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문제 정의
- 그러므로, 본 연구에서는 초음파 센서로부터 검출된 신호 즉, 산란, 변조되고 감쇄된 복합 중첩된 파형으로부터 콘크리트 손상 해석을 위한 정량적인 정보를 추출하기 위해서 영점교차와 분산을 이용한 손상계수를 동시에 이용하는 시평면에서의 복합 해석방법을 제안하였다. 제안한 복합 해석방법은 기존의 Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상계수 해석보다 비정상적인 환경에서 강건하며, 간단히 설명하면 아래와 같다[13].
- 따라서, 본 논문에서는 콘크리트의 손상에 따른 정량적인 분석을 위하여 Suaris가 제안한 손상계수에 대응하는 분산(variance)에 의한 새로운 손상계수를 정의하였고 이와 함께 영점 교차 해석을 통한 복합해석 방법을 제안 하였다. 제안한 방법은 콘크리트 구조물과 동일한 조건과 부재로 제작한 시험 시편에 다양한 압력을 인위적으로 가한 후 압력에 대한 영향을 실험하여 제안한 복합 해석 방법(분산+영점교차)이 기존의 Suaris가 제안한 손상 계수에 의한 해석보다 우수함을 입증하였다.
- 따라서, 본 논문에서는 콘크리트의 손상에 따른 정량적인 분석을 위하여 Suaris가 제안한 손상계수에 대응하는 분산(variance)에 의한 새로운 손상계수를 정의하였고 이와 함께 영점 교차 해석을 통한 복합해석 방법을 제안 하였다. 제안한 방법은 콘크리트 구조물과 동일한 조건과 부재로 제작한 시험 시편에 다양한 압력을 인위적으로 가한 후 압력에 대한 영향을 실험하여 제안한 복합 해석 방법(분산+영점교차)이 기존의 Suaris가 제안한 손상 계수에 의한 해석보다 우수함을 입증하였다.
- 본 연구에서는 콘크리트 구조물에 대한 정량적인 손상 해석방법을 제안하였다. 제안한 방법은 초음파 신호의 분산을 이용한 새로운 손상 계수의 정의 및 영점 교차 횟수를 계산하여 복합적인 손상 해석 방법이다.
- 본 연구에서는 콘크리트 구조물에 대한 정량적인 손상 해석방법을 제안하였다. 제안한 방법은 초음파 신호의 분산을 이용한 새로운 손상 계수의 정의 및 영점 교차 횟수를 계산하여 복합적인 손상 해석 방법이다.
제안 방법
- 5MHz로 샘플링한 후 IBM-PC에 송신하여 시평면 신호해석 소프트웨어로 처리하도록 하였다. IBM-PC(Pentium 150Mlmz)로 송신된 데이터는 처리되기 전단에서 차단 주파수가 64KHz인 저역 통과 필터를 거치게 하여 잡음성분을 줄인 상태에서 신호처리를 행하였다. 또한 각각의 시험시편마다 초음파 신호 수집과 동시에 초음파 탐상기로부터 전파 속도를 기록하였다.
- 5MHz로 샘플링한 후 IBM-PC에 송신하여 시평면 신호해석 소프트웨어로 처리하도록 하였다. IBM-PC(Pentium 150Mlmz)로 송신된 데이터는 처리되기 전단에서 차단 주파수가 64KHz인 저역 통과 필터를 거치게 하여 잡음성분을 줄인 상태에서 신호처리를 행하였다. 또한 각각의 시험시편마다 초음파 신호 수집과 동시에 초음파 탐상기로부터 전파 속도를 기록하였다.
- 압전소자를 이용한 발신자와 수신자의 중심 주파수는 54kHz이고, 외경이 50mm이다. 각 탐촉자는 수신단과 송신단으로 분리되어 시편의 양쪽 끝의 중앙에 위치시키고, 탐촉자와 콘크리트 사이에 초음파의 통과를 용이하게 하기 위해서 그리스(grease)를 바른 상태에서 측정 하였다. 수집된 데이터는 발신자와 수신자의 출력단으로 부터 디지탈 오실로스코프(LeCroy 9310AM)의 입력단으로 들어가 2.
