KR101330040B1 - 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석조문화유산 박리부의 도면화와 손상도 평가를 위한 정량화 모델링 방법으로서, 박리 시편의 육안 관찰 및 사진 촬영을 선행한 다음 자연상태의 온도차를 이용한 수동적 방법과 적외선할로겐 히터를 이용한 능동적 방법으로 열화상 이미지를 획득하고, 능동적 방법으로 획득한 열화상 이미지에 온도분포곡선을 작성하여 박리부의 임계온도 및 점이대를 설정하며, 박리부의 온도와 온도변화율을 통해 상대적 손상등급을 분류하여 단색화 처리를 수행하고, 픽셀 성분의 단색화 이미지를 벡터 선으로 추출하는 단계를 거쳐 박리부의 도면화와 면적 산출을 통해 손상도 평가를 수행하는 과정으로 이루어진다. 이 방법은 육안으로 확인할 수 없는 박리부의 위치와 면적 및 상대적 손상도를 도면으로 표현하고 정량적으로 파악하는데 매우 유용한 것으로 석조문화유산 손상도 평가의 신뢰도를 높일 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법{Quantitative modeling method for blistering zones of stone cultural heritage}

본 발명은 석조문화유산 박리부의 도면화와 손상도 평가를 위한 정량화 모델링 방법으로서, 모델링을 위해 사용된 방법은 적외선 열화상 분석이고, 시편은 국내 석조문화유산의 주요 구성암석인 화강암, 편마암, 섬록암, 사암, 석회암 중 공주 일대에서 수습한 편마암이다.

전체적인 모델링 방법은 박리 시편의 육안 관찰 및 사진 촬영을 선행한 다음 자연상태의 온도를 이용한 수동적 방법과 적외선할로겐 히터를 이용한 능동적 방법으로 열화상 이미지를 획득하고, 능동적 방법으로 획득한 열화상 이미지에 온도분포곡선을 작성하여 박리부의 임계온도 및 점이대를 설정하며, 박리부의 온도와 온도변화율을 통해 상대적 손상등급을 분류하여 단색화 처리를 수행하고, 픽셀 성분의 단색화 이미지를 벡터 선으로 추출하는 단계를 거쳐 박리부의 도면화와 면적 산출을 통해 손상도 평가를 수행하는 과정으로 이루어진다. 이 방법은 육안으로 확인할 수 없는 박리부의 위치와 면적 및 상대적 손상도를 도면으로 표현하고 정량적으로 파악하는데 매우 유용한 것으로 석조문화유산 손상도 평가의 신뢰도를 높일 수 있는 방법에 관한 것이다.

국내 석조문화유산의 주요 구성암석은 화강암, 편마암, 섬록암, 사암, 석회암 등으로서, 상기 암석 중에서 편마암은 약 5%의 점유율을 차지하고 있다. 특히 편마암은 구성 입자 또는 조직의 배열에 따라 방향성을 갖고 있으며, 이러한 방향성은 미세 균열과 상당한 연관성을 보이기 때문에 편마암으로 구성된 석조문화유산은 박리에 의한 손상이 매우 심각하다.

박리는 온도변화, 광물 간의 열팽창률 차이, 염분, 침수 및 건조, 동결융해 등에 의해 암석표면이 동심원 또는 층상으로 벗겨지는 현상으로 석조문화유산에서 가장 빈번히 발생하는 물리적 손상유형 중 하나이다.

상기 박리는 표면 하부 층에서 발생하기 때문에 표면까지 확장되거나 박락되어 떨어지기 전까지 육안으로 확인할 수 없다. 이로 인해 다른 손상유형에 비해 쉽게 간과되어 보수 및 보강이 실시되지 못하는 경우가 많다.

따라서 석조문화유산의 지속적인 보존은 박리와 같이 육안으로 확인되지 않는 결함을 발견할 때 원형을 유지할 수 있다.

