적외선 영상을 이용한 벽체 내 철근 탐지 기법 개발

Steel Tendon Detection in Reinforced Concrete Structures Using Infrared Thermography

본 연구는 콘크리트 표면에서 촬영한 적외선 영상을 이용하여 콘크리트 벽체 내에 근입된 철근을 탐지할 수 있는 비파괴 검사 기법을 제안하였다. 열적 확산현상에 의해 시간에 따른 표면 온도 변화는 벽체 배면부의 열적 특성이 어떻게 변화하는지를 반영하게 된다. 이를 위해 철근의 근입 깊이가 서로 다른 벽체를 다수 제작하여 실험하였고, 실험결과의 검증을 위해 수치해석을 병행하여 수행했다. 분석결과 근입 깊이가 2 cm 이내인 경우에는 벽체내부의 철근에 의해 발생하는 표면온도의 변화가 적외선 영상을 통해 확인되었으나, 근입 깊이가 그 이상이 되면 표면온도의 측정오차로 인해 철근으로 인한 영향을 정량적으로 평가하는 것이 어려운 것으로 나타났다.

A non-destructive testing method is proposed to detect the steel tendons embedded in the concrete wall structures using infrared images taken on the surface of the concrete wall. Based on the thermal diffusion process, the surface temperature changes of the concrete wall exposed to the designed heat source with time can reflect the spatial distribution of the thermal characteristics underneath the measured surface. The concrete walls with the steel tendon of different depths are prepared and tested. Numerical simulations are also conducted to confirm the experimental results. Results show that the steel tendon embedded within 2 cm depth can be detected with the thermal images taken on the concrete wall surface but the irregular measurement noises overwhelm the surface temperature differences due to the steel tendons, which are embedded deeper than 2cm.