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GPR 장비를 이용한 일반국도 하부동공 의심구간 현장조사

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한국도로학회 (Korean Society of Road Engineers)
초록

최근 대한민국 국민들에게 인명, 재산 피해는 물론 불안감을 야기시키는 도로함몰이 사회적으로 큰 이 슈가 되고 있다. 최근 5년간 대한민국의 수도 서울에서 발생한 도로침하, 동공발생, 도로함몰 건수는 총 3,328건이며, 점점 증가하는 추세인 것으로 나타났다. 이러한 도로함몰의 원인은 포장하부에 발생한 동 공의 크기가 커짐에 따라 노상의 지지력이 포장 상부의 하중을 견디지 못해 발생하는 것이며, 이를 예방 하기 위해 사전에 의심구간을 탐사하고 대책을 마련해야 한다. 따라서, 국토교통부에서는 각 지자체에 동 공이 의심되는 구간을 접수 받아 한국건설기술연구원에 협조 요청하여 지표투과탐사장비(GPR)를 이용해 현장조사 하였고, 동공이 탐지되는 구간은 즉시 보수하기로 협의하였다.
지표투과 탐사장비 중 가장 널리 사용되는 GPR(Ground Penetrating Radar)은 대상체에 전자기파를 발 사하여 재료의 성질이 바뀌는 경계면에서 파의 에너지 일부가 반사되고 나머지는 통과하는 특성을 이용한 장 비다. 또한 포장 하부의 상태를 비파괴적이고, 연속적으로 파악할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 GPR 을 이용한 탐사는 주파수에 따라 그 특성이 달라지며, 김대상 외(2004)는 조사심도 0m 에서 1.5m 이내에서 는 500MHz~1,600MHz의 안테나가 가장 적합하다고 보고하였다. 본 조사는 대한민국 전국 일반국도 10개 노선의 총 19개 지점에서 진행하였고, 포장하부 동공 의심구간에 한국건설기술연구원에서 보유한 500MHz와 1,600MHz의 레이더를 탑재한 GPR 장비로 그림 1과 같이 계측을 수행하였다. 그림 2와 같이 동공이 의심되 는 구간을 파악하여 주파수 별 결과 값을 비교하고, 포장하부 동공탐사에 적합한 주파수 영역을 제시하였다. 향후 본 연구원에서 제작한 실대형 모의동공 Test Bed에서 본 조사에서 획득한 결과를 검증할 예정이다.

저자
  • 김연태(한국건설기술연구원 도로연구소 전임연구원)
  • 김제원(한국건설기술연구원 도로연구소 수석연구원)
  • 김부일(한국건설기술연구원 도로연구소 연구위원·공학박사) 교신저자
  • 박희문(한국건설기술연구원 도로연구소 연구위원·공학박사)