- 압전소자를 이용한 발신자와 수신자의 중심 주파수는 54kHz이고, 외경이 50mm이다. 각 탐촉자는 수신단과 송신단으로 분리되어 시편의 양쪽 끝의 중앙에 위치시키고, 탐촉자와 콘크리트 사이에 초음파의 통과를 용이하게 하기 위해서 그리스(grease)를 바른 상태에서 측정 하였다. 수집된 데이터는 발신자와 수신자의 출력단으로 부터 디지탈 오실로스코프(LeCroy 9310AM)의 입력단으로 들어가 2.
- 93(압축 압력 35tonf에 해당)로 결정하였다. 따라서 이렇게 결정된 임계값을 이용하여 임의의 시편의 손상정도는 손상계수가 실험적으로 결정된 임계값보다 작은 경우에는 Dv만으로 손상 정도를 판별하고, 임계값보다 큰 경우에는 영점 교차 횟수를 계산하는 처리 과정을 거쳐 손상 정도를 판별하도록 알고리즘을 수행하였다.
- 93(압축 압력 35tonf에 해당)로 결정하였다. 따라서 이렇게 결정된 임계값을 이용하여 임의의 시편의 손상정도는 손상계수가 실험적으로 결정된 임계값보다 작은 경우에는 Dv만으로 손상 정도를 판별하고, 임계값보다 큰 경우에는 영점 교차 횟수를 계산하는 처리 과정을 거쳐 손상 정도를 판별하도록 알고리즘을 수행하였다.
- IBM-PC(Pentium 150Mlmz)로 송신된 데이터는 처리되기 전단에서 차단 주파수가 64KHz인 저역 통과 필터를 거치게 하여 잡음성분을 줄인 상태에서 신호처리를 행하였다. 또한 각각의 시험시편마다 초음파 신호 수집과 동시에 초음파 탐상기로부터 전파 속도를 기록하였다.
- IBM-PC(Pentium 150Mlmz)로 송신된 데이터는 처리되기 전단에서 차단 주파수가 64KHz인 저역 통과 필터를 거치게 하여 잡음성분을 줄인 상태에서 신호처리를 행하였다. 또한 각각의 시험시편마다 초음파 신호 수집과 동시에 초음파 탐상기로부터 전파 속도를 기록하였다.
- 일반적으로 콘크리트시편은 KSL5201(포틀랜드 시멘트) 과 ASTM C150 규정에 따라 시멘트 물 및 골재를 일정한 비율로 섞은 후 22~24°C의 수중에서 28일 동안 양생 과정을 거친 것을 사용한다. 본 연구에서도 동일한 양생 과정을 거쳐 배합강도 180 및 240kg/cm2 두가지의 콘크리트 시험시편을 제작하였다. 이렇게 제작된 콘크리트 정상시편에 대하여 콘크리트 손상해석 실험을 위해 UTM(Universal Testing Machine)을 사용하여 단계적으로 압축을 주었다.
- 일반적으로 콘크리트시편은 KSL5201(포틀랜드 시멘트) 과 ASTM C150 규정에 따라 시멘트 물 및 골재를 일정한 비율로 섞은 후 22~24°C의 수중에서 28일 동안 양생 과정을 거친 것을 사용한다. 본 연구에서도 동일한 양생 과정을 거쳐 배합강도 180 및 240kg/cm2 두가지의 콘크리트 시험시편을 제작하였다. 이렇게 제작된 콘크리트 정상시편에 대하여 콘크리트 손상해석 실험을 위해 UTM(Universal Testing Machine)을 사용하여 단계적으로 압축을 주었다.
