ผ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ
๊ฐ์ ๋ฒ์ผ๋ก ๋๋ ์ง๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ง์ ๋ฒ์ ํตํด ์ป์ ์ ํธ๋ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ํตํด ์ป์ ์ ํธ๋ณด๋ค ์์ค๋ ํ๋ฅ ์ด ๋ฎ์ง๋ง, ํ์ฅ ์ฌ์ฉ์ ์ ์ฝ์ด ๋ง์ ๊ฐ์ ๋ฒ์ด ์ฃผ๋ก
์ฌ์ฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ACI 228.2R-13 (2013)์ ASTM C597 (2016) ๊ธฐ์ค์์ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ์ธ๊ธ๊ณผ ๊ธฐ์ค์ด ์์ ์ ๋๋ก ์ค์ ์ฌ์ฉ์ ๊ถ์ฅํ์ง ์๋๋ค.
์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ ์ด์ํ ์๋๋ฒ์ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ํตํด ์ป์ ์ด์ํ ์ ํธ์ ์๋๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์์ถ๊ฐ๋, ๊ท ์ด ๊น์ด, ๋ด๋ถ ๊ฒฐํจ์ ์ ๋ฌด์ ๊ฐ์
์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํ์ง์ ํ๊ฐํ๋๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ค(KATS 2023). ์ด์ ์ด์ํ ์ ํธ์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ์ ํํ๊ฒ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ ์ด์ํ ์ ๋ฌ ์๋๋ฅผ ํ์
ํ๋ ๋ฐ ์์ด ๋งค์ฐ ์ค์ํ๋ค(Carpinteri et al. 2012; Sedlak et al. 2013).
๊ทธ๋ฌ๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ์๋ฉํธ ํ์ด์คํธ, ์๊ณจ์ฌ, ๊ตต์๊ณจ์ฌ ๋ฑ์ผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง ๋ณตํฉ์ฌ๋ฃ๋ก, ์ผ๋ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ณจ์ฌ์ ์ฒ ๊ทผ์ผ๋ก ์ธํด ์ ํธ ์๋์ง๊ฐ
๋ถ์ฐ๋๊ฑฐ๋ ์์ค๋๋ ์ด์ํ ์ฐ๋์ด ๋ฐ์ํ๊ฒ ๋๋ค. ๋ํ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ๋ถ๊ท ์งํ ๋งค์ง์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํธ๊ฐ ์ค๊ฐ์ ์ฆํญ๋๊ฑฐ๋ ์ฝํํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ํฌ๋ค. ์ด์
๋๋ถ์ด ์ธก์ ์ฅ๋น ์์ฒด์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ ๊ธฐ์ ๋
ธ์ด์ฆ๋ ์ต์ข
์ ํธ์ ํผํฉ๋์ด ์ ํธ ์๊ณก์ ์ ๋ฐํ ์๋ ์๋ค. ์ด๋ฌํ ์ํฉ๋ค์ด ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ ์ด์ํ
์ ํธ์ ์ ํํ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฒ์ ๋งค์ฐ ์ด๋ ค์ฐ๋ฉฐ, ์ดํ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์์ถ๊ฐ๋์ ๊ท ์ด์ ๋ํ ๋ถ์์๋ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค. ์ด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ด์์ ๋ฐ์ํ๋
๋
ธ์ด์ฆ์ ์ค์ ์ ํธ๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ์ฌ ์ด์ํ์ ์ ํํ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ์ฐพ๋ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ์ง์ํด์ ์ด๋ฃจ์ด์ง๊ณ ์๋ค.
์ด์ํ ๊ณ์ธก์์ ๊ธฐ๋ก๋๋ ์ ํธ๋ ์ฐ์๋ ํจ์๊ฐ ์๋ ๋ถ์ ๋(discrete) ๋ฐ์ดํฐ๋ก, ๊ทธ ๊ฐ์๊ฐ ์์ฒ ๊ฐ์์ ์์ฒ๋ง ๊ฐ์๊น์ง ์ด๋ฅด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํธ์
๋์ฐฉ์ ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์๋์ผ๋ก ๋ถ์ํ๋ ๋ฐ์๋ ํ๊ณ๊ฐ ์๋ค(Kurz et al. 2005). ์ด์ ์ ํธ์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ์๋์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ํ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๊ฐ๋ฐ๋์ด์๋ค. ํนํ ์ง์งํ ๋ถ์ผ์ ๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ ํธ ๋ถ์์ด๋ผ๋ ๊ณตํต์ ์ ๊ฐ๊ณ ์์ผ๋ฏ๋ก,
์ง์งํ์์ ์์ฃผ ์ฌ์ฉ๋๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๋ค์ ์ผ๋ถ ์์ ํ์ฌ ๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ์์ ํ์ฉํ๊ณ ์๋ค(Kurz et al. 2005; Carpinteri et al. 2012).
์ ํธ ๋ถ์์์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ํธ์ ๋
ธ์ด์ฆ ๊ฐ์ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ฐจ์ด๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ ์ง์ ์ผ๋ก ์ ์๋๋ค(Kurz et al. 2005). ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ธฐ ์ํด ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก๋ AIC(akaike information criterion), Hinkley Criterion,
Amplitude Threshold-picker, STA/LTA(short term average/long term average) ๋ฐฉ๋ฒ ๋ฑ์ด ์๋ค.
Akaike (1974)๊ฐ ์ ์ํ AIC ๋ฐฉ๋ฒ์ Two-Step AIC, Autoregression AIC(Sleeman and Van Eck 1999), TOC-AIC(Zhou et al. 2009)์ ๊ฐ์ด ๋ค์ํ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ๋ฐ์ ๋์ด ์๋ค. ํนํ Two-Step AIC์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋์ ๋นํ๊ดด ์ํ์์ ๋ฐ์ํ๋ ๋ถ๊ท์น ๋
ธ์ด์ฆ ๊ฐ์ ๋ฏธ์ธํ
์ฐจ์ด๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ์ฌ ์ ํ๋๋ฅผ ๋์๋ค. Hinkley Criterion ๋ฐฉ๋ฒ๋ ์ ํธ์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ฑ๋ฅ์ด ๋ฐ์ด๋ ์์ฃผ ์ฌ์ฉ๋๋ฉฐ, Amplitude
Threshold-picker๋ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๋จํ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๊ธฐ์ ์์ฃผ ์ฌ์ฉ๋๋ค. ๋ง์ง๋ง์ผ๋ก STA/LTA ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ๋์ ์๊ณ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ๋
๋ฐฉ์์ผ๋ก ์๊ฐ์ ํน์ฑ์ ๊ณ ๋ คํ ์ ์์ผ๋ฉฐ Baer and Kradolfer (1987)์ Earle and Shearer (1994)๊ฐ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ํฌ๋ฝํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ ๊ทผํ์๋ค.
๋ค๋ง AIC ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ ํธ์ ํต๊ณ์ ํน์ฑ์ ๊ธฐ๋ฐํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๊ธฐ์ ์ ํธ์ ๋
ธ์ด์ฆ๊ฐ ์ ์ฌํ ์ฃผํ์๋๋ฅผ ๊ฐ์ง๊ณ ์๊ฑฐ๋, ์งํญ์ด ์ ์ง์ ์ผ๋ก ์์นํ๋ ๊ฒฝ์ฐ
๊ทธ ์ฑ๋ฅ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์๋ค. ๋ํ Hinkley Criterion๊ณผ Amplitude Threshold-picker ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ์งํญ ๋๋ ์๋์ง
๋ณํ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ํธ์ ๋
ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๊ตฌ๋ถํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋์ฐฉ ์ ํธ์ ์งํญ์ ์์๋ก ์ค์ ํด์ผ ํ๋ ๋จ์ ์ด ์กด์ฌํ๋ค.
