Metakaolin-based geopolymers have shown promise as suitable candidates for 14C immobilization and final disposal. It has been shown that the physicochemical properties of metakaolin wasteforms meet, and often far exceeding, the strict compression strength and leaching acceptance criteria of the South Korea radioactive waste disposal site. However, it is not possible to analyze and characterize the internal structure of the geopolymer wasteform by conventional characterization techniques such as microscopy without destruction of the wasteform; an impractical solution for inspecting wasteforms destined for final disposal. Internal inspection is important for ensuring wastes are homogenously mixed throughout the wasteform and that the wasteform itself does not pose any significant defects that may have formed either during formulation and curing or as a result of testing prior to final disposal. X-ray Computed Tomography (XCT) enables Non-Destructive Evaluation (NDE) of objects, such as final wasteforms, allowing for both their internal and external, characterization without destruction. However, for accurate quantification of an objects dimensions the spatial resolution (length and volume measures) must be know to a high degree of precision and accuracy. This often requires extensive knowledge of the equipment being used, its precise set-up, maintenance and calibration, as well as expert operation to yield the best results. A spatial resolution target consists of manufactured defects of uniformed dimensions and geometries which can be measured to a high degree of accuracy. Implementing the use of a spatial resolution target, the dimensions of which are known and certified independently, would allow for rapid dimensional calibration of XCT systems for the purpose of object metrology. However, for a spatial resolution target to be practical it should be made of the same material as the intended specimen, or at least exhibit comparable X-ray attenuation. In this study, attempts have been made to manufacture spatial resolution targets using geopolymer, silica glass, and alumina rods, as well as 3D printed materials with varying degrees of success. The metakaolin was activated by an alkaline activator KOH to from a geopolymer paste that was moulded into a cylinder (Diameter approx. 25 mm). The solidified geopolymer cylinder as well as both the silica glass rod and alumina rod (Diameter approx. 25 mm) we cut to approximately 4 mm ± 0.5 mm height with additional end caps cut measuring 17.5 mm ± 2.5 mm height. All parts were then polished to a high finish and visually inspected for their suitability as spatial resolution targets.

In ROK, when designing a spent nuclear fuel (SNF) storage facility and cask, criticality safety analysis is performed assuming that the SNF is a fresh fuel in order to ensure conservatism. Storage and transportation capacity can be increased by more than 30% by applying the burnup credit, but it has not been applied to the management of SNF. On the other hand, currently in criticality safety analysis, average burnup value is applied to axial burnup profiles, and it is not conservative because burnup of the middle of SNF is greater than average value. Thus, measuring burnup of SNF with high accuracy contributes to the economics and safety of the management of SNF. In this paper, nondestructive burnup evaluation methods for SNF are reviewed in order to study how to measure burnup more accurately. Gamma ray spectrometry and neutron counting have been used as non-destructive burnup evaluation methods of SNF. Gamma spectrum analysis uses the ratio of Cs-134/Cs-137 or Eu-154/Cs-137. The ratio of Cs-134/Cs-137 is used to SNF with cooling time less than 20 years, and the ratio of Eu- 154/Cs-137 is used to SNF with cooling time more than 20 years due to their half-life. In spectrum analysis, detector sensors with high efficiency and energy resolution are needed to clarify each spectrum. High-purity germanium (HPGe) detector has high energy resolution. However, it is not suitable for the analysis of the SNF in the spent fuel pool because it requires separate cooling system and large volume. Thus, CdZnTe (CZT) detector, which has medium energy resolution, is used as a detector of gamma ray spectrometry for the analysis of the SNF in the spent fuel pool. Recently, LaBr3 detector has been commercialized. Although it is difficult to compare clearly due to different conditions such as detector volume and crystal size, LaBr3 detector showed better resolution than CZT in the entire energy region. Neutron counting method has a large error compared to gamma spectrometry because the neutron flux is lower than gamma ray, and neutron absorption reaction, induced fission, and pool environment have to be considered. Large quantity of gamma energy is deposited in the detector by the fission fragments near the SNF. Therefore, fission chambers, which have the highest insensitivity to gamma rays, must be used as neutron detector in order to avoid noise from gamma rays.

