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제안 방법
- X-ray CT장비를 이용하여 촬영된 이미지는 격자 좌표(coordinate grid)를 설정한 후 분석을 실시하였고 시편별 건조 전과 후의 이미지 비교를 위하여 2차원 단면영상(sliced image)의 중앙 부분을 기준으로 크로핑(cropping) 작업을 실시하였다.
- 본 연구는 수압이 작용하는 방수시험을 수행한 분무식 방수 멤브레인 시험체의 중앙부에서 채취된 시편에 대해서 건조시간을 달리하여 X-ray CT를 실시하고 도출된 X-ray 이미지로부터 멤브레인 내부의 공극에 대해 분석을 실시하였다.
- 이 기술은 물체의 내부를 3차원적으로 검사할 수 있는 비파괴 기술로써 1970년대 의료용으로 개발된 이후 산업에서도 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 방수 시험 후, 물을 포함하고 있는 분무식 방수 멤브레인 재료를 X-ray CT장비로 촬영하고 X-ray 이미지 분석기술을 활용하여 분무식 방수 멤브레인 재료 내부의 공극 이미지로부터 공기(air)와 수분(water)의 분포를 살펴보았다.
- 분무식 방수 멤브레인 시편의 X-ray 이미지에서 크로핑된 영역에 대해 2차원 단면영상을 시편의 높이(3.2mm) 방향에서 추출하였고 공기와 물의 선감약계수 차이에 의해 나타나는 밝기 값을 이용하여 공기, 물, 그리고 공기와 물이 같이 있는 공극의 이미지를 도출하였다. 그 결과, 분무식 방수 멤브레인은 내부에 크고 작은 수많은 공극을 포함하고 있는 것을 확인하였다.
- 2mm인 크기로 멤브레인을 절단하여 사용하였다. 시편은 방수시험에 의한 물 침투의 영향이 가장 잘 나타날 수 있는 중앙부에서 채취하였고, 정밀한 X-ray CT 분석을 위해 멤브레인 전체를 사용하지 않고 작게 절단하여 X-ray CT를 수행하였다.
대상 데이터
- X-ray CT를 위한 시편들은 방수시험이 완료된 멤브레인을 콘크리트로부터 제거한 후, 멤브레인의 중앙부에서 가로×세로×높이가 18×18×3.2mm인 크기로 멤브레인을 절단하여 사용하였다. 시편은 방수시험에 의한 물 침투의 영향이 가장 잘 나타날 수 있는 중앙부에서 채취하였고, 정밀한 X-ray CT 분석을 위해 멤브레인 전체를 사용하지 않고 작게 절단하여 X-ray CT를 수행하였다.
- 분무식 방수 멤브레인은 일반적으로 3~5mm로 설치된다. 연구에 사용된 멤브레인은 분말과 액상폴리머(EVA계열)가 혼합된 2성분 제품으로 액상과 분말의 배합비는 2:1 이고 분말재료에 대한 배합조건은 Table 3과 같다.
데이터처리
- X-ray이미지 상의 공극은 Wellner’s algorithm(Bradley and Roth, 2007)에 기반한 적응형 임계 값(Adaptive thresholding)을 이용한 방법을 통하여 촬영 이미지의 상대적인 밝기에 따라 추출하였다. 평균 필터링(average filtering) 기법을 사용하여 전체 이미지에 일관적인 임계값을 적용하지 않고 로컬 커널(local kernel) 부분에서의 밝기 값 차이를 이용하여 공극을 산출하였다.
이론/모형
- X-ray이미지 상의 공극은 Wellner’s algorithm(Bradley and Roth, 2007)에 기반한 적응형 임계 값(Adaptive thresholding)을 이용한 방법을 통하여 촬영 이미지의 상대적인 밝기에 따라 추출하였다. 평균 필터링(average filtering) 기법을 사용하여 전체 이미지에 일관적인 임계값을 적용하지 않고 로컬 커널(local kernel) 부분에서의 밝기 값 차이를 이용하여 공극을 산출하였다.
- 두 시험법 모두 기본적으로 수압이 가해진 상태에서 박층 분무식 라이너와 분무식 방수 멤브레인에 의해 형성된 방수층을 통과하는 침투수 유무를 확인하고 있다. 본 연구에서는 방수에 특화된 분무식 방수 멤브레인을 시험하는 ITA(2013)의 방법을 사용하여 방수성능을 검토하였다.
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