- 각 탐촉자는 수신단과 송신단으로 분리되어 시편의 양쪽 끝의 중앙에 위치시키고, 탐촉자와 콘크리트 사이에 초음파의 통과를 용이하게 하기 위해서 그리스(grease)를 바른 상태에서 측정 하였다. 수집된 데이터는 발신자와 수신자의 출력단으로 부터 디지탈 오실로스코프(LeCroy 9310AM)의 입력단으로 들어가 2.5MHz로 샘플링한 후 IBM-PC에 송신하여 시평면 신호해석 소프트웨어로 처리하도록 하였다. IBM-PC(Pentium 150Mlmz)로 송신된 데이터는 처리되기 전단에서 차단 주파수가 64KHz인 저역 통과 필터를 거치게 하여 잡음성분을 줄인 상태에서 신호처리를 행하였다.
- 각 탐촉자는 수신단과 송신단으로 분리되어 시편의 양쪽 끝의 중앙에 위치시키고, 탐촉자와 콘크리트 사이에 초음파의 통과를 용이하게 하기 위해서 그리스(grease)를 바른 상태에서 측정 하였다. 수집된 데이터는 발신자와 수신자의 출력단으로 부터 디지탈 오실로스코프(LeCroy 9310AM)의 입력단으로 들어가 2.5MHz로 샘플링한 후 IBM-PC에 송신하여 시평면 신호해석 소프트웨어로 처리하도록 하였다. IBM-PC(Pentium 150Mlmz)로 송신된 데이터는 처리되기 전단에서 차단 주파수가 64KHz인 저역 통과 필터를 거치게 하여 잡음성분을 줄인 상태에서 신호처리를 행하였다.
- 식 (4)의 제안한 손상계수는 0 ≤ Dv ≤ 1의 구간값을 가지고 Dv가 1에 가까울수록 손상의 정도가 심함을 나타낸다. 이 두가지 방법을 이용하여 일부 압력 구간은 영점교차방법으로 손상의 정도를 판별하며, 나머지 압력 구간은 분산을 이용한 손상계수로 손상의 정도를 판별하도록 고안하였다.
- 식 (4)의 제안한 손상계수는 0 ≤ Dv ≤ 1의 구간값을 가지고 Dv가 1에 가까울수록 손상의 정도가 심함을 나타낸다. 이 두가지 방법을 이용하여 일부 압력 구간은 영점교차방법으로 손상의 정도를 판별하며, 나머지 압력 구간은 분산을 이용한 손상계수로 손상의 정도를 판별하도록 고안하였다.
- 본 연구에서도 동일한 양생 과정을 거쳐 배합강도 180 및 240kg/cm2 두가지의 콘크리트 시험시편을 제작하였다. 이렇게 제작된 콘크리트 정상시편에 대하여 콘크리트 손상해석 실험을 위해 UTM(Universal Testing Machine)을 사용하여 단계적으로 압축을 주었다. 콘크리트 정상시편에 대하여 UTM Panel을 관측하면서 약 3~5초 동안의 압축을 가하여 손상시켰으며, 배합강도 180kg/cm2의 콘크리트 정상시편에 대하여 25tonf 및 31.
- 본 연구에서도 동일한 양생 과정을 거쳐 배합강도 180 및 240kg/cm2 두가지의 콘크리트 시험시편을 제작하였다. 이렇게 제작된 콘크리트 정상시편에 대하여 콘크리트 손상해석 실험을 위해 UTM(Universal Testing Machine)을 사용하여 단계적으로 압축을 주었다. 콘크리트 정상시편에 대하여 UTM Panel을 관측하면서 약 3~5초 동안의 압축을 가하여 손상시켰으며, 배합강도 180kg/cm2의 콘크리트 정상시편에 대하여 25tonf 및 31.