๋ฐ๋ฉด, STA/LTA ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ์งํญ ๊ธฐ๋ฐ ํด์์ผ๋ก ์ ํธ์ ๋
ธ์ด์ฆ๋ฅผ ๋์ ์๊ณ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ตฌ๋ถํ๋ค. ์ด์ ํ๋์ ๋์ฐฉ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ํ ์์ธก์ ํ์ฉํ์ฌ
ํด๋น ๊ตฌ๊ฐ ๋ด์์ ์ ํธ์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํจ์ผ๋ก์จ ์ ํ๋๋ฅผ ๋์ผ ์ ์๋ ์ฌ์ง๊ฐ ์กด์ฌํ๋ค. UPV ๊ธฐ๋ฒ์ ๋ฐ์ง์์ ์์ง์์ ์์น ์ ๋ณด๋ฅผ ์๊ณ ์์ผ๋ฉฐ,
์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋งค์ง์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋ฌ๋๋ ํ๋์ ์์ ๋์ฐฉ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋ต ๊ตฌ๋ถํ ์ ์๋ค. ์ด์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ UPV๋ฅผ ํตํด ์ป์ ์ด์ํ ์ ํธ์ ํ๋์ ๋์ฐฉ์ด ์์๋๋
๊ตฌ๊ฐ์์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ STA /LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ฉํ๋ฉด ์ ํธ์ ๋์ฐฉ์๊ฐ ๊ฒฐ์ ์ ํ๋๊ฐ ๋์์ง ์ ์๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
์ด์ ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ๊ฒ์ฆํ์์ผ๋ฉฐ, ์ดํ ์ฌ๋ฃ์ ๋ณตํฉ์ฑ์ด ์ด์ํ ์ ํธ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ๊ณผ
๊ฐ์ ๋ฒ์ด ์ค์ ์ ํธ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๊ดํด ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ค์ํ์๋ค. ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ COMSOL Multiphysics
์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ์ค์ UPV ์คํ ์ฅ๋น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ฒ์ฆํ์๋ค. ๊ฒ์ฆ์ ์ฌ์ฉ๋ ์ํธ์ ๊ฐ๊ฐ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ ์ข
๋ฅ์ด๋ฉฐ, ์คํ ๋ณ์๋ก ๊ณ์ธก ๋ฐฉ๋ฒ์ธ
์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฐ๊ฐ ์ ์ฉํ์๋ค. ์ธก์ ๋ ๋ค์์ ์ด์ํ ์ ํธ์ AIC, Hinkley Criterion, Amplitude Threshold-picker
์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฐ๊ฐ ์ ์ฉํ๊ณ ํต๊ณ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๋น๊ตํด ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ์๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์์ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ์ฌ๋ฃ์ ๋ณตํฉ์ฑ์ด ์ ํธ์
๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ํ๊ฐํ์์ผ๋ฉฐ, ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ๊ฐ์ ๋ฒ์ด ๊ณ์ธก ์ ํ๋์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๋ํด ํ๊ฐํ์๋ค.
2. ์ด์ํ ์๋๋ฒ(UPV)
2.1 ์ด์ํ ์๋๋ฒ(UPV)
์ด์ํ ์๋๋ฒ(ultrasonic pulse velocity, UPV)์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ด์ Pํ ์๋๋ฅผ ํตํด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ท ์ผ์ฑ๊ณผ ํ์ง์ ํ๊ฐํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋
๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค(ACI 228. 2R-13). ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ ์๊ฐ์ด ์ง๋จ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํํ๋ ์ฌ๋ฃ๋ก, Pํ ์๋๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฌ๋ฃ์ ์ฑ์ง์ ํตํด ์
(1)๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ณ์ฐํ ์ ์๋ค.
์ฌ๊ธฐ์, $E$๋ ๋ํ์ฑ ๊ณ์, $\nu$๋ ํธ์์ก ๋น, $\rho$๋ ๋ฐ๋๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ค.
์ด๋ ์๋ถ๊ณผ ๊ฐ์ ํ๊ฒฝ์ ๋ณ์๊ฐ ์๋ ์ํ์์ ์๋๊ฐ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ํ๋๋ฉด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํ์ง์ด ์ฐ์ํจ์ ์๋ฏธํ๊ณ , ์๋์ ์ผ๋ก ์๋๊ฐ ๋๋ฆฐ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๊ท ์ด์ด๋
๊ณต๊ทน ๋ฑ์ ๊ฒฐํจ์ด ์กด์ฌํ๋ค๋ ๊ฒ์ ์๋ฏธํ๋ค.
UPV ์คํ ์ฅ๋น๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก Fig. 1๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์๋ค. ํ์ค ๋ฐ์๊ธฐ๋ ์ด์ํ ํ์ค๋ฅผ ์์ฑํ์ฌ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ํตํด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ ๋ฌํ๋ค. ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ด์์ ํ์ค ์ ๋ณด๋ ์์ง์์ ์ํด ์์ง๋๋ฉฐ,
์์ฑ๋ ์ ์ ์ ํธ๋ ์ฆํญ๊ธฐ์ ์๊ฐ ์ธก์ ํ๋ก๋ฅผ ๊ฑฐ์ณ ๋์คํ๋ ์ด ์ฅ์น์ ํ์๋๋ค. ํ์ค ๋ฐ์๊ธฐ, ์ฆํญ๊ธฐ, ์๊ฐ ์ธก์ ํ๋ก, ์๊ฐ ํ์ ๋์คํ๋ ์ด๋ ํ๋์
๋์คํ๋ ์ด ์ฅ์น ์์ ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์๋ค.
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ Fig. 2์ ๊ฐ์ด ์ ์ด๋งค์ง(์ปคํ๋ํธ)์ ์ฌ์ฉํ์ง ์๋ Dry-coupled ํธ๋์ค๋์๊ฐ ์ฅ์ฐฉ๋ A1410 PULSAR ์ฅ๋น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์๋ค. A1410 PULSAR์
๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ ์ง์์ ์์ง์ ํธ๋์ค๋์์ ๊ฐ๊ฐ 7๊ฐ์ Dry Point Contact ํฌ์ธํธ๊ฐ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํ๋ฉด์์ ์ด์ํ๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก
๋ฐ์ ๋ฐ ์์ ํ ์ ์๋ค. ๋ํ ํด๋์ฑ์ด ์ฐ์ํ๊ณ ๋ฐ์ง์์ ์์ง์๋ฅผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ํ๋ฉด์ ์ ์ด์ํค๋ ๊ฒ๋ง์ผ๋ก๋ ์ฝ๊ฒ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ด์ ํ์ฅ ์ ์ฉ์ฑ์ด ๋๋ค๋
์ฅ์ ์ด ์๋ค.
Fig. 1 Schematics of UPV apparatus
Fig. 2 Dry-coupled ultrasonic transducers (A1410 PULSAR)
2.2 ์ด์ํ ์๋๋ฒ(UPV) ์ธก์ ๋ฐฉ๋ฒ
2.2.1 ์ง์ ๋ฒ(direct method)
๋ฐ์ง์(T)์ ์์ง์(R)์ ์์น์ ๋ฐ๋ผ UPV ์ธก์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋๋ ์ ์๋ค. ๋จผ์ Fig. 3(a)์ ๊ฐ์ด ๋ฐ์ง์์ ์์ง์๋ฅผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ด์์ ์๋ก ๋ฐ๋๋ฉด์ ๋ฐฐ์นํ์ฌ ์ธก์ ํ๋ ๊ฒ์ ์ง์ ๋ฒ(direct method, DM)์ด๋ผ๊ณ ํ๋ค. ์ง์ ๋ฒ์
๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ์ง์์์ ์์ฑ๋ ์ด์ํ ํ์ค๊ฐ ๋ฐ๋ก ์์ง์์ ๋๋ฌํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ตด์ ์ด๋ ๋ฐ์ฌ๋ก ์ธํ ์ ํธ ์์ค์ด ์์ด ๋ค๋ฅธ ์ธก์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋นํด ์ ํ๋๊ฐ ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋
๋๋ถ๋ถ์ ํ์ฅ์์ ์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค๋ ํ๊ณ๊ฐ ์๋ค.
Fig. 3 Types of UPV measurements
2.2.2 ๊ฐ์ ๋ฒ(indirect method)
Fig. 3(b)์ ๊ฐ์ด ๋ฐ์ง์(T)์ ์์ง์(R)๋ฅผ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ ๋ด์์ ๊ฐ์ ๋ฉด์ ๋ฐฐ์นํ์ฌ ์ธก์ ํ๋ ๊ฒ์ ๊ฐ์ ๋ฒ(indirect method, IM)์ด๋ผ๊ณ ํ๋ค.
๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ํ๋ฉดํ ๋๋ ๊ตด์ ํน์ ๋ฐ์ฌํ๊ฐ ์ธก์ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ง์ ๋ฒ์ ๋นํด ์ ํ๋๊ฐ ๋ฎ๋ค. ํนํ ํ๋ฉดํ์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ์ง์์ ์์ง์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋๋ฌด ๊ฐ๊น์ด
๊ฒฝ์ฐ์๋ Pํ, Sํ, Rํ๊ฐ ๋ชจ๋ ํผํฉ๋์ด ์ธก์ ๋๊ณ , ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋๋ฌด ๋จผ ๊ฒฝ์ฐ์๋ Pํ์ ๊ฐ์ ๊ฐ ์ฌํด์ ธ ์ ๋๋ก ๋ Pํ๋ฅผ ์ธก์ ํ ์ ์๋ค. ๋ํ ๊ฐ์ ๋
ACI 228.2R-13 (2013) ๊ธฐ์ค์์ ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ๊ธฐ์ค์ ์ญ์ ํ์์ผ๋ฉฐ, ASTM C597 (2016) ๊ธฐ์ค์์๋ ๊ตฌ์ฒด์ ์ธ ๊ธฐ์ค์ด ์๊ณ ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ์ ๊ถ์ฅํ์ง ์๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๋๋ถ๋ถ์ ๊ตญ๋ด ํ์ฅ ํน์ฑ์ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์ ์ด์ ๋ํ ๋ง์
์ฐ๊ตฌ์ ๊ฐ์ ์ด ํ์ํ๋ค.
3. ์๋ ๋์ฐฉ ์ ํธ ๊ฐ์ง ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ
3.1 AIC(akaike information criterion)
AIC(akaike information criterion)๋ ์ ํธ์ ํต๊ณ์ ํน์ฑ์ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก, ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ Maeda (1985)์ AIC ํจ์๋ฅผ ์ ์ฉํ์๋ค. Maeda (1985)์ AIC ํจ์๋ ์ ํธ ๊ฐ์ด ๊ณ์ฐ์ ์ง์ ์ฌ์ฉ๋๋ค. AIC ๊ฐ์ ์๋์ฐ ๋ด์์ ์ ํธ์ ๋ถ์ฐ ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฐํ์ฌ ๊ฒฐ์ ๋๋ฉฐ, ์ (2)์ ๊ฐ๋ค.
์ฌ๊ธฐ์, $N$์ ์๊ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ $x$์ ๊ธธ์ด์ด๊ณ , $k$๋ ์ ํธ์ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ฉฐ ๋ณดํต ์ ํธ๊ฐ ๋๋ฌํ๋ ์ง์ ์ ์๋์ฐ ํฌ๊ธฐ๋ก ๊ฒฐ์ ๋๋ค. $var(x[1,\:
k])$๋ ์ ํธ $x$์ $1$๋ถํฐ $k$๊น์ง์ ํด๋นํ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ถ์ฐ ๊ฐ์ด๋ฉฐ, $var(x[k+1,\: N])$์ ์ ํธ $x$์ $k+1$๋ถํฐ $N$๊น์ง์
ํด๋นํ๋ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ถ์ฐ ๊ฐ์ด๋ค.
Fig. 4 Minimum value of AIC function and signalโs arrival time
์ด ๊ณผ์ ์ ํตํด ๊ตฌํด์ง AIC ๊ฐ์ Fig. 4์ ๊ฐ์ด ์ ํธ๊ฐ ์์ํ๋ ๋ถ๋ถ์์ ์ต์๊ฐ์ ๊ฐ์ง๊ฒ ๋๋ค. AIC์ ์ฑ๋ฅ์ $N$๊ฐ์ ์ํฅ์ ๋ฐ์ผ๋ฏ๋ก ์ฃผ์ํด์ผ ํ๋ค.
3.2 Hinkley Criterion
Hinkley Criterion์ ์ ํธ์ ์์ ์ง์ ์ ์ฐพ๊ธฐ ์ํด ์งํญ ๋๋ ์๋์ง์ ๋ณํ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด๋ค. Hinkley Criterion์
๊ฐ($S_{i}'$)์ ๋์ ๋ถ๋ถ ์ ํธ ๊ฐ($S_{i}$)๊ณผ Negative Trend($\delta$)์ ๊ธฐ๋ฐํ์ฌ ๊ฒฐ์ ๋๋ฉฐ, ์ (3)๊ณผ ๊ฐ๋ค.
์ (4)์์ ๋์ ๋ถ๋ถ ์ ํธ ๊ฐ($S_{i}$)์ $i$๋ฒ์งธ ์ ํธ๊น์ง ์ ๊ณฑํ์ฌ ๋ํ ๊ฐ์ด๋ฉฐ, ์ (5)์ Negative Trend($\delta$)์์ $S_{N}$์ ์ ํธ์ ์ดํฉ, $N$์ ์ ํธ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์๋ฏธํ๋ค. ๋งค๊ฐ๋ณ์์ธ $\alpha$๋ ๋
ธ์ด์ฆ๋ก
์ธํ ์ ํธ์ ์ง์ฐ์ ์ต์ํํ๋ฉฐ, Hinkley Criterion ๊ฒฐ๊ณผ์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋ค(Kurz et al. 2005).
์ด ๊ณผ์ ์ ํตํด ๊ตฌํด์ง Hinkley Criterion์ ๊ฐ($S_{i}'$)์ Fig. 5์ ๊ฐ์ด ์ ํธ๊ฐ ์์ํ๋ ๋ถ๋ถ์์ ์ต์๊ฐ์ ๊ฐ์ง๊ฒ ๋๋ค. ์ด ๋ถ๋ถ์์ AIC์ Hinkley Criterion ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ ์ฌํ๋ค๊ณ ๋๊ปด์ง ์ ์์ผ๋,
AIC๋ ํต๊ณํ์ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ ์ฌ์ฉํ๊ณ , Hinkley Criterion์ ์งํญ, ์๋์ง ์ธก๋ฉด์ ์ ๊ทผ์ด๋ผ๋ ์ ์์ ํ์ฐํ ์ฐจ์ด์ ์ ๊ฐ๋๋ค.
Fig. 5 Minimum value of Hinkley function and signalโs arrival time
3.3 Amplitude Threshold-picker
Amplitude Threshold-picker ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋น๊ต์ ๊ฐ๋จํ๊ณ ์ง๊ด์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์ ํธ์ ์์ ์ง์ ์ ๊ฒฐ์ ํ ์ ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์ ํธ
๋ฐ์ดํฐ์ ์ต๋ ์ ๋๊ฐ์ ์ ์ ํ ๋น์จ์ ๊ณฑํด ์๊ณ๊ฐ์ผ๋ก ์ค์ ํด์ฃผ์๋ค. ์ดํ ์ ํธ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์๊ณ๊ฐ์ ๋์ด๊ฐ๋ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ง์ ์ ์ ํธ์ ์์ ์ง์ ์ผ๋ก ์ ํํ์๋ค.
์ด ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ, ํฐ ์ ํธ์ ๋ํด์๋ ํฐ ์๊ณ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฏผ๊ฐ๋๋ฅผ ๋์ด๊ณ , ์์ ์ ํธ์ ๋ํด์๋ ์์ ์๊ณ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฏผ๊ฐ๋๋ฅผ ์กฐ์ ํ ์ ์๋ค.
ํ์ง๋ง ์ ํธ์ ๋ณ๋์ฑ์ด ํฐ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์๋ชป๋ ์ง์ ์ ์ ํธ์ ์์์ ์ผ๋ก ์ ํํ ์ ์์ด์ ์ฃผ์ํด์ผ ํ๋ค.