상기 박리를 검출하는 방법으로는 근래까지 금속물질로 대상 표면을 인위적으로 두드려 분석자의 청각으로 미세 음파 차이를 구별해내는 타진법이 주로 사용되어 왔다.

그러나 이 타진법은 박리부를 직접 두드려야하기 때문에 미세 균열과 같이 이차적인 손상이 발생할 가능성이 크다.

따라서 최근에는 박리가 위치한 암석 표면의 온도로부터 건전부와 박리부를 판정하는 적외선 열화상분석이 국내외적으로 널리 사용되고 있다.

상기 적외선 열화상분석은 대상 물체로부터 방사되는 적외선 복사에너지를 측정하고 이를 가시적인 온도 스케일의 이미지로 표현하여 열 지도를 만드는 방법이다.

상기 열 지도 안에는 수천에서 수십만 개의 서로 다른 온도 정보가 포함되어 있기 때문에 이들의 온도차를 이용하면 건전부와 박리부의 정량적인 구별이 가능하다.

또한 상기 열화상 방법은 -20℃ ∼ 1,600℃ 범위의 온도 측정이 가능하고, 물체에 접촉하지 않아 비파괴적으로 조사할 수 있으며, 적은 인력으로도 신속하게 넓은 부위를 검사할 수 있어 대형 토목 구조물이나 석조문화유산의 비파괴검사를 수행할 때 매우 유리하다.

그러나 석조문화유산의 적외선 열화상분석은 문화재 특성상 많은 제약이 따르고, 금속 및 콘크리트 구조물에 비해 시험법 등이 보편화되지 않아 아직까지 진단 공정에 대한 확고한 체계가 완성되지 않았다. 특히 대부분 상대적 온도차를 이용하여 박리부의 위치를 판정하는 정성적인 분석에 초점이 맞춰져 있어 박리부의 분포 면적을 정량적으로 파악하는 데에는 많은 어려움이 있다.

따라서 적외선 열화상분석이 석조문화유산의 손상도 평가에 널리 활용되고 손상지도의 신뢰도를 높이기 위해서는 박리부에 개별적으로 적용되는 것보다 박리부의 위치 및 면적을 손상지도에 정확히 표현하는 도면화 작업이 필요하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 석조문화유산 구성 석재의 원산지인 공주 일대에서 수습한 편마암을 대상으로 적외선 열화상분석을 이용하여 표면 하부 층에 존재하는 박리를 검출하고, 검출된 박리의 온도분포 특성을 정량적으로 분석하였다. 특히 정량화 모델링 과정인 박리 시편의 육안 관찰 및 사진 촬영, 수동적 열화상 이미지 획득, 적외선할로겐 히터를 이용한 능동적 열화상 이미지 획득, 온도분포곡선을 이용한 박리부의 임계온도 및 점이대 설정, 박리부의 온도와 온도변화율을 통한 상대적 손상등급 분류와 단색화 처리, 픽셀 성분의 단색화 이미지를 벡터선으로 추출, 박리부의 도면화와 면적 산출, 박리부의 손상도 평가를 수행하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해 석조문화유산 박리부의 도면화와 손상도 평가를 위한 박리 시편의 정량화 모델링에 있어서,

박리 시편의 육안 관찰, 사진 촬영 및 자연상태의 온도차를 이용한 수동적 방법으로 열화상 이미지를 획득하는 단계와, 상기 적외선할로겐 히터를 이용한 능동적 방법으로 박리 시편의 열화상 이미지를 획득하는 단계와, 능동적 방법으로 획득한 열화상 이미지에 온도분포곡선을 작성하는 단계와, 상기 온도분포곡선을 이용하여 박리부의 임계온도 및 점이대를 설정하는 단계와, 상기 박리부의 온도 및 온도변화율을 통한 상대적 손상등급과, 5개 지점(a ~ e)의 온도 및 온도변화율을 통한 상대적 손상등급을 분류하는 단계와, 박리부의 상대적 손상등급별 온도영역을 단색화 처리하는 단계와 픽셀성분의 단색화 이미지를 벡터선으로 변환 및 추출하는 단계와, 박리부의 도면화와 면적 산출을 통해 손상도 평가를 수행하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하고,

