마이크로폰을 이용한 판 구조물 하부의 공동 검측 (Detection of Cavities Beneath Plate Structure using a Microphone)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 20권 / 6호 / 229 ~ 237페이지
· 저자명 : 강성훈, 이종섭, 유정동, 김상엽

초록

포장층과 같은 판 구조물의 파괴는 구조물 하부에 생성된 공동에 의하여 발생할 수 있다. 본 연구에서는 공동을 모사한토조를 이용한 모형 실험을 통하여 해머와 마이크로폰을 이용하여 포장층 하부의 공동을 검측하고자 하였다. 모형 토조에아크릴 판과 건조한 흙을 이용하여 포장층과 지반을 모사하였으며, 플라스틱 박스를 아크릴 판과 흙 사이에 설치하여 포장층하부의 공동을 모사하였다. 음파 신호는 해머로 아크릴 판을 타격하여 발생시켰으며, 마이크로폰을 이용하여 측정하였다. 획득한 음파에 대하여 MARSE 에너지를 계산하고 측정 지점에 따른 MARSE 에너지의 변화를 분석하였다. 공동 구역에서는타격 에너지가 구조물 내부에 보존되어 신호의 감쇠가 작은 반면 흙 구역에서는 굽힘 진동 거동이 약해져 진폭이 작게나타났으며, 이로 인하여 공동 구역에서의 MARSE 에너지는 흙 구역에서의 값보다 크게 나타났다. 본 연구는 마이크로폰이포장층 하부의 공동 유무에 대한 평가에 효율적으로 이용될 수 있음을 보여준다.

영어초록

Failure of plate structures such as pavements can be caused by the occurrence of cavities beneath the structure. In this study, a cavity beneath the plate structure were detected in a laboratory model chamber using a hammer and microphone. Specifically, a chamber was constructed using an acrylic plate and dry soil to simulate the pavement and the subgrade, respectively. A plastic box was placed between the acrylic plate and dry soil to simulate a cavity beneath the pavement. The sound waves generated by impacting the acrylic plate with a hammer were measured using a microphone. The measured area under the rectified signal envelope (MARSE) energy was calculated for the measured sound waves, and the variation in it were analyzed according to the measurement location. The test results show that the signal attenuation was low at the cavity section owing to the conservation of impact energy and that the signal amplitude becomes lower at the soil section owing to the weakened flexural vibration. Therefore, the estimated MARSE energy at the cavity section was larger than that at the soil section. This study demonstrates the effective utilization of microphones for detecting cavities beneath the plate structures.

참고자료

· 없음