본 연구에서는 와이어로프의 국부손상 검색을 위해 누설자속기법을 적용하였다. 와이어로프 구조물에 적용하기 위해 리프트오프의 발생을 최소화한 4채널 누설자속 센서헤드를 제작하였고, 이를 사용하여 와이어로프의 국부손상 검색실험을 수행하였다. 국부손상 검색실험을 위해 와이어로프를 준비하였고, 다양한 원주방향을 가지는 부분 단선 손상들을 발생시켰다. 제작된 자속누설 센서헤드를 이용하여 와이어로프 시편의 자속신호를 스캔하였고, 노이즈의 영향을 최소화하고 자속신호의 해상도를 향상시키고자 자속 신호를 미분하여 순간변화량을 손상 검색에 활용하였다. 객관적인 손상 판단을 위해 각 채널에서 계측된 자속신호를 GEV분포를 이용해 설정된 임계값과 비교하였다. 최종적으로 임계값을 초과한 부분의 길이방향 및 원주방향 위치를 실제 손상과 비교함으로써 본 기법의 국부손상 검색 가능성을 살펴보았다.

본 연구에서는 다채널 자속누설 센서를 이용하여 강케이블의 국부손상을 검색하였다. 먼저 자속누설 기법을 고정된 케 이블 구조물에 적용하기 위해 프로토타입의 8채널 자속누설 센서헤드를 제작하였고, 국부손상이 발생한 케이블을 구현하 기 위하여 PVC 파이프에 강케이블을 채워 강케이블 다발 시편을 제작하였고, 케이블 시편 외부 및 내부에 다양한 크기 및 방향을 가지는 국부손상을 단계적으로 발생시켰다. 이와 같이 제작된 강케이블 시편을 대상으로 각 손상단계에서 자속누설 센서헤드를 이용하여 자속신호를 스캔하고 출력전압으로 표현하였다. 이어서 일반극치분포를 이용해 손상유무를 판단할 수 있는 기준이 되어줄 임계값을 설정하였고, 이를 각 채널에서 계측된 자속신호와 비교하여 객관적인 손상판단을 수행하 였다. 또한 케이블 모니터링에 있어 가장 중요한 정보인 손상의 길이방향 위치를 효과적으로 검색하기 위해 모든 채널의 자속값을 합하여 총합값의 형태로 임계값과 함께 나타내었다. 최종적으로 임계값을 초과한 부분의 길이방향 및 원주방향 위치를 실제 손상과 비교함으로써 본 기법의 국부손상 검색 가능성을 살펴보았다.

고층의 공공 건축물에서 에스컬레이터는 수많은 탑승자가 동시에 이용하는 필수적인 수직 이동 시설물이다. 에스컬레이터에서 구동체인은 동력을 전달하는 핵심 부품인데, 구동체인 파단에 의한 역주행 사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이는 대형인명사고로 이어지고 있어 이의 예방이 반드시 필요한 상황이다. 본 연구에서는 체인의 초기 파단손상 진단을 통한 예방적 유지관리를 위해 마그네틱 센서 기반의 비파괴 진단 기법을 구동체인에 적용하였다. 이의 실험적 검증을 위해 다채널의 자속신호를 동시 수집할 수 있는 마그네틱 센서헤드를 제작하였고, 이를 에스컬레이터 시뮬레이터에 설치되어 구동되는 더블체인 손상시편에 적용하여 자속신호를 수집하였다. 수집된 각 채널별 자속 신호로부터 국부 손상부에서 발생하는 자속의 변화 특성을 확인하였고, 이러한 특성을 부각하여 이용하고자 다단계의 신호처리를 수행하였다. 가공된 자속신호를 손상 판단을 위해 설정된 통계기반의 임계값에 적용함으로써 구동체인에 발생한 국부손상을 객관적으로 자동 진단하였다.

Magnetic sensing NDE(non-destructive evaluation) method was applied to detect local damages at the steel chain of the escalator. To verify the feasibility of the magnetic sensing based chain inspection method, a magnetic sensor head was fabricated to adapt to the target chain. The fabricated sensor head scanned the notch damaged chain specimen to measure the magnetic flux signals. After obtaining signal, a series of signal processing process including pick picking and enveloping process based on Hilbert transform (HT) was performed to detect the damaged point by clarifying the signal.