- 본 연구에서는 콘크리트 구조물에 대한 정량적인 손상 해석방법을 제안하였다. 제안한 방법은 초음파 신호의 분산을 이용한 새로운 손상 계수의 정의 및 영점 교차 횟수를 계산하여 복합적인 손상 해석 방법이다. 첫 번째의 분산을 통한 손상 계수는 기존의 Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수를 이용하는 방법보다 손상 정도가 약한 경우 분별력이 컸고, 분산의 경우 분석하고자 하는 초음파 신호의 2차 통계적 특성을 나타내는 지수로서 단발 적인 잡음 환경의 경우 단순히 최대 진폭을 지수로 사용 하는 방법보다 강건할 수 있다.
- 이렇게 제작된 콘크리트 정상시편에 대하여 콘크리트 손상해석 실험을 위해 UTM(Universal Testing Machine)을 사용하여 단계적으로 압축을 주었다. 콘크리트 정상시편에 대하여 UTM Panel을 관측하면서 약 3~5초 동안의 압축을 가하여 손상시켰으며, 배합강도 180kg/cm2의 콘크리트 정상시편에 대하여 25tonf 및 31.8 tonf, 44.2tonf, 51.6tonf(완전 손상)의 압축을 가한 각각 5개씩의 시편을 준비하였고 배합강도 240kg/cm2의 콘크리트 시편에 대해서도 26.5tonf 및 34tonf, 42.4tonf, 52.1tonf(완전 손상)의 압축을 가한 각각 5개씩의 시편을 준비하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 제작한 콘크리트 시편은 180 및 240 kg/cnF의 배합강도를 가지는 것으로 각 시편의 재료특성은 표 1과 같고 사진 1에 실험에 사용된 실제 시편을 보였다. 왼편의 사진(a)는 손상정도가 심한 경우의 콘크리트 시편을 보여주고 있다.
- 본 연구에서 제작한 콘크리트 시편은 180 및 240 kg/cnF의 배합강도를 가지는 것으로 각 시편의 재료특성은 표 1과 같고 사진 1에 실험에 사용된 실제 시편을 보였다. 왼편의 사진(a)는 손상정도가 심한 경우의 콘크리트 시편을 보여주고 있다.
- 초음파 탐상기는 PUNDIT MARK IV를 사용하였고, 이 장비는 탐촉자(발신자 및 수신자)와 본체로 구성되며, 본체 장치에는 펄스발진기, 전원부, 증폭기부, 동기회로와 표시부로 되어 있다. 압전소자를 이용한 발신자와 수신자의 중심 주파수는 54kHz이고, 외경이 50mm이다. 각 탐촉자는 수신단과 송신단으로 분리되어 시편의 양쪽 끝의 중앙에 위치시키고, 탐촉자와 콘크리트 사이에 초음파의 통과를 용이하게 하기 위해서 그리스(grease)를 바른 상태에서 측정 하였다.
- 초음파 탐상기는 PUNDIT MARK IV를 사용하였고, 이 장비는 탐촉자(발신자 및 수신자)와 본체로 구성되며, 본체 장치에는 펄스발진기, 전원부, 증폭기부, 동기회로와 표시부로 되어 있다. 압전소자를 이용한 발신자와 수신자의 중심 주파수는 54kHz이고, 외경이 50mm이다. 각 탐촉자는 수신단과 송신단으로 분리되어 시편의 양쪽 끝의 중앙에 위치시키고, 탐촉자와 콘크리트 사이에 초음파의 통과를 용이하게 하기 위해서 그리스(grease)를 바른 상태에서 측정 하였다.
- 콘크리트 정상시편에 대하여 UTM Panel을 관측하면 서약 3~5초 동안의 압축을 가하여 손상시켰으며, 배합강도 180kg/cm2의 콘크리트 정상시편에 대하여 25tonf 및 31.8 tom, 44.2tonf, 51.6tonr(완전 손상)의 압축을 가한 각각 5개씩의 시편을 준비하였고 배합강도 240kg/cm2의 콘크리트 시편에 대해서도 26.5tonr 및 34tonf, 42.4tonf, 52.1tonK완전 손상)의 압축을 가한 각각 5개씩의 시편을 준비하였다.
