초록 ▼

본 연구는 터널 라이닝 외관부분의 데이터 획득 시스템, 손상인식 시스템 데이터 관리 분석시스템과 터널 라이닝 내부결함의 배면 공동 탐사 특성실험 및 레이더 탐사 해석 모델 개발로 나눌 수 있다.
가. 데이터획득 시스템
- 영상장치의 알고리즘 개발에 관한 연구
- 영상장치 구동을 위한 연구
- 장애물에 대한 영상장비의 보호에 관한 연구
- 영상처리를 위한 카메라와 검사대상 간의 위치정보 연구
나. 손상인식 시스템
- 손상인식 모델로부터 알고리즘을 구현
- 영상처리 프로그램 개발 및 영상처리

본 연구는 터널 라이닝 외관부분의 데이터 획득 시스템, 손상인식 시스템 데이터 관리 분석시스템과 터널 라이닝 내부결함의 배면 공동 탐사 특성실험 및 레이더 탐사 해석 모델 개발로 나눌 수 있다.
가. 데이터획득 시스템
- 영상장치의 알고리즘 개발에 관한 연구
- 영상장치 구동을 위한 연구
- 장애물에 대한 영상장비의 보호에 관한 연구
- 영상처리를 위한 카메라와 검사대상 간의 위치정보 연구
나. 손상인식 시스템
- 손상인식 모델로부터 알고리즘을 구현
- 영상처리 프로그램 개발 및 영상처리 후 이미지 맵 에디터
다. 데이터 관리 분석시스템
- 데이터관리 분석시스템 개발
- 장비와의 인터페이스 구축
라. 터널 라이닝 내부결함, 배면 공동 레이더 탐사 해석 모델 개발
- 터널 라이닝 내부결함 및 배면 공동 모의 시험체를 제작 실험
- 레이더 장비 주파수대별 탐사특성을 검토
- 레이더 장비 주파수대별 모델 및 알고리즘을 개발하여 프로그래밍

Abstract ▼

This research is composed of image acquisition and processing system, the data management system and analytical model for tunnel cavity defect by radar
A. Data acquisition system
- Jig-fixture and control of camera platform
- Obstacle avoidance
- Localization of the camera
B. Image Pr

This research is composed of image acquisition and processing system, the data management system and analytical model for tunnel cavity defect by radar
A. Data acquisition system
- Jig-fixture and control of camera platform
- Obstacle avoidance
- Localization of the camera
B. Image Processing System
- Image processing algorithms
- Programming based on Image processing algorithms
- Test of Programming accuracy
C. Data management system
- Programming of database based on designed database
- Programming of application for analysis
D. Detection of Tunnel cavity defect
- Manufacturing of specimen for cavity detection
- Radar test according to frequency
- Development of analytical model and algorithm by radar