3.4 STA/LTA
STA/LTA(short term average/long term average) ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋์ ์๊ณ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ํธ์ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๋์ฐฉ ์ง์ ์ ์ฐพ๋
์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด๋ค. STA๋ ์งง์ ์๊ฐ ๋์์ ํ๊ท ๊ฐ์ผ๋ก ์ (6)๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ ํธ์ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฐ์งํ ์ ์๋ค. LTA๋ ๊ธด ์๊ฐ ๋์์ ํ๊ท ๊ฐ์ผ๋ก ์ (7)๊ณผ ๊ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ ํธ์ ์ก์ ์์ค์ ์ถ์ ํ๊ฑฐ๋ ์ ์ฒด์ ์ธ ํน์ฑ์ ํ์
ํ๋ ์ญํ ์ ํ๋ค.
์ด๋ $ns$์ $nl$์ ๊ฐ๊ฐ STA, LTA์ ์๋์ฐ ๊ธธ์ด๋ก $ns$๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์งง์ ๊ธธ์ด๋ก ์ค์ ๋๋ฉฐ, $nl$์ ๊ธด ๊ธธ์ด๋ก ์ค์ ๋๋ค. ์์
์์ ํตํด ๊ณ์ฐ๋ STA, LTA๋ ์ (8)์ ๋ฐ๋ผ STA/LTA๊ฐ์ ๊ตฌํ๊ณ , ์ด ๊ฐ์ด ์๊ณ๊ฐ์ ๋๋ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ์ง์ ์ด ์ ํธ์ ์์ ์ง์ ์ผ๋ก ์ ํ๋๋ค.
์ด์ ๊ฐ์ STA/LTA ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ฐ์ ์์ ์์ ์์ ์์น๋ฅผ ํน์ ํ ์ ์๋ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋นํ๊ดด ๊ฒ์ฌ์์ ๋์ฐฉ์๊ฐ ๊ตฌ๊ฐ์ ์ค์ ํ์ฌ ์ ์ฉํ ์ ์๋ค.
์ด์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์์ ๋์ฐฉ์๊ฐ ๊ตฌ๊ฐ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ด ์ค์ ํด์ฃผ์๋ค. (1) ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ด์์์ Pํ ์๋๋ 3,000 m/s~5,000 m/s
์ฌ์ด์ ์กด์ฌํ๋ฏ๋ก, ์ด ๋ฒ์ ๋ด์์ ๋๋ค์ผ๋ก Pํ ์๋๋ฅผ ์ ํ๋ค. (2) ์์ง์์ ๋ฐ์ง์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ (1)์์ ์ ํ ์๋ ๊ฐ์ผ๋ก ๋๋ Pํ์ ๋์ฐฉ ์์์๊ฐ($t_{expected}$)์
๊ตฌํ๋ค. (3) ๋์ฐฉ ์์์๊ฐ($t_{expected}$)์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ผ์ ์๋์ฐ $\beta$๋ฅผ ์๋ค๋ก ๋ํ๊ณ ๋นผ Fig. 6(a)์ ๊ฐ์ Pํ์ ๋์ฐฉ ์์์๊ฐ ๋ฒ์๋ฅผ ๊ตฌํ๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ $\beta$๋ฅผ 50์ผ๋ก ์ค์ ํด์ฃผ์๋ค. (4) ์ด ๋ฒ์์์ Fig. 6(b)์ ๊ฐ์ด STA/LTA๊ฐ์ด ์ค์ ํ ์๊ณ๊ฐ($threshold_{STA/LTA}$)๊ณผ ๊ฐ๊ฑฐ๋ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๊น์ด ๊ฐ์ ๊ฐ๋ ์ง์ ์ ์์ ์ง์ ์ผ๋ก ์ ํํ๋ค.
(1)~(4)๊น์ง์ ๊ณผ์ ์ ํตํด STA/ LTA ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก Pํ์ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ตฌํ์์ผ๋ฉฐ, ์ค์ฐจ๊ฐ ํฐ ๊ฒฝ์ฐ์๋ (1)๋ฒ๊ณผ (3)๋ฒ์์์ Pํ ์๋์ ์๋์ฐ
$\beta$๋ฅผ ์กฐ์ ํด ์ฃผ์๋ค.
์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก Pํ์ ์๋๊ฐ 3,000 m/s๋ณด๋ค ์์ ๊ฒฝ์ฐ, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ดํ ํน์ ๊ท ์ด์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์์ํ ์ ์๋ค. ์ด๋ ์ ์ํ STA/LTA์ ์ฑ๋ฅ
๋ฐ์ ์๋ ๊ตฌ๊ฐ์ผ๋ก, ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ํ์ฐํ ๋ค๋ฅธ ์ค์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์ธ๋ค๋ ์ ์์ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์์์ ์ญ์ผ๋ก ์์ํ ์ ์๋ค.
Fig. 6 STA/LTA algorithm with a randomized time interval
4. ์๋ฎฌ๋ ์ด์
4.1 ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋ฐ์ดํฐ ํด์ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ COMSOL Multiphysics ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ํตํด ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์์ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ผ๋ก ์ธก์ ํ ์ด์ํ์ ์๋ ฅ ์ ํธ๋ฅผ
์๊ณ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ก ์ถ์ถํ์๋ค. ์ดํ ์ถ์ถ๋ ์ ํธ์ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, AIC, Hinkley Criterion,
Amplitude Threshold-picker ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ , ์ด๋ฅผ ํตํด ์ด์ํ ์๋๋ฅผ ๊ตฌํ์๋ค. ์ดํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๋ณ ์ด์ํ
์๋์ ์ค์ ์๋ ๊ฐ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๋น๊ตํ์ฌ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ์๋ค.
4.2 ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋ชจ๋ธ
4.2.1 ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ
๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฒฝ์ฐ 500 mmร300 mmร100 mm ํฌ๊ธฐ์ ๋ชจ๋ธ์ ํด์์ ์งํํ์๋ค. ์ง์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ Fig. 7(a)์ ๊ฐ์ด ํ์ชฝ ๋ฉด ์ค์์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ , ๋ฐ๋ ๋ฉด์ ๋์์ 10 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (a)๋ถํฐ 16 mm(b) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด 31๊ฐ์ ์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ
์ธก์ ํ์๋ค. ๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ Fig. 7(b)์ ๊ฐ์ด ๋์์ 50 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (c)์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ , ๋ฐ์ง์๋ก๋ถํฐ 150 mm(d) ๋จ์ด์ง ๋ถ์๋ถํฐ ์ฝ 8.6 mm(e) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด
30๊ฐ์ ์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ ์ฉ๋, ๊ฐ์ง ์ฃผํ์, ํํ, ํ์ฅ, Pํ ์๋, ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋ฐ๋, ํธ์์ก ๋น, ํ์ฑ๊ณ์ ๋ฑ์ ๋ณ์๊ฐ์
Table 1๊ณผ ๊ฐ๋ค.
Fig. 7 Analysis models in numerical simulation
Table 1 Parameters applied in the simulation
Parameters
|
Values
|
Frequency
|
50 kHz
|
Waveform
|
sin (2 ft)
|
Wavelength
|
69.51 mm
|
P-wave velocity
|
3,475 m/s
|
Density
|
2,300 kg/m2 (concrete),
7,850 kg/m2 (steel)
|
Poisson's ratio
|
0.2 (concrete), 0.3 (steel)
|
Elastic modulus
|
25 GPa (concrete), 200 GPa (steel)
|
Mesh size
|
10.5 mm
|
Time interval
|
0.01 ยตs
|
Time length
|
200 ๐ขs
|
Data number
|
200,000 EA
|
4.2.2 ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ
์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฒฝ์ฐ 430 mmร430 mm ํฌ๊ธฐ์ ๋ชจ๋ธ์ ํด์์ ์งํํ์๋ค. ์ง์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ Fig. 7(c)์ ๊ฐ์ด ํ์ชฝ ๋ฉด ์ค์์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ , ๋ฐ๋๋ฉด์ ๋์์ 60 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (a)๋ถํฐ 10 mm(b) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด 32๊ฐ์ ์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ
์ธก์ ํ์๋ค. ๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ Fig. 7(d)์ ๊ฐ์ด ๋์์ 60 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (c)์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ , ๋ฐ์ง์๋ก๋ถํฐ 100 mm(d) ๋จ์ด์ง ๋ถ์๋ถํฐ ์ฝ 8 mm(e) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด 30๊ฐ์
์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค. ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ ์ฉ๋ ๋ณ์๊ฐ์ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋์ผํ๋ค.
