KR100707389B1 - 음향 분석 기법을 이용하여 콘크리트 구조물의 건전도를평가하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

음향 분석 기법을 이용하여 콘크리트 구조물의 건전도를평가하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물, 특히 터널 구조물 내부의 콘크리트 라이닝의 건전도를 평가하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 비교적 저비용으로 기존의 음향 분석 기법에 의한 콘크리트 구조물의 건전도 판단에 비해 객관적인 결과를 확보할 수 있는 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법은 타격 장비로 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하는 단계와, 상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하여 샘플링(sampling)하는 단계와, 상기 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환(wavelet transform)을 수행하는 단계와, 상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석(ridge analysis)을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 단계와, 상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 단계와, 상기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

음향 분석 기법을 이용하여 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING INTEGRITY OF CONCRETE STRUCTURE USING SOUND WAVE ANALYSIS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법의 순서도.
도 2는 비정상 신호를 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 비정상신호에 대한 웨이브렛 변환의 예를 나타낸 도면.
도 4는 비정상 신호에 대한 릿지 해석을 통해 결정된 릿지를 나타내는 도면.
도 5는 실제 시험에서 콘크리트 구조물의 타격 신호의 릿지 해석을 통해 얻어진 릿지를 나타내는 도면.
도 6은 저주파 대역에 가중을 둔 가중치 함수를 도시한 도면.
도 7과 같은 솔레노이드를 이용한 자동화된 타격 장치를 나타내는 도면.
도 8은 모사 공동을 갖는 콘트리트 공동에 대한 실험 결과를 나타내는 도표화된 건전도의 분포도.
도 9는 건전부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과를 나타내는 도면.
도 10은 공동부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과를 나타내는 도면.
도 11은 박리부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과를 나타내는 도면.
도 12는 두께 부족부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과를 나타내는 도면.
본 발명은 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물, 특히 터널 구조물 내부의 콘크리트 라이닝의 건전도를 평가하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 비교적 저비용으로 기존의 음향 분석 기법에 의한 콘크리트 구조물의 건전도 판단에 비해 객관적인 결과를 확보할 수 있는 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 지반 내의 터널 구조물과 같은 지보재는 콘크리트 라이닝 설치와 동시에 완전히 보이지 않기 때문에 이의 부실성 또는 노후화 정도를 공사 완료 후에 확인하는 것은 극히 어려운 일이라 할 수 있다. 또한, 터널 콘크리트 라이닝이 지반과 완전히 밀착되지 않아 콘크리트 라이닝의 두께가 불충분하거나 라이닝 배면에 공동이 존재하는 경우에는 구조물에 심각한 문제를 가져오므로 이의 조사 및 검사가 반드시 필요하다고 할 수 있다.
따라서, 터널의 유지관리 측면에서 터널구조물에 대한 비파괴 조사에 대한 필요성이 대두되고 있으나 아직도 연구실적에 대한 신뢰성 확보가 초보적인 단계로 현장 적용성에는 많은 한계점을 내포하고 있는 것이 현실이다. 비파괴 조사법은 국내에서는 물론 선진 외국에서도 터널내부 결함 조사법과 이와 관련된 세부사항에 대한 기술을 개발이 활발한 편이다. 그 예로써 일부 기술선진국의 경우 터널 공사비의 40% 이상이 유지보수에 사용되고 있는 실정이다. 이는 유지보수 관련 연구개발비의 증가를 대변해주고 있으며, 교량 등의 각종 콘크리트 구조물의 진단ㆍ보수에 관한 기술개발이 활발하게 진행되고 있다.
그러나 이러한 진단과 보수에 소요되는 비용을 책정함에 있어서 객관적인 사전조사가 이루어지지 못하고 있으며, 이로 인하여 소요예산이 과소 또는 과다하게 책정되어 온 것이 현실이다. 따라서, 이러한 예산 산정의 불합리성을 개선하고 적절한 보수, 보강계획을 수립하기 위하여 보다 적극적인 의미의 사전조사 필요성이 대두되고 있다.