In this study, we proposed a modified design equation for SC walls subjected to local impact load based on a series of experimental studies on the impact resistance of SC walls. Then, the results of the modified design equation was evaluated and verified based on the extensive experimental test data as well as numerical parametric analysis data. Finally we confirmed that the modified design equation provided reasonable results.

In this study, a magnetic flux leakage (MFL) method that is known as a suitable non-destructive evaluation (NDE) method for continuum ferromagnetic members was applied to detect the various types of local damages of the steel wire ropes. 3types of artificial damages, such as cutting, corrosion and compression, were formed on wire rope specimen. A multi-channel MFL sensor head that can maintain the constant lift-off was fabricated to scan the wire rope specimen. The fabricated MFL sensor head measured the magnetic flux signals from the three types of damaged specimens. The capability of damage detection according to damage type was verified from the measured MFL signals from each type of damage. And, the characteristics of the MFL signals were compared and analyzed by type of damage.

This study presents the investigation for relationship between local damage and structural performance of the 7-wire strand. This strand is often used additional reinforcement of bridges such as PSC (Prestressed Concrete) bridge and cable-stayed bridge. Stay cables are continuously damaged after completion and corrosion is the main cause of damage. Due to its structural characteristics, it is difficult to quantitatively evaluate the degradation cable damage. Therefore the relationship between local damages on strand and structural performance is experimentally and analytically evaluated in this study. The results can be used for the safety management of the cable supported bridges in the future.

A steel tubular member has been generally used for the offshore structure. Its stucutral performance can be decreased due to corrosion damage under severe corrosion environment In this study, to examine the compression performance of steel tubular member depending on corrosion thickness, damaged ratio, FE analyses were conducted and compared.

In this study, the investigation of the local damage evaluation method for the SC structure subjected to impact load was carried out. The conventional RC formula and SC formula to calculate wall thickness to prevent perforation were studied and compared. Finally, these results were compared with finite element analysis results using LS-Dyna, and the future direction to develop the reasonable local damage evaluation method of the NPP SC structure was suggested.

본 연구에서는 다양한 RC 슬래브의 접촉 발파 실험을 수행하여 내폭 성능을 평가하였다. RC 슬래브의 내폭 성능 향상을 위해 섬유 보강과 외부 CFRP 시트 보강을 도입하였다. 폭발하중 실험은 2,000×1,000×100mm RC 슬래브를 제작하였고, 일반 콘크리트와 강섬유 보강 콘크리트, 하이브리드 PVA 섬유 보강 시멘트 복합체, 초고성능 콘크리트를 적용하였다. 접촉 발파로 생긴 RC 슬래브의 손상 정도를 크레틀, 스폴과 브리치의 직경과 깊이로 평가하였다. 실험 결과를 LS-DYNA 유한요소해석 프로그램과 Morishita 등의 예측식으로 검증하고 비교분석하였다. 분석 결과, LS-DYNA 프로그램을 이용하여 크레틀, 스폴, 브리치의 직경 및 깊이에 대한 개략적인 예측이 가능하며, 폭발하중 하에서 손상부의 거시적 거동을 모사함으로써 부재의 파괴 이력을 나타낼 수 있었다. 국부 손상에 대한 세가지 예측식이 소개되어 있으나 경험식으로써의 한계가 존재하며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

본 연구에서는 동적 가속도 데이터를 사용하는 신호기반 손상진단 알고리즘으로 ARX 모델을 제시하였다. ARX 모델은 구조물의 두 지점에서 계측된 가속도 데이터를 입력과 출력의 두 세트 신호로 보고, 두 세트 가속도 데이터의 상관관계를 설정한다. 구조물 손상은 계측한 데이터와 전달함수인 ARX 모델로 예측한 데이터의 차이인 시간이력 잔차를 사용하여 통계적으로 탐색하였다. 시간이력 잔차의 정규분포함수를 구하고, 그 통계적 특성치를 계산하여 손상 평가에 사용하였다. 손상 전후의 정규분포함수를 비교하여 손상을 탐색하기 위하여 세 가지 손상지수를 제시하였다. 손상지수의 통계적 평가를 위해 실내실험을 수행하였고, 제안한 알고리즘의 효율성을 검증하고 제한점을 검토하였다.