데이터처리
- 두 번째의 영점 교차 횟수를 이용하는 방법은 손상 정도가 큰 경우의 실험에서 분별력이 크게 나타났다. 제안한 방법은 기존의 초음파 속도법에 의한 손상 해석과 Suaris가 제안한 손상 계수를 통한 해석 방법과 비교를 통해 성능 평가를 하였다. 실험 결과 초음파 속도법은 정상 시편과 손상 시편 모두에서 4000(m/s) 이상의 속도값이 측정되었고, 이는 미국에서 기준으로 정하고 있는 3100(m/s)를 초과하는 값으로 정상 시편이라고 판별될 수 밖에 없었고, Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수 Da의 경우 압축 압력에 대한 분별력에 문제점이 있었다.
- 두 번째의 영점 교차 횟수를 이용하는 방법은 손상 정도가 큰 경우의 실험에서 분별력이 크게 나타났다. 제안한 방법은 기존의 초음파 속도법에 의한 손상 해석과 Suaris가 제안한 손상 계수를 통한 해석 방법과 비교를 통해 성능 평가를 하였다. 실험 결과 초음파 속도법은 정상 시편과 손상 시편 모두에서 4000(m/s) 이상의 속도값이 측정되었고, 이는 미국에서 기준으로 정하고 있는 3100(m/s)를 초과하는 값으로 정상 시편이라고 판별될 수 밖에 없었고, Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수 Da의 경우 압축 압력에 대한 분별력에 문제점이 있었다.
이론/모형
- 다음으로 제작한 시편으로부터 초음파 신호를 얻기 위하여 그림 2와 같은 데이터수집장치를 구성하였다. 초음파 탐상기는 PUNDIT MARK IV를 사용하였고, 이 장비는 탐촉자(발신자 및 수신자)와 본체로 구성되며, 본체 장치에는 펄스발진기, 전원부, 증폭기부, 동기회로와 표시부로 되어 있다. 압전소자를 이용한 발신자와 수신자의 중심 주파수는 54kHz이고, 외경이 50mm이다.
- 다음으로 제작한 시편으로부터 초음파 신호를 얻기 위하여 그림 2와 같은 데이터수집장치를 구성하였다. 초음파 탐상기는 PUNDIT MARK IV를 사용하였고, 이 장비는 탐촉자(발신자 및 수신자)와 본체로 구성되며, 본체 장치에는 펄스발진기, 전원부, 증폭기부, 동기회로와 표시부로 되어 있다. 압전소자를 이용한 발신자와 수신자의 중심 주파수는 54kHz이고, 외경이 50mm이다.
성능/효과
- 표 2는 초음파 탐상기로부터 직접 기록된 초음파 전파 속도의 평균값을 나타내고 있다. 180kg/cm2 과 240kg/cm2으로 제작된 각 시험 시편에 대해서 압축 압력별로 전파 속도를 나타내고 있는데, 압축 압력별로 초음파 전파 속도가 감소하는 경향을 보이고 있다.
- 즉 순간적인 잡음이 들어왔을 때 Suaris가 제안한 방법은 잡음신호를 최대 값으로 특정하여 손상 계수 측정에 오류가 있을 수 있는 반면 분산을 이용한 방법은 잡음의 영향을 무시할 수 있음을 뜻한다. 결론적으로 압축 압력이 작을 경우는 분산에 의한 손상계수를 이용하고 압축 압력이 큰 경우에는 영점 교차 횟수를 이용함으로써 상호 보완적으로 콘크리트의 손상을 추정할 수 있다.
