Ballast track has been widely used because of convenient maintenance. However, ballast deterioration requires frequent maintenance due to increasing speed, weight, and traffic of trains. Fouling is known as deterioration and expedites irregular settlement. In this paper, non-destructive methods were applied and investigated in order to evaluate ballast conditions such as thickness of fouling layer. Ground Penetrating Radar (GPR) and Dynamic Cone Penetrating (DCP) Test resulted in reasonable detection of fouled layer.

This study is to determine the predictability of the ground cavitation by GPR (ground penetrating radar) equipment. Hume pipe, PE pipe, Steel Pipe and EPS (expanded polystyrene) are buried in the test bed. According to detection results, the EPS was not well detected. It received a lot of interference signal of other buried things. Otherwise the buried pipes were well detected.

The purpose of this study is a image processing program development to consider the domestic situation of GPR detection. Therefore the image processing program will be developed to extract and to visualize the measured raw data.

To get the empirical data of GPR detection and to develop the image prosessing program of GPR detection data, GPR detection were proceed by the underground pipes and cavities buried in the Chamber. In the case of non pavement and asphalt pavement, water filled cavity that was buried in 0.7m depth was able to detection. But in the case of 1.0 m and 1.3 m buring depth, water filled cavity was not able to detection. In the case of non-reinforced and reinforced concrete pavement, it was difficult to detect the cavity caused by signal interference. GPRiPP programs was developed for image processing of the GPR detection data. The major processing algorithm were background removal, stacking and gain function. With proper image processing of gain function and background removal in GPRiPP program, it was showed that similar results can be obtained with conventional image processing program.

A new array was suggested for effective leakage detection of concrete water facility. This array was modified to serve the purpose. Plus and minus currents have been installed respectively on the upstream and downstream water in order to detect the flow of water floating through the crack of facility. Potential poles in two lines have been installed closer than current sources to the weir to measure potential difference in upstream and downstream. Interpreting the potential difference data acquired by the new array, we could predict that where is the leakage zone. The possibility that can distinguish the leakage zone has been confirmed by numerical and physical modeling and problem position expected to leak was verified in field exploration.

In this study, Cavities in Specimens were find using GPR equipment. Results of exploration deadline for plain concrete, reinforced concrete, asphalt, gravel, depending on the type, asphalt pavement was most clearly exploration. Developed GPRiPP can represent a good cavitation through the image processing with the background removal.

본 연구에서는 토조에 설치한 관의 종류 및 매립 깊이, 공동 깊이 및 포장 조건 등에 대한 GPR(Ground Penetrating Radar) 탐사를 진 행하여 매립관의 종류 및 공동 탐사 능력을 실험적으로 규명하였다. 아스팔트 포장 및 비포장의 경우, 콘크리트 포장 및 철근 콘크리트 포장 대 비 매립관의 탐사가 용이한 것으로 평가되었다. 또한 공기 공동의 경우, 매립 깊이 1 m에서는 탐지가 가능한 것으로 평가되었다.

This study is to determine the predictability of the ground cavitation by GPR equipment. Water and sewage pipeline buried in sand and soil tanks and to prepare a specimen for exploration of water and air cavities. The sand for a dielectric constant 8, the soil using 6.5 is preferred to extract data for the asphalt pavement condition. After the GPR detections, the cavity in sand tank rather than soil tank is to obtain more precise data.

Because aging sewer on the ground due to cavitation are a lot of social problems occur, the existing aging pipes are to be replaced. But is not easy to accurately detect the aging water and sewage pipes. In this research, we present a technique that can detect defective sewerage pipes used in GPR through Test-bed, which can be used as urban planning resources for water supply and drainage pipes replaced.