PURPOSES: Spalling is one of the primary problems that lead to the damage of concrete pavements. The purpose of the study is to analyze the impact range of spalling that occurred in an area of concrete pavement by applying a variety of nondestructive and destructive testing methods. METHODS: Spalling of the concrete pavement was categorized into four different sizes, 0 cm, 7.5 cm, 15 cm, and 30 cm. Nondestructive and destructive tests were performed at the point of spalling and 1 m away, respectively, and the obtained results were compared. The nondestructive tests included the electrical resistance test and the ultrasonic velocity test as well as strength tests by Schmidt hammer and concrete tester. The destructive tests included the direct compressive strength test and the chloride content test using field cored specimens. The test results helped in the analysis of the correlation between the current spalling damage condition and the expected damage acceleration. RESULTS: Based on the present study, the repair area and depth of spalling for a partial depth repair was suggested. It was also shown that the size of the spalling is highly correlated with the chloride content and the electrical resistance of the concrete pavement. CONCLUSIONS: The degree of spalling deterioration was found to be highly correlated with the chloride content and electrical resistance of the concrete pavement and based on the results, the extent of repair could be determined more quantitatively.

오래된 구조물의 내부 결함은 그 구조물의 안전에 큰 영향을 미친다. 따라서 안전에 문제가 생기기 전에 미리 검사를 진행하고 발견하는 것이 중요하다. 가장 쉽고 효율적인 방법은 육안으로 구조물을 진단하는 것이나, 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량과 같은 구조물에서 부식이나 공극 같은 결함들은 피복으로 감싸져 있어 육안으로는 확인이 불가하다. 따라서 내부 결함도 진단할 수 있는 비파괴검사방법을 이용하여 진단해야 한다. 본 연구에서 사용되는 기술은 전력용 케이블을 진단할 때 주로 사용되는 시간 영역의 반사파 계측법과 시간-주파수 영역의 반사파를 적용하여 종단지점에 부착된 측정기계에서 인가한 신호가 이동하는 중 전기적 임피던스 변화에 의해 발생하는 반사파를 분석하는 기술로 측정시간 단축, 검사의 간편성과 같은 측면에서 훨씬 큰 효율성을 가진다. 하지만 토목 구조물은 전력용 케이블과 달리 내부 구조가 복잡하여, 실제 진단을 진행하는데 어려움이 있기에 본 연구에서는 실제 실험과 COMSOL을 이용한 시뮬레이션의 결과를 확인 및 비교하여 시뮬레이션의 정확도와 적용가능성을 확인하였고, 반사파 계측법이 복잡한 구조물을 대상으로도 사용 가능한지 그 가능성 또한 보았다. 또한 더 나아가, 시뮬레이션을 통해 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량의 덕트 내부에 공극 및 부식과 같은 결함이 생겼을 때, 그 결함들이 반사파에 미치는 영향을 보았다.

PURPOSES: It is theoretically well known all over the world, that porous hot mixed asphalt (HMA) with hydrated Lime improves moisture and rutting resistance, and reduces pothole occurrence frequency, as well as the life cycle cost (LCC). METHODS : Addictive in the two different formations of the liquid anti-stripping Agent and powder Hydrated-Lime was applied in this investigation in order to obtain relatively clear results according to their types and conditions. Firstly, the moisture conditions were set, and applied to the porous HMA mixtures with hydrated lime (anti-stripping agent). Next, it was followed by a non-destructive test with the application of three freeze-thaw cycles, which were individually carried out thrice to compare the results of the dynamic moduli. Lastly, the hydrated lime effect related to moisture sensibility to porous HMA has been verified through the analysis of the modulus results regarding the change rate of dynamic modulus per n-cycle. RESULTS: It is clear from this investigation, that the dynamic modulus is inversely proportional to the change in temperature, as the graph representing the rigidity of the thermorheologically simple (TRS) material showed gradual decline of the dynamic modulus with the increase in temperature. CONCLUSIONS: The porous HMA mixture with the anti-stripping agent (hydrated Lime) has been found to be more moisture resistant to freezing and thawing than the normal porous HMA mixture. It is clear that the hydrated lime helps the HMA mixture to improve its fatigue resistance.