정밀 조사를 수행하기 이전의 사전 조사 방법으로서 이용되는 것이 음향 분석 기법이다. 음향 분석 기법은 해머의 타격에 의한 소리와 진동을 평가하여 구조물의 안전 점검 및 진단을 수행하는 방법으로써 구조물의 건전도 평가를 비교적 손쉽게 실시할 수 있고 기타 장비를 이용한 방법과 비교하여 경제성, 시공성 대비 효과가 우수하므로 국내외에서 보편적이고 폭넓게 사용되어 왔다.
그러나 청각에 의하여 이루어지는 해머 타격음의 판정은 상당한 숙련이 필요하고 조사자의 경험에 의해 주관적으로 실시되므로 개인차에 의하여 결과가 달라질 수 있으며 객관적인 진단의 결과로 기록이 남지 않는다는 문제점이 있으며 가청 범 위를 벗어나는 타격음 정보에 대해서는 취득 및 평가가 불가능하다는 점도 단점으로 알려져 있다.
따라서, 이러한 문제점을 극복하고 보다 객관적인 진단의 결과를 확보하기 위하여 청각에 의존하지 않는 음향 분석 기법을 이용하여 콘크리트 구조물의 건전도를 조사할 수 있는 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 목적은 비교적 저비용으로 기존의 음향 분석 기법에 의한 콘크리트 구조물의 건전도 판단에 비해 객관적인 결과를 확보할 수 있는 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 타격 장비로 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하는 단계와, 상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하여 샘플링(sampling)하는 단계와, 상기 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환(wavelet transform)을 수행하는 단계와, 상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석(ridge analysis)을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 단계와, 상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 단계와, 상기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 단계를 포함하는 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법에 의해 달성된다.
상기 건전도 지수는
Figure 112004040261326-pat00001
에 의해 결정되고, 여기서 fi 및 ti는 상기 릿지 해석에 의해 결정되는 릿지가 존재하는 주파수와 시간을 각각 나타내며, wi는 저주파 부분에 가중을 둔 가중치(weighting factor)를 나타낸다.
또한, 상기 wi는
Figure 112004040261326-pat00002
로 표현될 수 있다.
그리고, 상기 건전도는
Figure 112004040261326-pat00003
에 의해 결정되고, Ad는 상기 건전도 지수를 나타내며, At는
Figure 112004040261326-pat00004
로 표현되며 상기 C는 상수(constant)를 나타낸다.
상기 상수 C는 0.003초 내지 0.004초인 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 또한 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하기 위한 수단과, 상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하여 샘플링하는 수단과, 상기 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환을 수행하는 수단과, 상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 수단과, 상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 수단과, 상 기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 수단을 포함하는 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 장치에 의해 달성된다.
지금부터 단지 예시로서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법의 순서도(flow chart)를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 단계(S1)에서 시작하여 건전도를 평가하고자 하는 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격한 후 콘크리트 구조물에서 발생한 음향을 단계(S2)에서 수신한다. 단계(S3)에서는 그렇게 수신된 음향의 압력(sound pressure)이 트리거 압력(triggering pressure)보다 크면 음향 데이터를 취득하기 시작한다.
그렇게 취득된 음향 데이터는 일반적으로 시간에 따른 음향의 세기, 즉 예를 들면 f(t)의 함수로 표현된다. 단계(S4)에서는 f(t)의 형식으로 취득된 데이터를 단계(S4)에 표시된 시간 주파수 영역에서 웨이브렛 변환(Wavelet transform)을 실행한다.
웨이브렛 변환은 신호 분석에 있어서 신호가 가지는 스케일 성분을 효과적으로 파악할 수 있게 하는 유용한 도구이다. 일반적으로 신호는 신호를 발생시키는 신호원에 대한 물리적인 현상을 내포하고 있으며 신호 해석은 적절한 방법을 이용하여 신호가 지닌 물리적인 성분을 분석하는 것을 의미한다. 웨이브렛 변환 역시 그러한 신호 해석을 위한 도구로서 임의의 신호 f(t)를 시간-주파수 공간으로 변환 하는 방법이다.