4.3 ์๋ฎฌ๋ ์ด์
ํด์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๋ถ์
4.3.1 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ฑ๋ฅ ๋ถ์
์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๋ณ ๋ฐ์ง์์ ์์ง์์ ์ํ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ด์ํ ์๋์ ์ค์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์์ ์ ์ฉ๋ Pํ ์๋๋ฅผ Fig. 8์ ๋ํ๋ด์๋ค. ์ด๋ AIC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ค์ Pํ ์๋์ ๋๋ฌด ํฐ ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์ฌ ์ ์ธํ์๋ค. Table 2์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๋ณ ์์น์ ๋ฐ๋ฅธ ์ค์ Pํ์์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๋ํ๋ด์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํด ์์ง์๊ฐ ๋ฐ์ง์์ ๊ฐ๊น์ด ์ค์๋ถ์ ์์ ๋์ ๋ฉ๋ฆฌ ์๋ ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์ ์์
๋ ๋ชจ๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๋๋ถ๋ถ ๊ฒฝ์ฐ์์ ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
Fig. 8 Calculated ultrasonic velocity based on different automated algorithms from numerical data
Table 2 Deviation for each algorithm in simulation (unit: m/s)
Location of transducer
|
Center
|
Edge (right)
|
Type of concrete
|
Non-reinforced concrete
|
Reinforced concrete
|
Non-reinforced concrete
|
Reinforced concrete
|
Measurement method
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
AIC
|
2,606.5
|
3,301.9
|
3,597.7
|
1,266.8
|
4,251.8
|
4,080.2
|
3,051.5
|
2,090.1
|
Hinkley
|
16.6
|
18.1
|
15.8
|
83.7
|
58.6
|
84.3
|
24.0
|
202.6
|
Amplitude Threshold-picker
|
6.5
|
26.7
|
36.1
|
48.4
|
39.6
|
79.1
|
7.7
|
80.8
|
STA/LTA
|
3.6
|
8.1
|
5.9
|
8.1
|
15.7
|
4.4
|
13.3
|
10.5
|
์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 8(a))์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 8(c))์์ AIC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ค์ Pํ ์๋์ 2,606.5 m/s~4,251.8 m/s๊น์ง์ ํฐ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ํ์ธํ์๋ค. ๋ฐ๋ฉด Hinkley Criterion์
๊ฒฝ์ฐ 15.8 m/s~58.6 m/s๊น์ง์ ํธ์ฐจ๊ฐ์, Amplitude Threshold-picker์ ๊ฒฝ์ฐ 6.5 m/s~39.6 m/s๊น์ง์ ์๋์ ์ผ๋ก
๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ๋ณด์๋ค. ํ์ง๋ง ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด 3.6 m/s~ 15.7 m/s๊น์ง์ ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์
๊ฐ์ง์ผ๋ก์จ ์๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ผ์ ํ๊ณ ์ค์ Pํ ์๋์ ๊ฐ์ฅ ์ ์ฌํจ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 8(b))์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 8(d))์์๋ AIC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ์ค์ Pํ ์๋์ 1,266.6 m/s~4,080.2 m/s๊น์ง์ ํฐ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ํ์ธํ์๋ค. ๋ฐ๋ฉด Hinkley Criterion์
๊ฒฝ์ฐ 18.1 m/s~202.6 m/s๊น์ง์ ํธ์ฐจ๊ฐ์, Amplitude Threshold-picker์ ๊ฒฝ์ฐ 26.7 m/s~80.8 m/s๊น์ง์
์๋์ ์ผ๋ก ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ๋ณด์๋ค. ํ์ง๋ง ์ด ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด 4.4 m/s~10.5 m/s๊น์ง์
๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ผ๋ก์จ ์๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ผ์ ํ๊ณ ์ค์ Pํ ์๋์ ๊ฐ์ฅ ์ ์ฌํจ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
4.3.2 ๋ฌด๊ทผ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ฐ์ดํฐ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ๋ถ์
์ฒ ๊ทผ์ ์ ๋ฌด์ ๊ฐ์ ์ฌ๋ฃ์ ๋ณตํฉ์ฑ์ด ์ด์ํ ์ ๋ฌ ์๋์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์์๋ณด๊ณ ์ ๋ฌด๊ทผ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ต ๋ถ์ํ์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์์ง์๊ฐ
์ค์๋ถ์ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋๋ถ๋ถ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ๋ฌด๊ทผ๋ณด๋ค ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ ํฐ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์์ ๋ Hinkley Criterion์ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋นํด AIC์์๋ 991.2
m/s, Amplitude Threshold-picker์์๋ 20.2 m/s, STA/LTA์์๋ 4.5 m/s ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ณผ ์ ์์๋ค. ๊ฐ์ ๋ฒ์์๋
AIC์ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ๋ฌด๊ทผ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด Hinkley Criterion์์๋ 65.6 m/s, Amplitude
Threshold-picker์์๋ 21.7 m/s ์ฆ๊ฐํ ๊ฒ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค. ์ด๋ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์ธ Fig. 9(a), (c)์ ๋ฌ๋ฆฌ Fig. 9(d), (f)์ฒ๋ผ ์ฒ ๊ทผ ์ฃผ๋ณ์์ ์ด์ํ ์ฐ๋ ๋ฐ ๋ถ์ฐ์ด ์ผ์ด๋ ์ ํธ๊ฐ ์ค๊ฐ์ ์๊ณก๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
Fig. 9 Snapshot of numerical simulation showing wave propagation in the concrete models
๊ทธ๋ฌ๋ ์ด ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ณด์์ผ๋ก์จ ์ด์ํ ์ ๋ฌ ์๋๋ฅผ ํ์
ํ๋ ๋ฐ ์์ด ์ฌ๋ฃ์
๋ณตํฉ์ฑ ์ํฅ์ ๊ฐ์ฅ ๋ ๋ฐ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์๋ค.
4.3.3 ์ง์ ๋ฒ ๋ฐ ๊ฐ์ ๋ฒ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ๋ถ์
UPV ์ธก์ ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์ด์ํ ์ ๋ฌ ์๋์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ์์๋ณด๊ณ ์ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์ ๋์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ต ๋ถ์ํ์๋ค. ๋จผ์ ์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ๊ณผ
์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๊ฒฝ์ฐ Fig. 9(a)์ (d)๋ฅผ ํตํด ์ ๋๋ก ๋ Pํ๊ฐ ์ธก์ ๋จ์ ํ์ธํ ์ ์๋ค. ์ค์ ๋ก AIC๋ฅผ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ์ค์๋ถ์์๋ ์ค์ Pํ ์๋์ 27 m/s
์ด๋ด์ ํธ์ฐจ๋ฅผ, ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์์๋ ์ต๋ 58.6 m/s์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์ด๋ฉฐ ๋น๊ต์ ์ค์ํ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.
๋ฐ๋ฉด ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ, ๋ฌด๊ทผ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ AIC๋ฅผ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ์ค์๋ถ์์๋ ์ค์ Pํ ์๋์ 90 m/s ํธ์ฐจ๋ฅผ, ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์์๋
์ต๋ 202.6 m/s์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์ด๋ฉฐ ์ง์ ๋ฒ์ ๋นํด ๊ฐ๊ฐ 3.3๋ฐฐ, 3.5๋ฐฐ ์ฆ๊ฐํ ๊ฐ์ ๋ณด์๋ค. ์ด๋ ํ๋ฉดํ ์ํฅ๊ณผ Edge Effect๋ก ์ธํ
๋ฐ์ฌํ์ ์ํฅ์ด ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํด ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๋ฌ๋ฆฌ ์์ํ Pํ์ ๋๋ฌ์๊ฐ์ ์ธก์ ํ ํ๋ฅ ์ด ๋ฎ๋ค. ํนํ, ๋ฐ์ง์์ ์์ง์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋๋ฌด ๊ฐ๊น์ด ๊ฒฝ์ฐ Fig. 9(b)์ (e)์ ๊ฐ์ด Pํ, Sํ, Rํ๊ฐ ๋ถ๋ฆฌ๋๊ธฐ ์ ํผํฉ๋์ด ์ธก์ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํํ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค. ๋ํ ๋ฐ์ง์์ ์์ง์์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ๋๋ฌด ๋จผ
๊ฒฝ์ฐ์๋ Fig. 9(c)์ (f)์ ๊ฐ์ด Pํ, Sํ, Rํ๊ฐ ๋ถ๋ฆฌ๋๊ธด ํ์ง๋ง, ์ธก์ ํด์ผ ํ๋ Pํ์ ์ ํธ๊ฐ ๊ฐ์ ๋์ด ์ ๋๋ก ๋ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ต๋ค. ์ด๋ฟ๋ง ์๋๋ผ Fig. 9(c)์ (f)์ฒ๋ผ ๋ฐ๋๋ฉด์์ ๋ฐ์ฌ๋ ํ๋์ด ์ธก์ ๋์ด ์๊ณก๋ ์ ํธ๊ฐ ์ธก์ ๋์์ ํ๋ฅ ๋ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ ์์ง์์ ์์น๋ฅผ ๊ท์ ํ ํ์๊ฐ ์๋ค.
