초록 ▼

본 연구에서는 콘크리트 구조물에 발생하는 결함(철근의 부식, 섬유)을 최신기법인 적외선 열화상 처리기법과 마크로셀 전류 이용법을 사용하여 찾아내는 방법을 개발하는것을 목적으로 한다.
제1세부과제에서는 적외선 열화상 처리기법을 사용하여 콘크리트 내 철근의 부식을 정량적으로 찾아내는 기법을 개발을 목표로 하고 있다. 특히 본 연구를 통하여 개발하려고 하는 철근의 부식 측정 기술은 단지 재료의 부식정도만을 측정하는 정성적인 부식검사 또는 진단기술과는 구분이 되며 제2세부과제에서 개발한 적외선 열화상 자료의 디지털화 기술을 이용하여

본 연구에서는 콘크리트 구조물에 발생하는 결함(철근의 부식, 섬유)을 최신기법인 적외선 열화상 처리기법과 마크로셀 전류 이용법을 사용하여 찾아내는 방법을 개발하는것을 목적으로 한다.
제1세부과제에서는 적외선 열화상 처리기법을 사용하여 콘크리트 내 철근의 부식을 정량적으로 찾아내는 기법을 개발을 목표로 하고 있다. 특히 본 연구를 통하여 개발하려고 하는 철근의 부식 측정 기술은 단지 재료의 부식정도만을 측정하는 정성적인 부식검사 또는 진단기술과는 구분이 되며 제2세부과제에서 개발한 적외선 열화상 자료의 디지털화 기술을 이용하여 부식이 진행하는 동안에 구조물의 부식율을 정량적으로 탐지하여 철근콘크리트 구조물의 부식에 대한 효율적인 정보를 제공하는데 역점을 두고 있다. 전위차부식 촉진법을 이용하여 콘크리트 내부의 철근을 부식 시킨 시험체를 제작하여 적외선 열화상 촬영 시스템으로 적외선 열화상을 촬영했고 촬영된 적외선 열화상 데이터의 분석을 통해 철근의 부식율 예측할 수 있는 기법을 개발하였다.
제2세부과제에서는 철근콘크리트 구조물의 결함인 철근의 부식과 연속섬유쉬트 보강공사의 결함에 대해 적외선탐사 및 화상처리의 수행과 연속섬유쉬트 보강공사에서 각 부재의 부위별로 발생되는 결함의 등급을 제시하고 이 결함이 보강부재의 내력에 미치는 영향을 평가하며, 이를 바탕으로 허용 결함의 기준제시를 목적으로 한다. 연속섬유쉬트 보강공사의 결함의 탐지 방법 개발하고 연속섬유쉬트 보강재료의 재료시험을 실시하였으며, 또한 연속섬유쉬트 보강 부재의 결함의 영향을 평가 할 수 있는 실험을 실시하였다.
제3세부과제에서는 콘크리트 구조물의 건전성 및 내구성을 평가하기 위한 조사의 일환으로, 철근콘크리트 구조물의 결함을 탐지하기 위한 적외선 열화상법의 적용방안을 수립하고 이용 지침 및 분석방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 적외선 열화상법에 대한 이론적 고찰 및 적외선 열화상법에 의한 콘크리트 내부 공동 탐지 기법 개발을 통해 적외선 열화상의 판독기법 및 조사지침을 제안하였다.
제4세부과제에서는 시간에 따른 갈바닉 센서로부터 얻어지는 갈바닉 전류와 직선분극 저항법, 침지시험 등을 이용하여 측정한 부식속도의 상호 연관관계를 규명하고 이를 토대로 구조물의 부식속도를 정량적으로 탐지하여 철근 콘크리트 구조물의 부식에 대한 효율적인 정보를 제공을 목적으로 한다. 철근 콘크리트용 봉강(KSD3504), 티타늄, 스테인리스 강(Type 304) 그리고 동을 이용하여 NaCl이 첨가된 pore용액(saturated Ca(OH)₂)에서 시험을 행하였다. 각각의 시편에 대한 부식 거동을 보기 위해 동전위 분극시험을 행하였다. 그리고 각각의 갈바닉 전류 밀도를 얻기 위해서 영저항 전류계를 이용하여 철근 콘크리트용 봉강-티타늄, 철근 콘크리트용 봉강-스테인리스 강(Type 304) 그리고 철근 콘크리트용 봉강-동을 가지고 갈바닉 부식시험을 행하였다. 또한 철근 콘크리트용 봉강의 시간에 따른 부식속도를 계산하기 위하여 장시간 침지를 하면서 무게손실법과 직선분극 저항법을 실시하였다. 모사용액에서 행한 실험결과를 바탕으로 실제 콘크리트환경에서 철근의 전기화학적 거동과 갈바닉 센서에서 유기되는 갈바닉 전류와의 상관관계를 살펴보았다.