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• Summary...7
• 목차...12
• 표차례...17
• 사진차례...20
• 그림차례...21
• 1장 서론...29
• 1절 연구개발의 목적...29
• 2절 연구개발의 필요성...29
• 1. 기술적 측면...29
• 가. 연구배경...30
• 나. 터널 외관 및 내부 결함 자동인식 시스템의 중요성...32
• 2. 경제.산업적 측면...33
• 3절 연구개발의 범위...37
• 1. 최종목표...37
• 가. 데이터 획득 시스템(Data Acquisition System)...38
• 나. 손상인식 시스템...41
• 다. 데이터 관리.분석시스템...43
• 라. 라이닝 내부결함 및 배면 공동 탐사 레이더 탐사해석모델개발...46
• 2. 최종목표의 성격 및 설정근거...47
• 2장 국내.외 기술개발 현황...48
• 1절 외관 자동화 인식 시스템...48
• 1. 국내 기술개발 현황...48
• 2. 국외 기술개발 현황...49
• 2절 레이더법을 이용한 콘크리트 구조물탐사 기술현황...51
• 1. 개요...51
• 2. 원리...52
• 가. 측정 원리...52
• 나. 탐사대상의 비유전율...53
• 다. 주파수에 의한 특성...54
• 라. 측정시스템의 신호처리기능...55
• 마. 펄스레이더와 FMCW 레이더...59
• 사. 측정상의 주요특성...63
• 3절 기술동향 분석 결론...66
• 3장 연구 개발수행 내용 및 결과...67
• 1절 연구의 이론적.실험적 접근방법...67
• 2절 연구개발 내용...69
• 1. 데이터 획득 시스템 제작...69
• 2. 손상인식 시스템 구현...69
• 3. 데이터 관리.분석 시스템 프로그램 구축...70
• 4. 터널 내부결함, 배면 공동 탐사 해석 모델 개발...70
• 3절 연구개발 결과...71
• 1. 데이터획득 장치, 구동기구 및 고정 장치 제작...71
• 가. 거리 자동조절 장치(Auto focusing Driver Assembly Unit)...71
• 나. 위치 및 거리 제어를 위한 보정 알고리즘...73
• 다. 대용량 영상저장 데이터의 분할저장 알고리즘 (image-storing system)...81
• 2. 손상인식 시스템(Data Processing System)...88
• 가. 측정 알고리즘을 통한 손상제원의 획득 기술...90
• 나. 손상추출을 위한 반자동화 GUI...101
• 다. 오차보정 알고리즘을 통한 정밀영상 처리 방법...105
• 3. 데이터 관리.분석시스템 프로그램 구축...111
• 가. DB 시스템...111
• 나. 데이터 관리.분석 프로그램...112
• 4. 터널의 결함 실태 및 유형조사...117
• 가. 터널 라이닝의 역할 및 기능...117
• 나. 라이닝 기능의 정리...123
• 다. 라이닝 시공방법과 열화요인...126
• 5. 레이더법에 의한 터널 라이닝 내부결함 및 배면 공동 탐사 장비 검토 및 선정...158
• 가. 다층 경계조건 콘크리트에 대한 전자파레이더 전파 해석 모델을 이용한 최적장비(주파수대) 선정...158
• 6. 레이더법에 의한 내부결함, 배면 공동 탐사장비 검토 및 선정...166
• 가. 철근콘크리트 라이닝 배면공동의 특성 검토...166
• 나. 모의 콘크리트 터널 라이닝 내부결함 및 배면 공동 유형별 레이더 장비 주파수대별 탐사특성 검토...183
• 7. 레이더 탐사(자동화) 내부 결함 검출 알고리즘 및 해석 종합 시스템 개발...221
• 가. 콘크리트에 대한 전자파 레이더 전파 해석 모델 개발...222
• 나. 일반화 Hough변환을 응용한 콘크리트 레이더 화상 내 실제 철근위치의 검출해석 기술개발...241
• 다. 합성개구 레이더법에 의한 콘크리트내 철근위치 산정 기술개발...256
• 라. 3소자 다이폴 안테나 방식 레이더에 의한 콘크리트 터널 라이닝 배면 공동의 형상추정 기술개발...260
• 마. 콘크리트 터널라이닝 배면 공동의 크기 및 두께추정 기술개발...277
• 바. 콘크리트 터널 라이닝 배면공동의 단면형상 및 철근위치 복원 해석 기술 개발(종합 해석 알고리즘 및 시스템 개발)...295
• 8. 적외선 열화상과의 연계...314
• 가. 적외선 원리...314
• 나. 적외선카메라에 의한 박리 인식...320
• 다. 적외선 카메라 적용 범위 및 방향...321
• 4절 연구개발 현장적용 실적...323
• 1. 황간터널 기술시연...323
• 2. 부산교통공단 지하철 1호선 현장 실험...326
• 3. 도시철도공사 지하철 5호선 기술시연...333
• 4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...337
• 1절 연구개발 목표의 달성도...337
• 1. 외관자동인식 시스템...337
• 2. 내부결함인식 시스템...338
• 2절 대외기여도...344
• 1. 기술적 측면...345
• 2. 경제.산업적 측면...345
• 5장 연구개발결과의 활용계획...347
• 1절 활용 방안...347
• 1. 터널 등 대형 구조물에 대한 결함 조사의 자동화...347
• 2. 정확한 수치 데이터의 획득...347
• 3. 효율적인 데이터의 관리 및 보존...347
• 4. 기업화방안...348
• 가. 시장...348
• 나. 용역수행시 소요인력 및 비용...348
• 2절 기대효과...350
• 1. 기술적 측면...350
• 가. 결함조사의 자동화...350
• 나. 결함조사의 정량화...350
• 다. 효율적인 결함 데이터의 관리...350
• 라. 객관적 데이터의 획득...350
• 마. 외관조사의 공간적 제약 탈피...350
• 2. 경제.산업적 측면...351
• 6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학 기술정보...352
• 1절 해외 제품...352
• 1. 스위스...352
• 2. 일본...354
• 3. 프랑스...356
• 2절 해외제품 비교...358
• 7장 참고문헌...361