사회기반시설의 방재 및 안전성 평가에 있어 지중 침투수의 흐름 또는 누수경로의 발달은 매우 중대한 현안이다. 따라서 지하에 선택적으로 집중된 유로의 3차원적 경로 파악 기술은 특별히 노후 댐 및 제방에서의 내적 침식과 터널 및 하천 등에서의 지하수 유출 문제와 관련하여 핵심적인 사안이라 할 수 있다. 현재 국내에서는 이러한 지중 누수 취약대 파악을 위해 전기비저항 탐사를 필두로 다양한 탐사기법들이 시행되고 있으나, 보다 구체적인 집중된 경로를 매핑하는 것은 어려움이 있는 실정이다. 본 연구에서는 국제대댐회(ICOLD)에서 소개된 전자기장 탐사의 일종인 Willowstick 탐사를 국내에 최초로 적용하고, 기술의 타당성을 비교 분석하였다. Willowstick 탐사는 누수경로가 발달한 것으로 추정되는 부지에서 상부와 하부의 저수지 또는 침출수(또는 지하수, 하천수 등)에 전극봉을 설치하고 AC회로를 구성하여 전류를 흘려보낸 후, 지표면에서 측정 그리드를 구성하여 유도된 자기장을 GPS기반의 위치 정보와 함께 측정하는 방법을 사용한다. 측정된 자기장의 등고선도는 선택적 유로가 없을 경우 수치해석적으로 예측된 자기장 등고선도와 비교함으로서 비(ratio)를 구하고 다양한 전기적 왜곡요소들에 대한 필터링을 거쳐 집중되고 있는 유로를 역산해석을 통해 3차원적으로 찾는 기법이다. 연구 대상 부지는 높이 70m의 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐인 Y댐 하류 배면부로 설정하였다. 본 현장은 건설 당시 침투수량 계측을 목적으로 집수옹벽과 침투수량 측정실을 시공하였으나 집수옹벽 내 지중 수위가 침투수량 계측 가능 높이에 도달하지 않아 지중의 선택적 누수 경로를 따라 하류 하천으로 일정량의 침투수가 소산되고 있는 것으로 추정되었다. 집수옹벽과 침투수량 측정실을 중심으로 댐 하류부에 대한 Willowstick 전자기장 탐사와 고 정밀도 3차원 전기비저항 탐사, 그리고 댐 배면부에 설치된 지하수위공 3개소에서의 계측 경시변화 분석을 수행하였다. 현장적용 연구의 예비분석 결과, Willowstick 탐사를 통해 댐 배면부에서 지배적인 유로의 3차원적 경로를 매핑하였으며, 집수옹벽의 기초 하단을 통해 침투수가 소산되고 있는 것으로 파악되었다. Willowstick 탐사는 지중 지하수로 포화된 수면을 찾기보다는 선택적으로 집중되어 흐르는 누수경로의 3차원적 파악이 우수한 것으로 판단된다. 이에 반해 3차원 전기비저항 탐사는 지중 포화대 존재 시 포화영역의 거시적인 파악과 지하수면의 파악이 우수한 것으로 판단되나, 3차원적인 집중적 유로 파악은 쉽지 않은 것으로 검토되었다. 향후 고가의 보강비용 수반이 예상되는 곳의 지중 누수경로 매핑을 위해서는 비교적 장비와 절차가 간편한 Willowstick 탐사는 적용성이 양호할 것으로 판단된다. 추후 검증을 위해 대상 지반에 대한 시추 지반조사 및 시험을 수행할 예정이며, 연구대상 부지를 확장하여 복합적 적용성을 검토할 예정이다.

투수계수는 지반의 안정성 평가에 중요한 인자로 사용되며, 다양한 실험방법을 통해 유추되고 있다. 본 연구는 기존 방법 외에 물리탐사 기법 중에 하나인 탄성파 속도로 투수계수를 산정할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 탄성파 속도를 이용한 투수계수는 기존에 활용되고 있는 Hazen과 Kozeny-Carman 방정식을 이용하였으며, 각각의 수식에 대입되는 입력변수는 문헌값을 선택하였다. 기존방법과 탄성파 속도를 함께 측정 후 결과값을 비교하기 위하여 탄성파 센서가 장착된 새로운 압밀셀(oedometer)을 활용하였다. 새로운 압밀셀은 탄성파 센서가 추가로 장착되어 기존 압밀셀보다 직경은 확장되었지만 시료 직경 대 높이 비율을 2.5로 고정하여 ASTM에서 추천하고 있는 비율을 만족시켰다. 시료는 원형성이 높은 글라스비즈를 선행적으로 선택하였으며, 측정 데이터의 신뢰성을 확보한 후 주문진사와 점토도 함께 적용하였다. 압밀실험 결과 하중이 증가함에 따라 시료의 침하량은 감소하였으며 탄성파 속도는 증가하는 것으로 나타났다. 탄성파 속도는 일반적으로 입자의 접촉면에 의존하므로 재하 응력이 증가할수록 접촉면적이 커져 그 값이 크게 나타난 것으로 판단된다. 압밀실험에 의해 도출된 투수계수와 탄성파 속도를 도출된 투수계수 값을 비교하였으며, 그 결과 거의 유사한 값을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 물리탐사기법을 활용하여 지반의 설계상수를 도출한 것에 의의가 크며, 추후 다양한 조건을 변화하여 현장의 적용성을 극대화 시키고자 한다.

Images created by stack imaging spectral amplitudes based on the impact-echo (SIBIE) method are largely one-dimensional because a single frequency domain spectrum for waves reflected below a single point of impact is used to create them. The method has limitations for representing defects in a cross section of a concrete structural element using two-dimensional coordinates. This study focused on defect detection and visualization in a concrete structural element using multiple impacts and accumulated SIBIE. An impactor was used to induce energy at multiple points positioned at prescribed intervals along the structural element. A modified SIBIE method was applied to the collected data for each point and the modified SIBIE images were accumulated to generate one image (an accumulated SIBIE image). As a result, the defect positions could be represented in the cross section of the structural element using a two-dimensional coordinate system. And the method appears to improve upon existing methods to detect voids or other defects in concrete.