상기 박리부의 임계 온도 및 점이대에서 상기 점이대가 시작되는 지점은 최소 임계온도인 49.1℃이고 점이대가 끝나는 지점은 최대 임계온도인 52.7℃인 것을 특징으로 하며,

상기 박리부의 상대적 손상등급별 온도와 온도변화율은 1등급에서 49.1 ~ 52.7℃의 온도와 0.0 ~ 7.3%의 온도변화율이고, 2등급에서 52.7 ~ 64.5℃의 온도와 7.3 ~ 31.4%의 온도변화율이며, 3등급에서 64.5 ~ 76.3℃의 온도와 31.4 ~ 55.4%의 온도변화율이고, 4등급에서 76.3 ~ 88.1℃의 온도와 55.4 ~ 79.4%의 온도변화율이며, 5등급에서 88.1 ~ 100.0℃의 온도와 79.4 ~ 103.7%의 온도변화율인 것을 특징으로 하고,

상기 박리부의 5개 지점(a ~ e) 온도와 온도변화율을 이용한 상대적 손상등급에서 1등급은 a 지점에서 51.3℃의 온도와 4.5%의 온도변화율, 2등급은 b 지점에서 62.1℃의 온도와 26.5%의 온도변화율, 3등급은 c 지점에서 68.5℃의 온도와 39.5%의 온도변화율, 4등급은 d 지점에서 85.6℃의 온도와 74.8%의 온도변화율, 5등급은 e 지점에서 95.2℃의 온도와 93.9%의 온도변화율로 분류되는 것을 특징으로 하며,

상기 박리부의 손상도 평가는 등급별 면적과 손상율에서 1등급은 39.1㎠의 면적과 8.7%의 손상율을, 2등급에서 87.9㎠이 면적과 19.6%의 손상율을, 3등급에서 155.1㎠의 면적과 34.6%의 손상율을, 4등급에서 60.6㎠의 면적과 13.5%의 손상율을, 5등급에서 16.6㎠의 면적과 3.7%의 손상율인 것을 특징으로 하는 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법에 관한 것이다.

본 발명은 박리부의 위치, 면적 및 상대적 손상도를 파악하는데 매우 유용한 방법으로서, 향후 박리의 정밀손상도 진단과 정량적 평가를 통한 보존과학적 진단시스템을 구축하는데 크게 기여할 수 있고, 박리 정량화 모델링 방법을 석조문화유산의 손상지도에 활발히 적용하여 손상도 평가의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 박리 모니터링을 통하여 박리 가능성 예측과 손상을 예방할 수 있고, 석조문화유산 박리부의 비파괴 진단기법을 활성화하는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

도 1은 박리부의 정량화 모델링 과정에 관한 전체 흐름도
도 2는 박리부의 정량화 모델링을 위한 사전준비 과정
도 3은 박리 시편의 가열시간에 따른 능동적 적외선 열화상 이미지 변화도
도 4는 능동적 열화상 촬영에 따른 박리 시편의 가열 초기 및 후기의 열화상 이미지와 온도분포곡선도
도 5는 온도분포곡선을 이용한 박리 시편의 임계온도 및 점이대 설정 예시도
도 6은 박리부의 상대적 손상등급 분류를 위한 온도 및 온도변화율 범위와 임의적으로 선정된 5개 지점의 상대적 손상등급 결과도
도 7은 박리부의 상대적 손상등급별 단색화 처리 예시도
도 8은 단색화 이미지의 벡터선 변환 및 추출 예시도
도 9는 박리부의 도면화와 면적 산출을 통한 손상도 평가 예시도

본 발명은 적외선 열화상분석을 이용하여 표면 하부 층에 존재하는 박리를 검출하고, 검출된 박리의 온도분포특성을 정량적으로 분석하여 도면화와 손상도 평가를 수행하기 위한 모델링 방법에 관한 것으로서, 이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 석조문화유산 박리부의 도면화와 손상도 평가를 위한 정량화 모델링 과정을 하나의 흐름도로 정리한 것이다.