- 즉 동일한 압축 압력의 경우 손상 계수 Da의 분포가 비슷한 압축 압력의 경우와 겹치는 부분이 컸다. 그러나 제안한 방법은 분산을 이용한 손상 계수 Dv는 손상 정도가 적은 경우 Da보다 분별력이 컸고, 손상 정도가 심한 경우에는 영점 교차 횟수가 분별력이 커지는 특성을 이용하여 손상 정도에 따라 구간별로 해석을 수행하여 손상 해석의 정밀도를 높일 수 있었다.
- 즉 동일한 압축 압력의 경우 손상 계수 Da의 분포가 비슷한 압축 압력의 경우와 겹치는 부분이 컸다. 그러나 제안한 방법은 분산을 이용한 손상 계수 Dv는 손상 정도가 적은 경우 Da보다 분별력이 컸고, 손상 정도가 심한 경우에는 영점 교차 횟수가 분별력이 커지는 특성을 이용하여 손상 정도에 따라 구간별로 해석을 수행하여 손상 해석의 정밀도를 높일 수 있었다.
- 첫 번째의 분산을 통한 손상 계수는 기존의 Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수를 이용하는 방법보다 손상 정도가 약한 경우 분별력이 컸고, 분산의 경우 분석하고자 하는 초음파 신호의 2차 통계적 특성을 나타내는 지수로서 단발 적인 잡음 환경의 경우 단순히 최대 진폭을 지수로 사용 하는 방법보다 강건할 수 있다. 두 번째의 영점 교차 횟수를 이용하는 방법은 손상 정도가 큰 경우의 실험에서 분별력이 크게 나타났다. 제안한 방법은 기존의 초음파 속도법에 의한 손상 해석과 Suaris가 제안한 손상 계수를 통한 해석 방법과 비교를 통해 성능 평가를 하였다.
- 그림 4의 (a)는 180kg/cm2 시편의 DA 변화를, 그림 4의 (b)는 240kg/cm2 시편의 DA 변화를 보여주고 있다. 둘 다 압력이 커질수록 손상계수 DA가 0에서 1로 증가하는 경향을 보이고 있다.
- 둘 다 압력이 커질수록 손상계수 Da가 0에서 1로 증가하는 경향을 보이고 있다
- 제안한 방법은 기존의 초음파 속도법에 의한 손상 해석과 Suaris가 제안한 손상 계수를 통한 해석 방법과 비교를 통해 성능 평가를 하였다. 실험 결과 초음파 속도법은 정상 시편과 손상 시편 모두에서 4000(m/s) 이상의 속도값이 측정되었고, 이는 미국에서 기준으로 정하고 있는 3100(m/s)를 초과하는 값으로 정상 시편이라고 판별될 수 밖에 없었고, Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수 Da의 경우 압축 압력에 대한 분별력에 문제점이 있었다. 즉 동일한 압축 압력의 경우 손상 계수 Da의 분포가 비슷한 압축 압력의 경우와 겹치는 부분이 컸다.
- 제안한 방법은 기존의 초음파 속도법에 의한 손상 해석과 Suaris가 제안한 손상 계수를 통한 해석 방법과 비교를 통해 성능 평가를 하였다. 실험 결과 초음파 속도법은 정상 시편과 손상 시편 모두에서 4000(m/s) 이상의 속도값이 측정되었고, 이는 미국에서 기준으로 정하고 있는 3100(m/s)를 초과하는 값으로 정상 시편이라고 판별될 수 밖에 없었고, Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수 Da의 경우 압축 압력에 대한 분별력에 문제점이 있었다. 즉 동일한 압축 압력의 경우 손상 계수 Da의 분포가 비슷한 압축 압력의 경우와 겹치는 부분이 컸다.
- 이상의 압력이 인가된 경우 손상계수 Da의 분포는 겹치는 부분(overlap region) 이 생긴다. 여기서 겹치는 부분이란 실제 압축 압력 과 실험적인 결과로서 다른 압축 압력으로 판별될 수 있음을 말하고, 본 연구에서는 180kg/cm2 2개씩의 시편이 다른 압축 압력으로 판별되었으며 240kg/cm2 1개씩의 시편이 다른 압축 압력으로 판별되었다. 즉 이러한 압축 압력 부분에서는 정확하게 콘크리트의 손상정도를 판별하는데 분별력이 떨어짐을 말해주며 오류를 범할 수 있음을 알 수 있다.