๋ํ ์ด ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/ LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ๊ณผ ์ฐจ์ด๋ฅผ ๋ณด์์ผ๋ก์จ ํด๋น ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋นํด
UPV ์ธก์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ํฅ์ ๋ ๋ฐ๋๋ค๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์๋ค.
5. ์ค ํ
5.1 ์คํ ๋ฐ์ดํฐ ํด์ ๋ฐฉ๋ฒ
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ A1410 PULSAR๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ์ํธ์์ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ผ๋ก ์ธก์ ํ ์ด์ํ ์ ํธ๋ฅผ ์ถ์ถํ์๋ค. ์ดํ ์ถ์ถ๋
์ ํธ์ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, AIC, Hinkley Criterion, Amplitude Threshold-picker
์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋์ฐฉ์๊ฐ์ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ , ์ด์ํ ์๋๋ฅผ ๊ตฌํ์๋ค. ์คํ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ด์ ์๋๊ฐ ์ผ์ ํ์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ๊ฐ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๋ณ๋ก ์๋์
ํ๊ท ์ ๊ณ์ฐํ๊ณ ์ด์ ๋ํ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๋น๊ตํ์ฌ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฒ์ฆํ์๋ค.
5.2 ์คํ ๋ชจ๋ธ
5.2.1 ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ
๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ 500 mmร300 mmร100 mm ํฌ๊ธฐ์ ์ํธ์์ 50 kHz์ ๊ฐ์ง ์ฃผํ์๋ฅผ ์ฃผ์ด ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค.
์ง์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ, Fig. 7(a)์ ๊ฐ์ด ํ์ชฝ ๋ฉด ์ค์์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ ๋ฐ๋๋ฉด์ ๋์์ 50 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (a)๋ถํฐ 40 mm(b) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์์ง์์ ์์น๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ๊ฐ๋ฉฐ ์ด
11๊ฐ์ ์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค(Fig. 10(a)). ๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ, Fig. 7(b)์ ๊ฐ์ด ๋์์ 50 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (c)์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ ๋ฐ์ง์๋ก๋ถํฐ 160 mm(d) ๋จ์ด์ง ๋ถ์๋ถํฐ ์ฝ 40 mm(e) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด 7๊ฐ์
์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค(Fig. 10(b)). ์ง์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ผ์ ํ ๊ฐ๋น 0.01 ยตs๋ถํฐ 189.36 ยตs๊น์ง 0.01 ยตs๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด 18,936๊ฐ์ ์ ํธ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ถ์ถํ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ์ ๋ฒ์
๊ฒฝ์ฐ 0.01 ยตs๋ถํฐ 193.78 ยตs๊น์ง 0.01 ยตs ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด 19,378๊ฐ์ ์ ํธ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ถ์ถํ์๋ค.
Fig. 10 Examples of UPV measurements
5.2.2 ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ
์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์ ๋ฐ๋ก ์ํธ์ ์ ์ํ์ง ์๊ณ , ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ 430 mmร430 mm ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ ์ค์ ๊ฑด๋ฌผ ๊ธฐ๋ฅ์์ ์ ๋จ์ฒ ๊ทผ์ด ์๋ ๋ถ์์
์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค. ์ง์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ Fig. 7(c)์ ๊ฐ์ด ํ์ชฝ ๋ฉด ์ค์์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ , ๋ฐ๋ ๋ฉด์ ๋์์ 65 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (a)๋ถํฐ 30 mm(b) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์์ง์์ ์์น๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ๊ฐ๋ฉฐ
์ด 11๊ฐ์ ์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค(Fig. 10(c)). ๊ฐ์ ๋ฒ์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ Fig. 7(d)์ ๊ฐ์ด ๋์์ 50 mm ๋จ์ด์ง ์ง์ (c)์ ๋ฐ์ง์๋ฅผ ๊ณ ์ ์ํค๊ณ , ๋ฐ์ง์๋ก๋ถํฐ 100 mm(d) ๋จ์ด์ง ๋ถ์๋ถํฐ ์ฝ 40 mm(e) ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ด
7๊ฐ์ ์ง์ ์์ ์ ํธ๋ฅผ ์ธก์ ํ์๋ค(Fig. 10(d)). ์ ํธ ๋ฐ์ดํฐ ์ถ์ถ ์๊ฐ๊ฐ๊ฒฉ๊ณผ ๊ฐ์๋ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๋์ผํ๋ค.
5.3 ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฐ ๋ถ์
5.3.1 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ฑ๋ฅ ๋ถ์
์คํ ๋ฐ์ดํฐ์ ๋ํด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๋ณ ๋ฐ์ง์์ ์์ง์์ ์ํ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ด์ํ ์๋ ๊ทธ๋ํ๋ฅผ Fig. 11์ ๋ํ๋ด์๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, Table 3์ ํตํด ์์ง์๊ฐ ์ค์๋ถ์ ์์ ๋์ ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์ ์์ ๋ ๋ชจ๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๋๋ถ๋ถ์ ๊ฒฝ์ฐ์์ ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์
ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๋ณด์๋ค.
์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 11(a))์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 11(c))์์ AIC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ Table 3์ ํตํด ํ๊ท ๊ฐ์ ๋ํด 33.7 m/s~603.7 m/s๊น์ง ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ํ์ธํ์๋ค. ์ด๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋์ ๋นํด ๊ต์ฅํ ๋ฎ์์ง ์์น๋ก, AIC
์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๋
ธ์ด์ฆ๊ฐ ์๋ ํ๊ฒฝ์์ ๋ถ์ฐ์ ํ์ฉํ์ฌ ๋์ฐฉ ์ง์ ์ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์ฑ๋ฅ์ด ์ฐ์ํจ์ ์ ์ ์๋ค. Hinkley Criterion์ ๊ฒฝ์ฐ 34.5
m/s~142.1 m/s๊น์ง์ ํธ์ฐจ๊ฐ์, Amplitude Threshold-picker์ ๊ฒฝ์ฐ 19.6 m/s~68.4 m/s๊น์ง์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋๋ณด๋ค
๋ ๋์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ก๋ค. ๋ฐ๋ฉด ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ง์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋์ ์ ์ฌํ 3 m/s~15.1
m/s ๋ฒ์์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ผ๋ก์จ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋ฐ ์คํ ๋ฐ์ดํฐ์ ์ ํ ์์ด ์๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ผ์ ํ์๋ค.
๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 11(b))์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 11(d))์์๋ AIC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด 5 m/s~56.8 m/s๊น์ง์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ผ๋ก ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋์ ๋นํด ๊ต์ฅํ ๋ฎ์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ก๋ค. ๋ํ Hinkley Criterion์
๊ฒฝ์ฐ 30.3 m/s~158.5 m/s๊น์ง์ ํธ์ฐจ๊ฐ์, Amplitude Threshold-picker์ ๊ฒฝ์ฐ 30.3 m/s~83.5 m/s๊น์ง์
ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ๋ณด์๋ค. ํนํ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ๊ฐ์ ๋ฒ์์๋ 3 m/s~ 33.4 m/s๊น์ง์ ํธ์ฐจ๊ฐ์
๊ฐ์ง์ผ๋ก์จ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋นํด ์๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ผ์ ํ์๋ค.