당두광상에서 산출되는 스카른 광물 및 섬아연석에 대한 분광분석을 실시하고 XRD 분석 및 편광현미경 관찰을 통해 휴대용 분광계를 이용한 스카른 광상 광물자원탐사에 있어서 효율성에 대해 고찰하였다. 그 결과, 단사휘석(회철휘석, 투휘석, 보통휘석), 석류석(회철석류석, 회반석류석), 녹렴석, 방해석, 녹니석 및 섬아연석이 산출됨을 확인하였으며, 단사휘석, 석류석, 녹렴석, 섬아연석의 경우 해당 광물의 단일표준분광정보와 매우 일치하는 반면, 녹니석은 방해석 및 단사휘석과 혼합된 형태의 분광특성이 나타난다. 분광특성분석과 XRD 분석 및 현미경관찰을 통한 교차검증 결과, 단사휘석, 석류석, 녹렴석의 경우 80% 이상의 일치성을 보인 반면, 섬아연석, 녹니석, 방해석의 경우 50% 이하의 일치성을 보인다. 따라서 휴대용 분광계를 이용한 스카른 광상 탐사 시 단사휘석, 석류석, 녹렴석의 정보제공에 효과적인 반면, 섬아연석, 녹니석, 방해석의 경우 부수적인 자료로 활용하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 녹니석이나 방해석의 경우 효과적인 탐지를 위해서는 충분한 함량이 뒷받침되어야 할 것이다.

In order to understand the relation between the distribution of sea surface temperature and heavy snowfall over western coast of the Korean peninsula, several numerical assessments were carried out. Numerical model used in this study is WRF, and sea surface temperature data were FNL(National Center for Environment Prediction-Final operational global analysis), RTG(Real Time Global analysis), and OSTIA(Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis). There were produced on the basis of remote sensing data, such as a variety of satellite and in situ observation. The analysis focused on the heavy snowfall over Honam districts for 2 days from 29 December 2010. In comparison with RTG and OSTIA SST data, sensible and latent heat fluexes estimated by numerical simulation with FNL data were higher than those with RTG and OSTIA SST data, due to higher sea surface temperature of FNL. General distribution of RTG and OSTIA SST showed similar, however, fine spatial differences appear in near western coast of the peninsula. Estimated snow fall amount with OSTIA SST was occurred far from the western coast because of higher SST over sea far from coast than that near coast. On the other hand, snowfall amount near coast is larger than that over distance sea in simulation with RTG SST. The difference of snowfall amount between numerical assessment with RTG and OSTIA is induced from the fine difference of SST spatial distributions over the Yellow sea. So, the prediction accuracy of snowfall amount is strongly associated with the SST distribution not only over near coast but also over far from the western coast of the Korean peninsula.

A local map-based exploration algorithm for mobile robots is presented. Segmented frontiers and their relative transformations constitute a tree structure. By the proposed efficient frontier segmentation and a local map management method, a robot can reduce the unknown area and update the local grid map which is assigned to each frontier node. Although this local map-based exploration method uses only local maps and their adjacent node information, mapping completion and efficiency can be greatly improved by merging and updating the frontier nodes. Also, we suggest appropriate graph search exploration methods for corridor and hall environments. The simulation demonstrates that the entire environment can be represented by well-distributed frontier nodes.

Image created by stack imaging spectral amplitudes based on the impact-echo (SIBIE) method is largely one-dimensional because a single frequency domain spectrum for wave reflected below a single point of impact is used to create the image. The method has limitations for representing defects in a cross section of a concrete structural element using two-dimensional coordinates. This study focused on defect detection and visualization in a concrete structural element using multiple impacts and accumulated SIBIE. An impactor was used to induce energy at multiple points at positioned at prescribed intervals along the structural element. A modified SIBIE method was applied to the collected data of each point and the modified SIBIE images were accumulated to generate one image (an accumulated SIBIE image).

To contribute to efficient and safe inspection and maintenance of underwater facilities by identifying the damage status of underwater parts through collecting and analyzing local and overseas data. The carrying out actual underwater surveys to perform characteristics analysis and evaluation on the underwater facilities and present a Application Method of 3-D side scan sonar for Assessment of Underwater Structures.

The mean wind speed and turbulence intensity profiles in the atmospheric boundary layer were extracted from a LIDAR remote sensing campaign in order to apply for CFD validation. After considering the semi-steady state field data requirements to be used for CFD validation, a neutral atmosphere campaign period, in which the main wind direction and the power-law exponent of the wind profile were constantly maintained, was chosen. The campaign site at the Pohang Accelerator Laboratory, surrounded by 40~50m high hills, with an apartment district spread beyond the hills, is to be classified as a semi-complex terrain. Nevertheless, wind speed profiles measured up to 100m above the ground fitted well into a theoretical-experimental logarithmic-law equation. The LIDAR remote-sensing data of the sub-layer of the atmospheric boundary layer has been proven to be superior to the data obtained by conventional extrapolation of the wind profile with 2 or 3 anemometer measurements.