전체적인 모델링 과정은 박리 시편의 육안 관찰, 사진 촬영 및 자연상태의 온도차를 이용한 수동적 방법으로 열화상 이미지를 획득하는 단계와, 적외선할로겐 히터를 이용한 능동적 방법으로 열화상 이미지를 획득하는 단계와, 상기 능동적 방법으로 획득한 열화상 이미지에 온도분포곡선을 작성하는 단계와, 상기 온도분포곡선을 이용하여 박리부의 임계온도 및 점이대를 설정하는 단계와, 박리부의 온도 및 온도변화율을 통해 상대적 손상등급을 분류하는 단계와, 박리부의 상대적 손상등급에 따른 온도영역을 단색화 처리하는 단계와, 픽셀성분의 단색화 이미지를 벡터선으로 변환 및 추출하는 단계와, 박리부의 도면화와 면적 산출을 통해 손상도 평가를 수행하는 단계별 구성이다.

상기 모델링 과정의 단계별 구성은 도 2 내지 도 9의 각 도면별 구성을 바탕으로 하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 박리 시편의 육안 관찰, 사진 촬영 및 수동적 열화상 이미지의 획득과정을 보여주는 사전준비 과정에 관한 것이다. 도 2에 제시된 바와 같이 박리 시편을 대상으로 육안관찰을 선행하고, 간단한 타진법으로 대략적인 박리부의 위치를 선정한 다음 사진을 촬영하고, 자연 상태의 온도를 이용하여 수동적 열화상 이미지를 획득하였다.

도 3은 적외선할로겐 히터의 가열시간에 따른 박리 시편의 능동적 적외선 열화상 이미지 변화에 관한 것이다. 도 3에 제시된 바와 같이 먼저 시편의 건전부와 박리부의 상대적 온도차를 극대화시켜 박리부의 선명한 열화상 이미지를 획득하기 위해 적외선할로겐 히터를 이용하여 능동적 열화상 촬영을 수행하였고, 열원에 의한 가열시간과 시편의 온도상승에 따라 총 5개(1번 ∼ 5번)의 열화상 이미지를 저장하였다.

상기 저장된 5개의 능동적 열화상 이미지와 상기 도 2의 수동적 열화상 이미지를 비교해보면, 도 2와 같이 인위적 열원을 사용하지 않은 수동적 열화상 이미지에서는 박리부의 위치를 전혀 확인할 수 없었다. 그러나 상기 도 3과 같이 적외선할로겐 히터로 서서히 가열하기 시작한 능동적 열화상 이미지에서는 가열 초기부터 박리상 균열을 중심으로 상대적 고온 영역이 형성되기 시작하였고, 이후 열전도 현상에 의해 박리 안쪽으로 열확산이 두드러졌다. 특히 상기 시편은 박리층이 상당히 넓게 분포하기 때문에 가열 초기만으로는 완벽한 열화상 이미지를 획득할 수 없었고, 약 100℃까지 지속적으로 열을 공급해야 박리부의 면적을 정확히 판정할 수 있는 열화상 이미지를 획득할 수 있었다.