- 따라서, 본 논문에서는 콘크리트의 손상에 따른 정량적인 분석을 위하여 Suaris가 제안한 손상계수에 대응하는 분산(variance)에 의한 새로운 손상계수를 정의하였고 이와 함께 영점 교차 해석을 통한 복합해석 방법을 제안 하였다. 제안한 방법은 콘크리트 구조물과 동일한 조건과 부재로 제작한 시험 시편에 다양한 압력을 인위적으로 가한 후 압력에 대한 영향을 실험하여 제안한 복합 해석 방법(분산+영점교차)이 기존의 Suaris가 제안한 손상 계수에 의한 해석보다 우수함을 입증하였다.
- 제안한 방법은 초음파 신호의 분산을 이용한 새로운 손상 계수의 정의 및 영점 교차 횟수를 계산하여 복합적인 손상 해석 방법이다. 첫 번째의 분산을 통한 손상 계수는 기존의 Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수를 이용하는 방법보다 손상 정도가 약한 경우 분별력이 컸고, 분산의 경우 분석하고자 하는 초음파 신호의 2차 통계적 특성을 나타내는 지수로서 단발 적인 잡음 환경의 경우 단순히 최대 진폭을 지수로 사용 하는 방법보다 강건할 수 있다. 두 번째의 영점 교차 횟수를 이용하는 방법은 손상 정도가 큰 경우의 실험에서 분별력이 크게 나타났다.
- 제안한 방법은 초음파 신호의 분산을 이용한 새로운 손상 계수의 정의 및 영점 교차 횟수를 계산하여 복합적인 손상 해석 방법이다. 첫 번째의 분산을 통한 손상 계수는 기존의 Suaris가 제안한 최대 진폭을 이용한 손상 계수를 이용하는 방법보다 손상 정도가 약한 경우 분별력이 컸고, 분산의 경우 분석하고자 하는 초음파 신호의 2차 통계적 특성을 나타내는 지수로서 단발 적인 잡음 환경의 경우 단순히 최대 진폭을 지수로 사용 하는 방법보다 강건할 수 있다. 두 번째의 영점 교차 횟수를 이용하는 방법은 손상 정도가 큰 경우의 실험에서 분별력이 크게 나타났다.
- 그림 1은 제안한 복합 해석방법의 순서도를 나타내고 있다. 초음파 신호의 입력에 대해서 첫 번째로 분산을 계산하게 되고, 이렇게 계산된 분산값과 기준으로 설정된 분산값을 이용해서 제안한 손상 계수 Dv를 계산하여 임계값 Th보다 작은경우에는 손상 계수만으로 콘크리트의 손상정도를 판별하고, 손상계수가 임계값 Th보다 큰 경우에는 영점 교차 횟수를 계산하여 손상 정도를 판별하도록 구현되었다.
- 그림 1은 제안한 복합 해석방법의 순서도를 나타내고 있다. 초음파 신호의 입력에 대해서 첫 번째로 분산을 계산하게 되고, 이렇게 계산된 분산값과 기준으로 설정된 분산값을 이용해서 제안한 손상 계수 Dv를 계산하여 임계값 Th보다 작은경우에는 손상 계수만으로 콘크리트의 손상정도를 판별하고, 손상계수가 임계값 Th보다 큰 경우에는 영점 교차 횟수를 계산하여 손상 정도를 판별하도록 구현되었다.
후속연구
- 따라서 본 연구에서 제안한 복합 해석을 통한 콘크리트 손상 해석 방법은 앞으로 각종 콘크리트 구조물의 손상 정도를 판별하는데 있어서 많은 응용이 기대된다.
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