PURPOSES : This study is to evaluate moisture susceptibility of asphalt mixtures by using non-destructive impact wave and to determine durability so as to decrease the gap between before and after freezing in the future. METHODS : Using non-destructive impact wave, this study is to determine the dynamic modulus of asphalt specimen. Furthermore, the results obtained from two experiment accelerometers are used for the dynamic modulus determination. The dynamic moduli of specimens are compared with those of the freezing-thawing specimens. RESULTS : Test results showed that the dynamic modulus before freezing and thawing environment loads at each temperature dropped about 3.7% after the environmental loads. Furthermore, correlation analysis indicates that transition of dynamic modulus at each point is about 89.59%. CONCLUSIONS: Evaluation of asphalt mixtures using non-destructive impact wave has excellent repeatability and simple equipment for the test. Consequently, the method in the study will be useful for evaluating the characteristics of a various asphalt mixtures.

케일 잎의 내적 품질 중 비타민 C, 질산염, P, Ca, Mg, Fe 함량은 기존의 보고와 유사하였고, 이중 채소 품질로서 가장 큰 관심이 되고 있는 질산염은 100g 생체 중 139~429 mg으로 나타났으며, 비타민 C 함량은 역시 생체 100g당 106~203 mg으로 나타났다. 상대적 엽록소 함량과 케일 잎의 내적품질과 엽색과의 관계를 분석해 본 결과 상대적 엽록소와 b 수치가 내적 품질 중 질산염, 마그네슘, 철과 같은 엽록소와 관계 깊은 요인, 그리고 비타민 C 함량과 높은 상관관계를 보였다. 이 중 질산염 함량은 상대적 엽록소 함량과 r = 0.910** (질산염 함량 =5.907** 상대적 엽록소 함량 + 21.55), 그리고 b 수치와는 r = -0.901**의 고도의 음의 상관관계를 나타내었다. 비타민 C 함량도 상대적 엽록소와 r = -0.858**의 고도의 상관관계를 보였다. 내적 품질간의 상관관계에서는 질산염 함량이 적을수록 비타민 C함량이 높아져 r = -0.795**의 고도의 음의 상관관계를 보였다. 따라서 재배중 비파괴적인 상대적 엽록소 측정으로 케일 잎의 질산염 등의 내적 품질의 예측이 가능하며 이를 통한 시비관리로 보건적 가치가 높은 저 질산염, 고 비타민 C의 케일생산이 가능해 질 것이라 생각된다.

이방성 재료에서의 표면파 진행과 산란에 대한 연구를 수행하였다. 두 개의 이방성 4분 무한 영역의 계면에서의 표면파 산란거동을 해석하기 위한 이론을 제안하였다. Green 함수법을 이용하여 계면에서의 표면파 산란계수를 결정하기 위한 방정식을 유도하였다. 수치계산을 수행하였으며 이방성과 비균질성이 산란 거동에 미치는 영향을 비교하였다.

Non-destructive test is using rebound hardness and ultrasonography generally. They generate a difference with Core compressive strength in estimation of compressive strength because they are indirectly. Therefor, Inter-rater Reliability analysis was performed to evaluate the reliability of Non-destructive Method. Reliability analysis, while there is correlation two times only between the rebound hardness method and Core compressive strength in total eight cases but ultrasonography method has six times. so ultrasonography method is more reliable than Rebound hardness method.

정밀안전진단시 콘크리트 강도를 추정하기 위한 방법으로 강도추정식을 이용한 방법이 많이 사용되며, 이용되는 추정식은 외국에서 이미 제안된 식이 대부분이고, 적용되는 추정식에 따라서 추정강도의 차이가 심하게 발생하며, 전반적으로 강도추정의 신뢰도가 낮아져 정밀안전진단 결과의 신뢰성에도 상당한 영향을 미친다. 이런 문제점은 일부 국한된 부분에서 발생하게 되어 다수의 실험을 통하여 신뢰도를 높일 수 있다. 본 논문은 이와 같은 필요성을 포괄하기 위해 실내압축강도와 관련된 신뢰도 평가식을 제안하였다. 확률론적 기법을 이용하여 신뢰도 평가식의 유용성을 검증하였으며 실내압축강도와 추정압축강도의 추이 그래프를 비교하였다. 비교결과, 본 연구에서 제시된 신뢰도 평가식의 유용성을 확인하였다.

응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고 있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.