목차 Contents

• 표지...1
• 요약문...2
• 제1세부 과제 적외선 열화상을 이용한 철근부식탐지 기술 개발...6
• 요 약 문...6
• Summary...8
• 제1장 서론...9
• 제1절 연구 개발의 목적...9
• 제2절 연차별 연구 범위...10
• 제3절 연구개발 추진내용...10
• 제2장 국내.외 기술개발 현황...11
• 제1절 국내 기술 동향...11
• 제2절 국외 기술 동향...12
• 제3절 상용화된 비파괴 시험기술의 특징 및 장단점...13
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...17
• 제1절 이론적 접근...17
• 제2절 연구내용...20
• 제3절 결론...68
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...68
• 제1절 연구개발목표 달성도...68
• 제2절 기술 개발 시 파급 효과...69
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...69
• 제1절 연구결과의 활용 방안...69
• 제2절 연구결과의 기대효과...69
• 제3절 관련 후속연구개발의 필요성...70
• 제2세부 과제 철근부식과 섬유쉬트 보강 부재의 결함에 관한 디지털 데이터 영상처리 기술 개발...70
• 요 약 문...71
• Summary...72
• 제1장 서론...73
• 제1절 연구개발의 필요성...73
• 제2절 연구개발 최종목표 및 내용...74
• 제2장 국내.외 기술개발 현황...76
• 제1절 국내 기술 동향...76
• 제2절 국외 기술 동향...76
• 제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과...79
• 제1절 적외선 카메라를 이용한 결함 검지 방법...79
• 제2절 결함이 구조 내력에 미치는 영향 평가...87
• 제3절 연구 수행 결과...133
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...136
• 제1절 연구개발목표 달성도...136
• 제2절 관련 분야에의 기여도...136
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...137
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...138
• 제3세부 과제 철근콘크리트 부재의 내부결함 탐지를 위한 적외선 열화상처리 DB구축 및 조사지침 개발...138
• 요 약 문...138
• Summary...140
• 제1장 서론...141
• 제1절 연구의 필요성...141
• 제2절 연구의 목적 및 범위...142
• 제2장 국내외 기술개발 현황...142
• 제1절 적외선 열화상법에 의한 비파괴검사기법의 현황...143
• 제2절 기존 연구 분석...147
• 제3절 해외 기준 및 연구 결과 분석...155
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과...159
• 제1절 적외선 열화상법의 측정원리...159
• 제2절 적외선 열화상법과 관련된 국내.외 규준...164
• 제3절 적외선 열화상법에 의한 콘크리트 구조물 결함탐지...171
• 제4절 적외선 열화상법에 의한 콘크리트 구조물 내부 공동 탐지 실험...192
• 제5절 적외선 열화상법에 의한 콘크리트 구조물의 결함탐지 지침(안)...216
• 제6절 소결...225
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...226
• 제1절 연구개발목표 달성도...226
• 제2절 관련분야 기술발전에의 기여도...226
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획...227
• 제4세부 과제 마크로셀 전류를 이용한 철근부식 탐사 기술 개발...227
• 요 약 문...227
• Summary...228
• 제1장 서론...229
• 제2장 국내.외 기술개발 현황...230
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...230
• 제1절 이론적 배경...230
• 제2절 실험방법...239
• 제3절 결과 및 고찰...244
• 제4절 결론...266
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...268
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...268
• 부 록...269
• 제1세부 과제 - 적외선 열화상을 이용한 철근부식탐지 기술 개발...269
• 제2세부 과제 - 철근부식과 섬유쉬트 보강 부재의 결함에 관한 디지털 데이터 영상처리 기술 개발...275
• 참 고 문 헌...328