웨이브렛 변환은 아래 수학식 1에 의해 정의된다.
Figure 112004040261326-pat00005
수학식 1에서 a는 척도 변수(scale parameter), b는 시간 이동(time shift), ψ는 기본 웨이브렛(basic wavelet)을 나타낸다.
기본 웨이브렛은 아래 수학식 2와 같은 허용가능조건(admissibility condition)을 만족하여야 한다.
Figure 112004040261326-pat00006
이 외에 기본 웨이브렛은 연속 함수이어야 한다.
이와 같은 웨이브렛 변환에 의한 신호 해석은 파형의 데이터를 분해하여 시간과 주파수의 2차원 평면상에 파형의 에너지 분포를 구하는 해석 방법으로 시간 영역 해석(time domain analysis)이나 주파수 영역 해석(frequency domain analysis)의 단점을 보안할 수 있어 음향, 진동 신호의 해석 등에 널리 사용되고 있다. 즉, 웨이브렛 변환에 의한 신호 해석은 시간과 주파수의 2차원 평면상으로 신호를 변환하므로 각 주파수 성분이 감지되는 시간을 정확히 파악할 수 있는 장점 이 있다. 도 3은 도 2의 비정상신호(non stationary signal)에 대한 웨이브렛 변환의 예를 나타낸 도면이다.
단계(S5)에서는 웨이브렛 변환에 의해 시간-주파수 공간으로 변환된 신호의 릿지 해석(ridge analysis)을 통해 시간-주파수 공간 상에서 릿지가 위치하는 지점을 결정한다. 릿지는 시간-주파수 공간에서 스칼로그램(scalogram)의 정상부를 나타내는 점들로서 이는 각각의 주파수에 대한 스칼로그램의 국부적인 최대점(local maximum)을 의미한다. 쉽게 설명하면 릿지는 웨이브렛 변환에 의해 시간-주파수 공간으로 변환된 신호의 산과 마루를 연결하는 점들의 집합에 해당한다. 예로서 도 4는 비정상 신호에 대한 릿지 해석을 통해 결정된 릿지를 나타내는 도면이고, 도 5는 실제 시험에서 콘크리트 구조물의 타격 신호의 릿지 해석을 통해 얻어진 릿지를 나타내는 도면이다. 도 5에서 릿지는 선으로 표시되어 있다.
단계(S5)에서 릿지 해석을 통해 릿지가 결정되면, 단계(S6)에서는 건전도 지수 Ad 및 건전도 상수 At를 결정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 건전도 평가 방법의 건전도 지수 Ad와 건전도 상수 At는 각각 수학식 3과 수학식 4에 의해 결정된다.
Figure 112004040261326-pat00007
Figure 112004040261326-pat00008
수학식 3에서 여기서 fi 및 ti는 단계(S5)에서 릿지 해석에 의해 결정되는 릿지가 존재하는 주파수와 시간을 각각 나타내며, wi는 저주파 부분에 가중을 둔 가중치(weighting factor)를 나타낸다.
일반적으로 콘크리트 구조물의 배면에 공동 등의 결함이 존재하는 경우 타격음의 신호는 저주파 대역에서 보다 큰 지속 시간을 갖는 것으로 알려져 있다, 본 발명의 발명자는 이러한 점을 고려하여 음향 주파수 대역(20000Hz 이하)의 저주파 부분에 가중치를 주는 방안을 창안하였다. 도 6은 저주파 대역에 가중을 둔 가중치(wi) 함수를 도시한 것이다. 도 6의 함수를 수식으로 표시하면 wi는 아래의 수학식 5로 표현된다.
Figure 112004040261326-pat00009
수학식 3 및 수학식 5를 고려하고 도 5 및 도 6을 참조하면 건전도 지수 Ad의 수학적 의미는 시간-주파수 영역에서 릿지가 존재하는 영역에 가중치를 두어 적분한 것을 의미한다.
