Practical GPR Approach to Evaluate Thickness of Cavities in Tunnel Lining Concrete

이 연구에서는 저주파 지표투과레이더(GPR)를 활용하여 터널 라이닝 콘크리트 배면공동의 두께를 평가하기 위한 GPR 신호처리 방법을 제안하였다. 일반적으로 터널 GPR 조사에서는 안정적인 탐사심도를 확보하기 위하여 1,000MHz 이하의 저주파 GPR 안테나를 활용한다. 이때 저주파 GPR 신호의 파장이 배면공동의 두께 보다 클 경우, 공동의 표면과 바닥에서 반사된 신호의 중첩으로 시계열 신호 분리법으로는 공동두께를 정확하게 평가하기 어렵다. 이 연구에서는 배면공동의 표면과 바닥에서 반사된 두 GPR 신호의 중첩길이(또는 겉보기 주기)와 공동두께의 상관관계를 이론적으로 제시하였으며, 실험결과와 비교를 통하여 타당성을 확인하였다. 실험적 연구를 위하여 제작한 모형실험체에는 4단계의 두께(100mm, 200mm, 300mm 및 400mm)를 갖는 콘크리트와 그 배면에 5단계의 두께(0mm, 30mm, 100mm, 200mm, 300mm)를 갖는 공동을 모사하였다. 이 연구에서는 세 종류의 지표접촉식 GPR 안테나(400MHz, 900MHz, 1,600MHz)를 활용하여 모형실험체에 모사된 다양한 두께의 콘크리트와 그 배면공동에서 검출된 신호를 분석하였다. 이 연구의 결과는 저주파 GPR을 활용하여 공동의 위치 뿐 만 아니라 공동두께 정보를 정량적으로 평가하는데 활용할 수 있을 것으로 기대한다.