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[국내논문] 반발경도와 초음파속도를 이용한 수중 콘크리트 구조물의 압축강도 예측 기술
Compressive Strength Estimation Technique of Underwater Concrete Structures using Both Rebound Hardness and Ultrasonic Pulse Velocity Values 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.18 no.4, 2014년, pp.118 - 125  

신은석 (성균관대학교 u-City 공학과) ,  이지성 (성균관대학교 미래도시융합공학과) ,  박승희 (성균관대학교 건축토목공학부) ,  한상훈 (한국해양과학기술원 연안개발 에너지연구부)

초록
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본 논문은 기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가함에 따라 개발되고 있는 ROV (Remote Control Vehicle)에 탑재될 수 있는 비파괴 검사 장비를 개발하여 콘크리트 내부의 강도측정을 하고자하였다. 수중화된 슈미트해머와 초음파센서를 통하여 수중에 있는 콘크리트 공시체의 반발경도 및 초음파속도를 계측하여 실제 압축강도 값과 비교하였으며 이를 통하여 수중에서의 강도추정식을 도출하였다. 도출된 3가지 식 중에서 반발경도와 초음파속도를 복합적으로 사용하는 복합식이 가장 정확도가 높았으며 이에 따라 실제 수중에서의 콘크리트의 강도를 추정하고자 할 때 활용 가능성도 높아질 것으로 예상된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the earth's current global warming has caused elevation of sea water temperature, size of storms is foreseen to increase and consequently large damages on port facilities are to be expected. In addition, due to the improved processing efficiency of port cargo volume and increasing necessity for c...

Keyword

#수중콘크리트구조물   #반발경도시험   #슈미트해머   #초음파속도법   #재료물성치 평가  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 간단하면서도 신뢰성 있는 현장비파괴 진단법 중의 하나인 반발경도법과 초음파속도법을 활용하고자 하였고 이를 위해 최근 활발히 개발되고 있는 ROV 시스템에 탑재될 수 있는 슈미트해머와 초음파센서의 수중케이스를 개발하였다.
  • 초음파 속도법에서 발진자와 수진자의 배치에 따라 직접법, 사각법, 간접법 등의 종류가 있으며 이 가운데 직접법이 가장 신뢰성이 있다. 본 논문에서는 수중이라는 특수성과 ROV에 적용시키기 위해 간접법으로 초음파속도를 계측하였다.
  • 본 논문에서는 슈미트해머를 사용하여 계측된 반발경도 값과 초음파 탐촉자를 사용하여 계측된 초음파속도를 조합하여 콘크리트 강도를 추정하고자 한다. 이를 복합법이라고 하는데 강도추정의 정확도 및 신뢰도를 높이는 실험법이다.
  • 본 연구는 수중 항만 수중 항만 콘크리트 구조물의 효율적인 유지관리를 통한 비용절감 및 안정성 증대를 위해 지상콘크리트 비파괴검사 장비인 슈미트해머와 초음파센서의 수중 적용성 여부판단을 위해 진행되었고 결과는 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
해상 조건이 열악할 경우 어떠한 문제가 발생 하는가? 하지만 검사 장비 및 측량장비의 첨단화로 인해 진단의 정밀도가 최대한 확보된 육상 진단과 달리 해중 진단의 경우에는 탁도로 인한 시계 확보의 어려움, 수중 영상 및 정밀 위치 파악의 어려움으로 인해 진단의 효율성이 상당히 낮고 지금까지 대부분의 국내 수중 진단의 경우에는 잠수부를 활용한 재래식 방식으로 이루어지고 있는데, 잠수병 때문에 작업 시간이 극히 제한되어 정밀한 진단이 어렵다. 또한, 해상 조건이 열악할 경우 작업의 효율성이 떨어지는 문제가 발생하고 있다 (Smith, 1986).
우리나라 항만시설물의 노후화가 빠르게 진행되고 있는 이유는? 항만은 우리나라 수출입화물의 90% 이상을 처리하고 있으며, 2002년 기준으로 항만과 관련된 물류비용은 약 20조원으로 전체물류비용의 27%를 차지하고 있다. 하지만 현재 우리나라는 항만시설의 25% 이상이 1960~1970년대에 개발된 것으로서 항만시설물의 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 기존에 압축 성장기에 대규모로 건설된 항만들은 사용연수가 증가함에 따라 구조물의 노후화가 진행되고 있으며 바닷물의 침식 등에 의한 콘크리트의 염해로 인한 부식 등으로 내구성이 저하되고 있다.
기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가하고 있는 이유는? 하지만 현재 우리나라는 항만시설의 25% 이상이 1960~1970년대에 개발된 것으로서 항만시설물의 노후화가 빠르게 진행되고 있다. 기존에 압축 성장기에 대규모로 건설된 항만들은 사용연수가 증가함에 따라 구조물의 노후화가 진행되고 있으며 바닷물의 침식 등에 의한 콘크리트의 염해로 인한 부식 등으로 내구성이 저하되고 있다. 따라서 기존 수중 콘크리트 구조물의 강도관리 및 진단기술의 중요성은 날로 증가하고 있다(Hwang et al.
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참고문헌 (10)

  1. Department of Structure Civil Soil (Korea Land & Housing Corporation) (2001), Questionnaire survey for the current situation of the domestic use of non-destructive testing, Journal of Housing & Urban Research Institute, 70(3), 171-179 (in Korean). 

  2. Hedayati, M. R., Amidian, A. A., and Sadr, S. A. (2011), Expert Systems for Human, Materials and Automation, InTech, 222-236. 

  3. Hong, S. W., and Cho, Y. S. (2011), A Study on the Estimation of the Compressive Strength of Concrete Structures using Ultrasonic Puls Velocity Method and Rebound Hardness Method, Architectural Institute of Korea, AIK, 27(1), 19-26 (in Korean). 

  4. Hwang, I. S., Hong, S. D., and Kim, H. D. (2007), Typhoon Disaster and Reconstruction in Overseas, Korean Society of Civil Engineering, KSCE, 55(10), 103-110 (in Korean). 

  5. Hwang, M. Y., Lee, G. Y., Koo, B. H., and Kim, H. K. (2002), Construction materials and Safety inspection test Boseonggak, Seoul, 173-185 (in Korean). 

  6. Journal of the Korea institute for structural maintenance inspection (2006), Non-destructive tests & Measurement Engineering for Structure, Gumiseogwan, 61-74 (in Korean). 

  7. Lee, J. D. (2010), Concrete Structures Non-destructive Tests, Ilgwang, Seoul, 5-21 (in Korean). 

  8. Park, S. B. (2003), Construction materials testing, Moonundang, Seoul, 188-190 (in Korean). 

  9. Smith, A. P. (1986), Underwater nondestructive testing of concrete : an evaluation of technique, Port Hueneme, Calif, 1-16. 

  10. Yi, J. H., Hang, S. H., and Park, W. S. (2011), Nondestructive Testing for Concrete Harbour Facilities, Journal of the Korea institute for structural maintenance inspection, KSMI, 15(3), 4-10 (in Korean). 

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