건전도 상수 At를 나타내는 수학식 4에서 C는 상수(constant)를 나타낸다. 본 발명의 발명자는 여러 차례의 콘크리트 타격 실험을 통해 특정 시간 이후에는 릿지가 나타나지 않는다는 사실을 확인하였다. 또한, 앞서 언급한 특정 시간은 대략 0.0035초임을 확인할 수 있었다. 여기서, 0.0035초가 가지는 의미는 타격에 의한 음향 신호가 수신기에 의하여 수신된 후 약 0.0035초 후에는 타격에 의해 발생한 음향이 수신 수단을 통하여 수신된 후 대부분의 진폭이 감쇠되는 시간을 의미한다. 따라서, 수학식 4로 표현되는 건전도 상수 At의 수학적 의미는 시간-주파수 공간에서 릿지가 모두 C초에 존재한다고 가정하고 저주파 영역에 가중치를 두어 적분한 것을 의미한다.
본 발명의 발명자는 이러한 점에 착안하여 수학식 4와 같은 건전도 상수를 정의하여 수학식 6과 같은 건전도(SI)를 정의하기에 이르렀다.
Figure 112004040261326-pat00010
본 발명의 발명자는 이와 같은 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법을 구현할 수 있는 장비를 또한 개발하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 장치는 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하기 위한 수단과, 상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하여 샘플링하는 수단 과, 상기 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환을 수행하는 수단과, 상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 수단과, 상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 수단과, 상기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 수단을 포함한다.
상기 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하기 위한 수단은 수동 타격 장치 또는 도 7과 같은 솔레노이드를 이용한 타격 장치 등이 이용될 수 있다. 또한, 상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하기 위해서 마이크로폰과 National Instrument 사의 ADC 카드(NI-DAQ 6062E)를 사용하였으며, 타격에 의해 발생된 신호를 샘플링하고, 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환을 수행하는 수단과, 상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 수단과, 상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 수단과, 상기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 수단은 도 1의 순서도의 알고리즘을 갖는 프로그램으로 구현하였다.
본 발명의 발명자는 이렇게 개발된 장치를 이용하여 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법의 효율성을 실험하였다.
실험을 위하여 본 발명의 발명자는 공동을 인의적으로 콘크리트 구조물에 형 성되도록 실험 구조물을 설치한 후 본 발명에 따른 장치로 실험 구조물의 건조도를 평가하였다.
도 8은 그러한 실험 과정을 거쳐 도표화된 건전도(SI)의 분포도를 나타낸 것이다. 본 발명의 발명자는 이러한 실험을 통해 공동이 존재하는 부분의 건전도(SI)가 낮은 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 발명자는 또한 도 8을 통해 확인된 본 발명에 따른 방법 및 장치의 효율성을 검증하기 위하여 현장실험을 시행하였다. 실험은 건전부, 공동부, 박리부 및 두께 부족부에 대한 실험을 시행하였다.
1. 건전부에 대한 실험결과
건전부에 대한 타격 실험 결과를 분석한 결과 건전도(SI)는 약 87.8 ∼ 91.5 까지 분포하고 있다. 도 9는 건전부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과이다. 도 9에서 건전도(SI)는 대략 91.5로 양호함을 확인할 수 있다.
2. 공동부에 대한 실험결과
공동은 실험이 실시된 여러 위치에서 발견되었으며 각각의 위치는 드릴링을 통하여 확인할 수 있었다. 공동부에 대한 타격 실험 결과를 분석한 결과 건전도(SI)는 약 78.5 ∼ 88.4 까지 분포하고 있다. 도 10은 공동부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과이다. 도 10에서 건전도(SI)는 대략 78.5로 앞의 건전부에 대해 상당히 적은 수치임을 확인할 수 있다.
3. 박리부에 대한 실험결과
박리부는 공동과 같이 존재하거나 독립적으로 존재하는 것으로 확인되었다. 박리부에 대한 타격 실험 결과를 분석한 결과 건전도(SI)는 약 86.6 ∼ 92.2 까지 분포하고 있다. 도 11은 박리부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과이다. 도 11에서 건전도(SI)는 대략 90을 나타냄을 알 수 있다.