도 4는 능동적 열화상 촬영으로 획득한 박리시편의 가열 초기 및 후기의 열화상 이미지와 온도분포에 관한 것이다. 도 4는 상기 도 3에서 획득한 5개의 열화상 이미지 2개를 A와 B로 구분하여 온도분포곡선을 작성한 것으로서, 도 4의 A에서 가열 초기 열화상 이미지를 보면, 박리상 균열을 중심으로 고온 영역이 형성되었으나, 안쪽으로 들어갈수록 온도가 급속히 감소하는 경향을 보이면서 계단 형태의 온도분포곡선이 만들어졌다. 이는 박리의 시작 지점인 박리상 균열이 박리의 종결 지점보다 가열작용에 의해 먼저 반응한다는 측면에서 볼 때, 가열 초기만으로는 박리층의 열전도가 충분히 이루어지지 않음을 의미한다.

따라서 박리의 정확한 면적을 검출하기 위해서는 도 4의 B와 같이 가열 초기의 열부하부터 열이 박리층 안쪽으로 전달되어 결국 박리부 전체에 도달하는 단열 온도장 형성 시까지 충분히 가열해야한다. 즉, 가열 초기의 순간적인 열에너지 전달을 통해 박리의 위치를 확인하고, 가열 후기의 충분한 열 확산 과정을 이용하여 박리의 정량적인 분포 범위를 확인해야 한다.

도 5는 박리시편의 온도분포곡선을 이용한 박리부의 임계온도 및 점이대 설정에 관한 것이다. 도 5는 상기 획득한 5개의 열화상 이미지 중에서 최종적으로 획득한 열화상 이미지를 이용하여 박리부의 온도분포곡선을 작성하고, 임계온도 및 점이대를 설정한 것이다. 상기 임계온도는 시편의 건전부와 박리부를 정량적으로 구별하기 위한 것으로, 이때 임계온도는 박리상 균열과 같이 급격한 온도변화가 발생한 지점보다 건전부에서 박리부로 물리적 특성이 변하는 지점에서 측정하는 것이 유리하다.

상기 온도분포곡선을 살펴보면, 최초 25.8℃에서 시작하여 49.1℃(81픽셀)에서 온도 변곡점이 존재하는 것으로 보아 이 지점이 건전부와 박리부의 경계가 되는 임계온도임을 알 수 있다. 그러나 박리부는 균열이 표면에 노출된 바깥쪽을 제외하고 안쪽은 건전부에서 박리부로 물리적 특성이 서서히 변한다. 상기 시편에서도 임계온도인 49.1℃(81픽셀)부터 온도가 급격히 상승한 52.7℃(92픽셀)까지는 온도가 서서히 증가하였다. 이처럼 박리부의 시작점 이후 온도변화 기울기가 비교적 완만한 구간은 박리상 균열이 발달하는 초기단계로 이 구간은 점이대로 설정하였다. 또한 점이대가 시작되는 지점을 최소 임계온도로, 점이대가 끝나는 지점을 최대 임계온도로 명명하였다.

최대 임계온도를 지난 온도분포곡선은 105픽셀에서 78.4℃까지 거의 수직에 가깝게 상승하는 것으로 보아 박리상 균열의 폭이 큰 것을 알 수 있다. 이후 온도가 서서히 감소하다가 159픽셀(60.7℃)을 기점으로 다시 온도가 올라가고, 특히 박리상 균열이 발달한 185픽셀(75.4℃)과 234픽셀(76.4℃) 사이는 열화상 이미지에서 붉은색의 최대 온도영역을 보였다. 이때의 최대온도는 224픽셀에서 94.2℃로 산출되었다. 이처럼 동일한 박리부에서도 위치에 따라 확연한 온도 차이를 나타내는 것은 박리부에 존재하는 공기층의 양과 관련이 있는 것으로 판단된다. 즉, 공기층이 많이 형성된 박리일수록 열을 받게 되면 상대적으로 고온을 형성하므로 224픽셀의 94.2℃는 다른 박리부에 비해 상대적 손상도가 심한 것을 알 수 있다.

한편, 이 시편의 두 번째 박리는 241픽셀 ~ 528픽셀 사이로 첫 번째 박리에 비해 최대온도는 낮지만 박리 영역은 월등히 큰 것을 알 수 있다.

