GPR을 활용한 다층 건물지역의 효율적인 하부매설물 탐지 방안 연구

Efficient Method for Detecting Sub-basement Through Ground Penetration Radar

최근 도심지 인근에서 발생하는 지반함몰로 인하여 사회적으로 물적 및 인적 피해가 다양하게 발생하고 있다. 본 연구의 목적은 전자기파를 활용한 GPR 시스템으로 고층건물 인근의 하부매설물을 탐지하고 측정데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 신호처리 방법에 대해 제시하고자 한다. 실험은 고층건물 내 주차장과 외부 도로로 연결된 확장 도로 두 곳에서 진행되었다. 대상지역은 Area 1, Area 2 그리고 Area 3으로 구분하였으며, 유전율 데이터는 GPR의 안테나 크기를 고려하여 0.5m 간격으로 측정하였다. 즉, Area 1, Area 2 그리고 Area 3의 수직방향에서 각각 46, 26 그리고 44개의 측선을 설정하였으며, 수평방향으로는 모두 동일하게 8개의 측선을 결정하였다. 수행결과는 모두 격자형태로 구성하여 하부구조물의 상태를 3D로 관찰할 수 있도록 분석하였으며, 신호처리를 위하여 FWHM 기반의 BPF를 적용하였다. 본 연구에서 제안한 신호처리 방법은 측정한 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법으로 GPR 데이터 분석에 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

Recently, there have been various kinds of physical and human damages due to the sinkhole occurring in the downtown area. The objective of this study is to detect the underlying burials near building through Ground Penetration Radar (GPR) and to suggest the appropriated technique for performing signal processing. The experiments are conducted at two parking lots near the building and extension road with connecting main road. The experiment site is divided to 3 parts including Area 1, Area 2 and Area 3. The dielectric constant data are measured at 0.5m intervals for detailed detection of the substructure and thus, the number of vertical profiles of Area 1, Area 2 and Area 3 are 46, 26 and 44, respectively. And the horizontal direction is all set to the same 8 lines. The experimental data consist of grids to enhance the resolution and the signal to noise ratio is efficiently improved through signal processing including BPF based on FWHM. The study demonstrates that the suggested technique of signal processing is necessary to obtain high quality result and it may be widely used to increase the resolution of measured data.