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초음파 tomography를 응용한 콘크리트 구조물의 비파괴 시험에 관한 연구
Application of Ultrasound Tomography for Non-Destructive Testing of Concrete Structure 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리, v.37 no.1 = no.271, 2000년, pp.27 - 36  

김영기 (현대전자산업(주) 전장 SBU 연구1실 CNS팀) ,  윤영득 (고려대학교 전파공학과) ,  윤종열 (홍익대학교 토목공학과) ,  김정수 (홍익대학교 기계공학과) ,  김운경 (고려대학교 전파공학과) ,  송문호 (고려대학교 전파공학과)

초록
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본 연구에서는 초음파와 tomography 기법을 기반으로 콘크리트 구조물의 비파괴 시험에 대한 방법론을 정립하고 검증하였다 일반적인 X-ray tomography에서는 물체를 통과하는 파동의 감쇠(attenuation) 데이터에 기초를 두고있는 반면에, 본 연구에서는 time-of-flight(TOF) 데이터를 사용하여 매질의 굴절률(refractive index)을 포괄적으로 표현하는 단층영상을 복원한다 X-ray tomography에서는 측정된 감쇠 데이터를 영상복원(Image reconstruction) 알고리즘에 의해서 처리하며, 파동의 굴절은 고려할 필요가 없다 그러나 초음파는 매질(medium)의 굴절률(refractive index)에 따라 초음파의 경보가 변경되므로 초음파 tomography에서는 초음파 경로의 연산이 선행되어야만 단층영상을 복원할 수 있게 된다 초음파 정보의 연산은 가하광학(Geometrical Optic)에서 사용되는 굴절률과 경로의 관계에 기초를 둔다 영상 복원은 대수학적 접근 방법인 ART (algebraic reconstruction technique) 또는 SIRT(simultaneous iterative reconstruction technique)를 기초로 연산된 초음파의 경로를 따라 선적분한 TOF 값과 측정된 TOF 값의 차이를 기반으로 수행된다 실제 구현에서는 초음파가 직진한다는 가정하에 영상을 복원하고, 이를 기반으로 초음파의 경로를 연산하였다 본 논문에서는 이들 두 과정(경로연산 및 영상복원)의 반복연산을 통하여 영상을 복원하였다. 세안하는 알고리즘을 모의실험으로 평가하였고, 실제 콘크리트 구조물에 적용하여 본 방법론의 무한한 가능성을 입증하였다.

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As a potential approach for non-destructive testing of concrete structures, we evaluate the time-of-flight (TOF) ultrasound tomography technique In conventional X ray tomography, the reconstructed Image corresponds to the internal attenuation coefficient However, in TOF ultrasound tomography, the re...

참고문헌 (10)

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  2. J F Greenleaf, S. A Johnson, S. L Lee, G T Herman, and E H Wood, 'Algebraic Reconstruction of Spatial Distribution of Acoustic Absorption within Tissue from Their Two Dimensional Acoustic Projections', Acoustical Holography, v 5, Plenum Press, New York, pp 591-603, 1974 

  3. J. F Greenleaf, S A Johnson, W F Warrova, and F. A. Duck, 'Algebraic Reconstruction of Spatial Distributions of Acoustic Velocities in Tissue from Their Time-of-Flight Profiles', Acoustical Holography. v.6, Plenum Press, New York, pp 71-90, 1975 

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  6. G H Glover and J C Sharp, 'Reconstruction of Ultrasound Propagation Speed Distribution in Soft Tissue Time-of-Flight Tomography', Proc. IEEE, Trans On Sonics and Ultrasonic, vol SU-24, pp.229-234, July 1977 

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  8. M Born and E Wolf, 'Principles of Optics', New York Pergamon, pp 121-122, 1965 

  9. S Kaczmarz, 'Angenaherte Auflosung von Systemen linearer Gleichungen', Bull. Acad. Polon Sci. Lett A, pp 355-357, 1937 

  10. G T Herman, Image Reconstruction from Projections-The Fundamentals of Computerized Tomography, New York: Academic Press. pp 180-221, 1980 

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