์ ๋ฐ์ ์ผ๋ก ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA /LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๋ฐ์ดํฐ ํด์๊ณผ ์ ์ฌํ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ก์ผ๋, Hinkley Criterion๊ณผ
Amplitude Threshold-picker์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ ๋์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ ๋ณด์๋ค. ์ด๋ ์คํ์ฅ๋น์์ ์๊ธฐ๋ ๋
ธ์ด์ฆ๋ก ์ธํ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค.
์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ์คํ์์ ๋ชจ๋ ์ฅ๋น ๋ฐ ํ๊ฒฝ์ ์์ธ์ผ๋ก ์ธํด Fig. 12์ ๊ฐ์ด ์ค์ ์ ํธ๊ฐ ์์๋๊ธฐ ์ ๋
ธ์ด์ฆ๊ฐ ๋ฐ์ํ๋ค. ์ด๋ฌํ ๋
ธ์ด์ฆ๋ ํนํ ์คํ์ฅ๋น์์ ๋ฐ์ํ ํ๋ฅ ์ด ๋ ๋์ผ๋ฉฐ, ์ค์ ๋ก Table 4์ ๊ฐ์ด ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์์ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์ ๋ ์ ํธ์ก์๋น(SNR)๊ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์์ 10.12 dB, 7.97 dB ๋ ๋์ ์ ํธ ๋ถํด๋ฅ์ด
์คํ๋ณด๋ค ๋ฐ์ด๋ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค.
Fig. 11 Cacluated ultrasonic velocity based on different automated algorithms from experimental data
Fig. 12 Examples of noise distribution in measured signal
Table 3 Deviation for each algorithm in experiment (unit: m/s)
Location of transducer
|
Center
|
Edge (right)
|
Type of concrete
|
Non-reinforced concrete
|
Reinforced concrete
|
Non-reinforced concrete
|
Reinforced concrete
|
Measurement method
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
AIC
|
33.7
|
22.8
|
171.2
|
17.9
|
77.2
|
56.8
|
603.7
|
5.0
|
Hinkley
|
34.5
|
73.4
|
35.4
|
92.3
|
39.4
|
30.3
|
142.1
|
158.5
|
Amplitude Threshold-picker
|
19.6
|
50.5
|
39.3
|
83.5
|
25.8
|
30.3
|
68.4
|
76.3
|
STA/LTA
|
6.5
|
33.4
|
9.2
|
23.6
|
15.1
|
3.0
|
3.0
|
9.7
|
Table 4 Signal to noise ratio from signal set (unit: dB)
Type of data
|
Simulation
|
Experiment
|
Measurement method
|
DM
|
IM
|
DM
|
IM
|
Signal to noise ratio
|
31.42
|
35.07
|
21.30
|
27.10
|
5.3.2 ๋ฌด๊ทผ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ฐ์ดํฐ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ๋ถ์
์ค์ ์คํ์์๋ ์ฒ ๊ทผ์ ์ ๋ฌด์ ๊ฐ์ ์ฌ๋ฃ์ ๋ณตํฉ์ฑ์ด ์ด์ํ ์ ๋ฌ ์๋์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น๋์ง ํ์ธํ๊ณ ์ ๋ฌด๊ทผ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์์ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ๋น๊ต ๋ถ์ํ์๋ค.
๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ, ์๋ฎฌ๋ ์ด์
ํด์๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ์์ง์๊ฐ ์ค์๋ถ์ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋๋ถ๋ถ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ณด๋ค ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค.
์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์์ ๋ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ๋นํด AIC์์๋ 137.5 m/s, Hinkley Criterion์์๋
0.9 m/s, Amplitude Threshold-picker์์๋ 19.7 m/s, STA/LTA์์๋ 2.7 m/s ์ฆ๊ฐํ์๋ค. ๊ฐ์ ๋ฒ์์๋
AIC์ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด Hinkley Criterion์์๋ 18.9 m/s,
Amplitude Threshold-picker์์๋ 33 m/s ์ฆ๊ฐํ์๋ค. ์ด๋ ์คํ์์๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ Fig. 9(d), (f)์ ๊ฐ์ด ์ฒ ๊ทผ ์ฃผ๋ณ์์ ์ด์ํ ์ฐ๋ ๋ฐ ๋ถ์ฐ์ด ์ผ์ด๋ ์ ํธ๊ฐ ์ค๊ฐ์ ์๊ณก๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ผ๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
๊ทธ๋ฌ๋ ์ด๋ฌํ ์ํฉ์์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ ์ง์ ๋ฒ, ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ๊ฐ๊ฐ 9.2 m/s,
23.6 m/s์ ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋นํด ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ๊ฐ์ง์ ์ ์ ์๋ค.
5.3.3 ์ง์ ๋ฒ ๋ฐ ๊ฐ์ ๋ฒ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต ๋ถ์
์ค์ ์คํ์์๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ ๋์์ง ํ์ธํ๊ณ ์ ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ํธ์ฐจ๊ฐ ๋น๊ต๋ฅผ ์ค์ํ์๋ค. ์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์
์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ AIC๋ฅผ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ์ค์๋ถ์์๋ ์ต๋ 40 m/s์ ํธ์ฐจ๋ฅผ, ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์์๋ ์ต๋ 143 m/s์ ํธ์ฐจ๋ฅผ ๋ณด์๋ค.
๋ฐ๋ฉด ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๋ฌด๊ทผ ๋ฐ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์๋ AIC๋ฅผ ์ ์ธํ ๋ชจ๋ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ์ค์๋ถ์์๋ ์ต๋ 93 m/s, ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์์๋ 160 m/s์ ํธ์ฐจ๊ฐ์
๊ฐ์ง๋ฉฐ ์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์ ๋๋ณด๋ค 53 m/s, 17 m/s ์ฆ๊ฐํ๋ ๋ชจ์ต์ ๋ณด์๋ค. ์ด๋ ์คํ์์๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ํ๋ฉดํ์ Edge effect๋ก
์ธํ ์ํฅ์ด ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํด ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ์ด์ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ ์์ง์์ ์์น๋ฅผ ๊ท์ ํ ํ์๊ฐ ์๋ค. ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ ๋๋ก
๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 11(b))์์๋ ์์ง์๊ฐ ๋ฐ์ง์๋ก๋ถํฐ 250~310 mm ๋ฒ์ ๋ด์ ์์ ๋, ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ(Fig. 11(d))์์๋ 190~250 mm ๋ฒ์ ๋ด์ ์์ ๋ ๋๋ถ๋ถ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์์ ์๋์ ํธ์ฐจ๊ฐ ๋ฎ์์ ํ์ธํ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํ ๋๋ก ์ฒ ๊ทผ์ ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์์ง์์ ๋ฐ์ง์
์ฌ์ด์ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๋ํ ๊ท์ ์ด ํ์ํ๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค.
๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ง์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ์์ ๋ ์ต๋ 15.1 m/s, ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด
์ต๋ 33.4 m/s๋ก ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๋ณด์๋ค. ์ด๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฝ์ฐ ํ์ฅ ํ์ฉ์ฑ์ด ๋์
๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ต์ํํ ์ ์์์ ์๋ฏธํ๋ค.
6. ๊ฒฐ ๋ก
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ์ค์ UPV ์ฅ๋น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์ ๋ํด ์ง์ ๋ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฒ์ ์ ์ฉํ ์ด์ํ ์ ํธ๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก
AIC, Hinkley Criterion, Amplitude Threshold-picker ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA
์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋น๊ตํ์ฌ ์ฑ๋ฅํ๊ฐ๋ฅผ ์ค์ํ์๋ค. ์ดํ ๋ฌด๊ทผ๊ณผ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ์ฌ๋ฃ์ ๋ณตํฉ์ฑ์ด ์ ํธ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ํ๊ฐํ์์ผ๋ฉฐ, ์ง์ ๋ฒ๊ณผ
๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ์ ๊ฒฐ๊ณผ ๋น๊ต๋ฅผ ํตํด ๊ฐ์ ๋ฒ์ด ์ด์ํ ์ ํธ์ ๋ฏธ์น๋ ์ํฅ์ ๊ดํ ํ๊ฐ๋ฅผ ์ค์ํด ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๊ฒฐ๋ก ์ ๋์ถํ์๋ค.
1) ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์์ ์ค์ Pํ ์๋์ ์ต๋ 16 m/s ์ดํ์ ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ผ๋ก์จ
์๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ผ์ ํ๊ณ ์ค์ Pํ ์๋์ ๊ฐ์ฅ ์ ์ฌํจ์ ํ์ธํ์๋ค. ์คํ์์๋ ์ต๋ 34 m/s ์ดํ์ ๊ฐ์ฅ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง์ผ๋ก์จ ์๋๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ผ์ ํจ์
ํ์ธํ์๊ณ , ์ด๋ฅผ ํตํด ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ฑ๋ฅ์ ์
์ฆํ์๋ค.
2) ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ์คํ์์ ๋ชจ๋ ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ๋ณด๋ค ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ ํฐ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค. ์ด๋ ์ฒ ๊ทผ ์ฃผ๋ณ์์ ์ด์ํ ์ฐ๋ ๋ฐ ๋ถ์ฐ์ด ์ผ์ด๋
์ ํธ๊ฐ ์ค๊ฐ์ ์๊ณก๋์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ฉฐ, ์ค์ ๋ก ๋ ๋ง์ ์์ง์ฒ ๊ทผ๊ณผ ์ ๋จ์ฒ ๊ทผ์ด ๋ฐฐ๊ทผ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฌผ์์๋ ๋ ๋์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ํ๋ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ํธํด์์ ์ ์๊ฐ
ํ์ํ๋ค. ๋ํ, ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์ ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ ๋ชจ๋ธ์์ ์ต๋ 11 m/s, ์คํ์์ ์ต๋
23.6 m/s์ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง๋ฉด์ ์ค์ ์ฌ์ฉ ์ ์ฌ๋ฃ์ ๋ณตํฉ์ฑ์ผ๋ก ์ธํ ์ํฅ์ด ์ ์์ ์ ์ ์๋ค.
3) ์๋ฎฌ๋ ์ด์
๊ณผ ์คํ์์ ๋ชจ๋ ์ง์ ๋ฒ๋ณด๋ค ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ด ๋ ํฐ ๊ฒ์ ํ์ธํ์๋ค. ์ด๋ Edge effect์ ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ์ผ๋ก ์ธํ ํ๋ฉดํ์
์ํฅ์ด ๋ณตํฉ์ ์ผ๋ก ์์ฉํด ๋ํ๋ ๊ฒ์ผ๋ก ํ๋จ๋๋ค. ๋ํ, ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ์คํ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ํ ๋๋ก ๋ฌด๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์๋ ์์ง์๊ฐ ๋ฐ์ง์๋ก๋ถํฐ 250~310 mm
๋ฒ์ ๋ด์ ์์ ๋, ์ฒ ๊ทผ์ฝํฌ๋ฆฌํธ์์๋ 190~250 mm ๋ฒ์ ๋ด์ ์์ ๋ ์๋์ ํธ์ฐจ๊ฐ ๋ฎ์์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค. ์ด์ ์ฒ ๊ทผ์ ์์ ๋ฐ๋ฅธ ์์ง์์
๋ฐ์ง์ ์ฌ์ด์ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ๊ดํ ๊ท์ ์ด ํ์ํ๋ค๊ณ ํ๋จ๋๋ค. ๋ง์ง๋ง์ผ๋ก ์ด ๊ฒฝ์ฐ์๋ ํน์ ์๊ฐ๊ตฌ๊ฐ์ ๋๋คํ๊ฒ ์ ์ฉํ STA/LTA ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๊ฒฝ์ฐ ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์์
๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ์ ์ต๋ 11 m/s, ์คํ์์๋ ์ต๋ 33.4 m/s์ ๋ฎ์ ํธ์ฐจ๊ฐ์ ๊ฐ์ง๋ฉด์ ํ์ฅ ํ์ฉ์ฑ์ด ๋์ ๊ฐ์ ๋ฒ ์ฌ์ฉ ์ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ต์ํ์ํฌ ์
์์ ๊ฒ์ด๋ค.
๊ฐ์ฌ์ ๊ธ
์ฐ์์ ์ง์ฐ๊ตฌ์ฌ์
์ ์ง์(No. RS-2023-00210317)๊ณผ ํ๊ตญ์ฐ๊ตฌ์ฌ๋จ์ ์ง์(2021R1A5A1032433) ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์์ธ๋ํ๊ต ๊ณตํ์ฐ๊ตฌ์์
์ง์์ ๊ฐ์ฌ๋๋ฆฝ๋๋ค.
References
ACI Committee 228 (2013) Report on Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete
in Structures (ACI 228.2 R-13). Farmington Hills, MI: American Concrete Institute
(ACI).
Akaike, H. (1974). Markovian Representation of Stochastic Processes and Its Application
to the Analysis of Autoregressive Moving Average Processes. Annals of the Institute
of Statistical Mathematics 26, 363-387.
ASTM ASTM C597/C597M-16 (2016) Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete.
West Conshohocken, PA: ASTM International.
Baer, M., and Kradolfer, U. (1987) An Automatic Phase Picker for Local and Teleseismic
Events. Bulletin of the Seismological Society of America 77(4), 1437-1445.
Carpinteri, A., Xu, J., Lacidogna, G., and Manuello, A. (2012) Reliable Onset Time
Determination and Source Location of Acoustic Emissions in Concrete Structures. Cement
and Concrete Composites 34(4), 529-537.
Choi, H. (2023) [Words and Architecture] NDT: Non-Destructive Testing, SHM: Structural
Health Monitoring. Review of Architecture and Building Science 67(3), 74-74. (In Korean)
Earle, P. S., and Shearer, P. M. (1994) Characterization of Global Seismograms Using
an Automatic-picking Algorithm. Bulletin of the Seismological Society of America 84(2),
366-376.
Ghanbari, M., Ranjbar Naserabadi, M. J., and Mirzadeh, F. (2022) Evaluation of a Pressure
Vessel Using Failure Analysis Diagram Based on Phased Array Ultrasonic Testing Data.
Journal of Structural Integrity and Maintenance 7(3), 198-205.
KATS (2023) Testing Method for Velocity of Ultrasonic Pulses to Conclude Compressive
Strength of Concrete (KS F 2731). Seoul, Korea: Korea Agency for Technology and Standards
(KATS), Korea Standard Association (KSA). (In Korean)
Kurz, J. H., Grosse, C. U., and Reinhardt, H. W. (2005) Strategies for Reliable Automatic
Onset Time Picking of Acoustic Emissions and of Ultrasound Signals in Concrete. Ultrasonics
43(7), 538-546.
Maeda, N. (1985) A Method for Reading and Checking Phase Times in Autoprocessing System
of Seismic Wave Data. Journal of the Seismological Society of Japan 38, 365-379.
Min, J., Kim, D. Y., and Choi, H. (2022). Development of Ultrasonic Scattering Wavefield
Imaging Technique for Sub-Wavelength Damage in Concrete. Journal of the Korea Concrete
Institute 34(2), 183-190. (In Korean)
Sedlak, P., Hirose, Y., and Enoki, M. (2013) Acoustic Emission Localization in Thin
Multi-layer Plates Using First-arrival Determination. Mechanical Systems and Signal
Processing 36(2), 636-649.
Sharma, S., Dangi, S. K., Bairwa, S. K., and Sen, S. (2022) Comparative Study on Sensitivity
of Acceleration and Strain Responses for Bridge Health Monitoring. Journal of Structural
Integrity and Maintenance 7(4), 238-251.
Sleeman, R., and Van Eck, T. (1999) Robust Automatic P-phase Picking: an on-line Implementation
in the Analysis of Broadband Seismogram Recordings. Physics of the Earth and Planetary
Interiors 113(1-4), 265-275.
Zhou, Y. X. (2009) Research on the Micro-earthquake Detection and Seismic Phase Automatic
Identification. Beijing: Institute of Earthquake Prediction, China Earthquake Administration.
49-51.