[논문]마이크로폰을 이용한 콘크리트 벽체 배면의 공동 탐사

강성훈; 이종섭; 한우진; 김상엽; 유정동

doi:10.7843/kgs.2022.38.12.19

마이크로폰을 이용한 콘크리트 벽체 배면의 공동 탐사
Detection of Cavities Behind Concrete Walls Using a Microphone 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.38 no.12, 2022년, pp.19 - 28

강성훈 (고려대학교 초융합건설포렌식연구센터) , 이종섭 (고려대학교 건축사회환경공학부) , 한우진 (고려대학교 미래건설환경융합연구소) , 김상엽 (고려대학교 미래건설환경융합연구소) , 유정동 (중부대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper

벽체 배면에 발생한 공동은 벽체의 안정성에 악영향을 줄 수 있다. 본 연구의 목적은 실내 실험을 통해 콘크리트 벽체 배면에 발생한 공동을 마이크로폰을 이용하여 평가하는 방법을 개발하는 것이다. 철근이 매설된 콘크리트 판과 건조토를 이용하여 콘크리트 벽체 구조물과 배면의 흙을 모사하였으며, 속이 빈 반구형 플라스틱 통을 콘크리트 판과 건조토 사이에 설치하여 벽체 배면의 공동을 모사하였다. 누설 탄성 표면파는 해머로 콘크리트 판을 타격하여 발생시켰으며, 마이크로폰을 이용하여 측정하였다. 획득한 마이크로폰 신호의 고유주파수를 분석하여 공동이 존재하는 구역을 평가하였다. 공동이 존재하는 구역에서는 콘크리트 판의 굽힘 진동 거동에 의하여 1차 고유주파수가 감소하였다. 또한 1차 고유주파수에 해당하는 진폭은 공동에서 멀어질수록 감소하였으며, 철근에 인접한 측점에서는 더 큰 감소폭을 보였다. 본 연구는 마이크로폰이 콘크리트 벽체 배면에 발생한 공동의 위치를 평가하기 위해 유용하게 이용될 수 있음을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cavities behind concrete walls can adversely affect the stability of structures. Thus study aims to detect cavities behind concrete structures using a microphone in a laboratory model test. A small-scale concrete wall is constructed in a chamber, which is composed of a reinforced concrete plate and dry soil. A plastic bowl is then placed between the plate and soil to simulate a cavity behind the concrete structure. Leaky surface acoustic waves are generated by impacting the concrete plate using a hammer and are measured using a microphone. The measured signals are analyzed using natural frequencies, and cavity-free sections are evaluated. The test results show that the first natural frequency decreases at the cavity section due to the flexural vibration behavior of the plate. In addition, the amplitude corresponding to the first natural frequency decreases as the measurement location becomes farther from the cavity center and significantly decreases at the measurement locations near the rebars. This study demonstrates that a microphone may be useful to detect cavities behind concrete walls.

주제어

표/그림 (12)

그림 Fig. 1. Schematic drawing of microphone
그림 Fig. 2. Leaky surface acoustic wave generated by impact
표 Table 1. Comparison of microphone types
그림 Fig. 3. Schematic drawings of chamber: (a) 3D view; (b) bottom view. Units are given in mm
그림 Fig. 4. Measurement system. Units are given in mm
그림 Fig. 5. Measurement location for microphone signals. D denotes distance from cavity center. Units are given in mm
그림 Fig. 6. Windowing of microphone signal D = 0 mm
그림 Fig. 7. Normalized microphone signals in time domain measured at chamber with: (a) cavity; (b) intact soil
그림 Fig. 8. Procedure of analysis
그림 Fig. 9. Normalized microphone signals in frequency domain: (a) D = 0 mm; (b) D = 100 mm; (c) D = 200 mm; (d) D = 300 mm; (e) D = 400 mm. Black and white circles denote first natural frequencies of signals measured at chamber with cavity (solid line) and intact soil (dashed line), respectively
그림 Fig. 10. Variation in the first natural frequency according to the measurement point
그림 Fig. 11. Variation in the amplitude of the first natural frequency according to the measurement point (D = 0~250 mm)

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동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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