도 6A와 6B는 박리부의 상대적 손상등급을 위해 온도 및 온도변화율 범위를 설정하고, 5개 지점(a ~ e)을 선정하여 상대적 손상등급을 제시한 결과이다.

동일한 박리부에서도 손상도가 높은 박리일수록 내부에 공기층이 많이 형성되어 인위적인 열을 받게 되면 상대적 고온을 형성하게 된다.

따라서 도 6A는 시편의 박리 손상도가 심할수록 온도와 온도변화율이 커지는 특징을 이용하여 박리부의 상대적 손상등급을 5단계로 분류하였다. 1등급은 건전부에 박리부로 물리적 특성이 변하는 점이대의 온도영역으로 최소 임계온도부터 최대 임계온도까지의 범위로 설정하였고, 2등급에서 5등급은 박리부의 점이대 온도 이상부터 최대 온도까지의 영역을 4단계로 구분하였다.

이때 온도변화율(ΔT)은 아래 식과 같이 박리부의 온도(T_d)와 최소임계온도(T_c)로 나누어 주는 방식으로 산출하였다.

이를 통해 시편 박리부의 온도와 온도변화율을 등급별로 분류해 보면, 1등급은 49.1 ~ 52.7℃의 온도와 0.0 ∼ 7.3％의 온도변화율을, 2등급은 52.7 ~ 64.5℃의 온도와 7.3 ∼ 31.4％의 온도변화율을, 3등급은 64.5 ~ 76.3℃의 온도와 31.4 ∼ 55.4％의 온도변화율을, 4등급은 76.3 ~ 88.1℃의 온도와 55.4 ∼ 79.4％의 온도변화율을, 5등급은 88.1 ~ 100.0℃의 온도와 79.4 ∼ 100.7％의 온도변화율을 나타냈다.

도 6B는 상기 6A에서 분류된 등급별 온도와 온도변화율을 토대로 박리부에서 5개 지점(a ~ e)을 선정하여 상대적 손상등급을 제시한 결과이다.

먼저 최소임계온도를 기준으로 박리의 전체 영역을 등고선도로 표시한 결과 최초 열화상 이미지와 달리 박리 영역만이 등고선도로 표시되었고, 상기 등고선도에 표시되는 온도색은 상대적 손상도에 따라 달라지는 것을 알 수 있다.

또한 상기 박리부에서 임의적으로 선정된 5지점(a ~ e)의 온도와 온도변화율을 통해 상대적 손상등급을 분류해보면, a 지점은 51.3℃의 온도와 4.5％의 온도변화율을 나타내 1등급으로, b 지점은 62.1℃의 온도와 26.5%의 온도변화율을 나타내 2등급으로, c 지점은 68.5℃의 온도와 39.5％의 온도변화율을 나타내 3등급으로, d 지점은 85.6℃의 온도와 74.3％의 온도변화율을 나타내 4등급으로, e 지점은 95.2℃의 온도와 93.9％의 온도변화율을 나타내 5등급으로 분류되었다.

도 7은 박리부의 상대적 손상등급별로 단색화 처리한 것에 관한 것이다. 상기 도 6의 등고선도는 온도에 따라 점이적인 변화를 보이기 때문에 각 손상등급별 정량적인 면적을 산출할 수 없다. 따라서 도 7은 박리부의 상대적 손상등급별 온도와 온도변화율을 이용하여 점이대 영역과 점이대 이상의 온도 영역을 11.8℃ 간격으로 구분하여 단색화 처리를 수행하였다. 그러나 온도분석 프로그램 내에서 단색화 처리된 박리부는 픽셀 성분의 이미지이기 때문에 도면화와 정량적인 면적 산출에 어려움이 있다.

따라서 도 8처럼 벡터 변환 프로그램을 이용하여 픽셀 성분의 단색화 이미지를 벡터 성분으로 변환시켜 벡터 선으로 추출하였다.