4. 두께 부족부에 대한 실험결과
두께 부족부에 대한 타격 실험 결과를 분석한 결과 건전도 지수는 약 87.8 ∼ 88.5 까지 분포하고 있다. 도 12는 두께 부족부에 대한 음향 신호를 개발된 장치를 이용하여 분석한 결과이다. 도 12에서 건전도(SI)는 대략 88.1을 나타냄을 알 수 있다.
이와 같은 모형 실험 결과 및 현장 실험 결과에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 방법 및 장치는 콘크리트 구조물 특히 터널 구조물의 라이닝의 건전성을 평가하는데 있어서 매우 우수한 결과를 나타내고 있으며, 이러한 방법 및 장치가 콘크리트 구조물의 안전 진단시 개략적인 조사 결과를 바탕으로 정밀 안전 진단 범위를 선정하는데 매우 유용한 도구가 될 수 있을 것이다.
콘크리트 구조물, 특히 터널내 콘크리트 라이닝의 건전도 평가를 위하여 수행한 해머에 의한 기존의 타격법은 작업자의 주관적인 판단이 이루어지며, 점검 후 결과를 기록 정리할 수 없었으나, 본 발명에 따른 방법 및 장치는 점검기록 정리 및 콘크리트 라이닝의 건전도를 객관적으로 평가할 수 있으며, 결함부의 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법으로서,
    타격 장비로 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하는 단계와,
    상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하여 샘플링(sampling)하는 단계와,
    상기 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환(wavelet transform)을 수행하는 단계와,
    상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석(ridge analysis)을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 단계와,
    상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 단계로서, 상기 건전도 지수는
    Figure 112006061597356-pat00031
    에 의해 결정되고, 여기서 fi 및 ti는 상기 릿지 해석에 의해 결정되는 릿지가 존재하는 주파수와 시간을 각각 나타내며, wi는 저주파 부분에 가중을 둔 가중치(weighting factor)로서
    Figure 112006061597356-pat00032
    로 표현되는, 건전도 지수를 결정하는 단계와,
    상기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서, 상기 건전도는
    Figure 112006061597356-pat00013
    에 의해 결정되고, Ad는 상기 건전도 지수를 나타내며, At는
    Figure 112006061597356-pat00014
    로 표현되며 상기 C는 상수(constant)로서 0.003초 내지 0.004초인 것을 특징으로 하는, 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 음향 분석 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 장치로서,
    상기 콘크리트 구조물의 특정 부위를 타격하기 위한 수단과,
    상기 타격에 의해 상기 구조물에서 발생하는 음향을 수신하여 샘플링(sampling)하는 수단과,
    상기 샘플링된 음향 데이터를 이용하여 웨이브렛 변환(wavelet transform)을 수행하는 수단과,
    상기 웨이브렛 변환에 의해 시간과 주파수로 표현된 상기 음향 데이터의 릿지 해석(ridge analysis)을 통해 상기 음향 데이터의 릿지를 결정하는 수단과,
    상기 음향 데이터의 결정된 릿지로부터 상기 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도 지수를 결정하는 수단으로서, 상기 건전도 지수는
    Figure 112006061597356-pat00033
    에 의해 결정되고, 여기서 fi 및 ti는 상기 릿지 해석에 의해 결정되는 릿지가 존재하는 주파수와 시간을 각각 나타내며, wi는 저주파 부분에 가중을 둔 가중치(weighting factor)로서
    Figure 112006061597356-pat00034
    로 표현되는, 건전도 지수를 결정하는 수단과,
    상기 건전도 지수로부터 상기 타격된 콘크리트 구조물의 특정 부위의 건전도를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서, 상기 건전도는
    Figure 112006061597356-pat00017
    에 의해 결정되고, Ad는 상기 건전도 지수를 나타내며, At는
    Figure 112006061597356-pat00018
    로 표현되며 상기 C는 상수(constant)로서 0.003초 내지 0.004초인 것을 특징으로 하는, 콘크리트 구조물의 건전도를 평가하기 위한 장치.
  10. 삭제
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