매설관 주변 지하 공동 탐지를 위한 지하 탐사 레이다의 모의실험

Abstract

본 논문에서는 지하에 매설된 관 주변에 발생한 지하 공동의 탐지를 위해 지하 탐사 레이다의 가능성을 모의실험으로 조사하였다. 실험 장치는 임펄스형 지하 탐사 레이다 시스템, xy 직교 좌표 로봇, 지하 매질을 채운 탱크, 금속관, 모의실험용 공동 모델로 구현하였다. 특히, 모의실험용 공동 모델은 공기로 채워진 지하 공동의 전기적 특성과 유사하면서 견고한 형상을 유지할 수 있는 스티로폼 ?과 볼을 포장해서 구성하였다. 대표적인 3가지 실험을 통해서 지하 탐사 레이다의 B-scan 자료를 획득하여 2차원 그레이 스케일 영상으로 가시화하였다. B-scan 영상들의 비교를 통해 지하에 매설된 관 주변에 존재하는 지하 공동을 지하 탐사 레이다로 탐지할 수 있음을 보였다. In this paper, a feasibility on a ground-penetrating radar for detecting subsurface cavities near buried pipes has been investigated. The experimental setup was implemented by employing an impulse ground-penetrating radar system, a xy Cartesian coordinate robot, an underground material filled tank, a metal pipe and a simulated cavity model. In particular, the simulated cavity model was constructed by packing Styrofoam chips and balls, which have both similar electrical properties to an air-filled cavity and a solid shape. Through typical three experiments, B-scan data of the radar have been acquired and displayed as 2-D gray-scale images. According to the comparison of B-scan images, we show that the subsurface cavities near the buried pipes can be detected by using the radar survey.