유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트의 두께측정과 철근위치 탐사를 위한 전자기파 전파 모델링

서지정보

· 발행기관 : 한국전산구조공학회
· 수록지 정보 : 한국전산구조공학회 논문집 / 12권 / 4호
· 저자명 : 임홍철, 조윤범

초록

레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더법을 이용하는데 영향을 주는 요인들을 연구하고, 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링 하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 4개의 시편과 두께는 100로 동일하고 피복두께가 다른 3개의 시편을 3차원으로 모델링 하였다. 두께 측정 모델링 결과에서는 계산영역의 셀간격과 입사파의 파장/콘크리트 시편의 두께값이 모델링의 정확성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 철근이 있는 시편의 모델링에서는 0.08%0.5%의 오차로 철근의 위치를 확인할 수 있었다.

영어초록

The radar method is becoming one of the major nondestructive testing (NDT) techniques for
concrete structures. Numerica1 modeling of electromagnetic wave is needed to analyze radar measure
nt results and to study the influence of measurement parameters on the radar measurements. Finite
difference-time domain (FD-TD) method can be used to simulate electromagnetic wave propagation
through concrete specimens. Four concrete specimens with different thickness and three concrete
specimens with a 25 mm diameter steel reinforcing bar embedded at 100 mm depth are modeled in
3-dimension. Through this study, the effect of cell size and the ratio of wavelength to concrete target
thickness has been examined quantitatively. For the specimens with a steel bar, the location of the
bars has been successfully identified with O.08%~0.5% eπor
Keywords .' Radar, Modeling, Finite dijJerence-time domain method

참고자료

· 없음