이를 토대로 도 9와 같이 박리부의 도면화 작업과 면적 및 손상율을 산출하여 손상도 평가를 수행하였다. 가장 높은 손상율을 보인 온도색은 3등급인 노란색의 온도영역으로 면적은 155.1㎠이고 손상율은 34.6%이며, 박리 손상도가 가장 높은 빨간색의 온도영역은 16.6㎠ 면적과 3.7%의 손상율을 나타냈다. 또한 건전부에서 박리부로 물리적 특성이 변하는 점이대의 면적과 손상율은 39.1㎠와 8.7%이다.

상기 시편의 경우, 전체면적 대비 박리부의 면적은 359.3㎠이고 손상율은 80.1%을 나타냈다.

이처럼 적외선 열화상분석은 시편의 박리부 위치와 상대적 손상도를 정량적으로 파악하는데 매우 유용한 방법이다.

상기 적외선 열화상분석을 이용한 표면온도 분석은 박리부의 위치, 면적 및 상대적 손상도를 파악하는데 매우 유용한 방법으로서, 향후 박리의 정밀손상도 진단과 정량적 평가를 통한 보존과학적 진단시스템을 구축하는데 크게 기여할 수 있고, 박리 정량화 모델링 방법을 석조문화유산의 손상지도에 활발히 적용하여 손상도 평가의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 박리 모니터링을 통하여 박락 가능성 예측과 손상을 예방할 수 있고, 석조문화유산 박리부의 비파괴 진단기법을 활성화하는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

S100 ... 제 1단계 S200 ... 제 2단계
S300 ... 제 3단계 S400 ... 제 4단계
S500 ... 제 5단계 S600 ... 제 6단계
S700 ... 제 7단계 S800 ... 제 8단계

Claims (5)

1. 석조문화유산 박리부의 도면화와 손상도 평가를 위한 박리 시편의 정량화 모델링에 있어서,
   박리 시편의 육안 관찰, 사진 촬영 및 자연상태의 온도를 이용한 수동적으로 열화상 이미지를 획득하는 제 1단계(S100);
   적외선할로겐 히터를 이용한 능동적 방법으로 박리 시편의 열화상 이미지를 획득하는 제 2단계(S200);
   능동적 방법으로 획득한 열화상 이미지에 온도분포곡선을 작성하는 제 3단계(S300);
   상기 온도분포곡선을 이용한 박리부의 임계온도 및 점이대를 설정하는 제 4단계(S400);
   박리부의 온도 및 온도변화율을 통한 상대적 손상등급과 5개 지점(a ~ e)의 상대적 손상등급을 분류하는 제 5단계(S500);
   박리부의 상대적 손상등급별 온도영역을 단색화 처리하는 제 6단계(S600);
   픽셀성분의 단색화 이미지를 벡터선으로 변환 및 추출하는 제 7단계(S700);
   박리부의 도면화와 면적 산출을 통해 손상도 평가를 수행하는 제 8단계(S800); 로 구성된 것을 특징으로 하는 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법.
   
2. 제 1항에 있어서, 제 4단계의 박리부 임계 온도 및 점이대에서 상기 점이대가 시작되는 지점은 최소 임계온도인 49.1℃이고, 점이대가 끝나는 지점은 최대 임계온도인 52.7℃인 것을 특징으로 하는 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법.
   
3. 제 1항에 있어서, 제 5단계에서 박리부의 상대적 손상등급별 온도와 온도변화율은 1등급에서 49.1 ~ 52.7℃의 온도와 0.0 ~ 7.3%의 온도변화율이고, 2등급에서 52.7 ~ 64.5℃의 온도와 7.3 ~ 31.4%의 온도변화율이며, 3등급에서 64.5 ~ 76.3℃의 온도와 31.4 ~ 55.4%의 온도변화율이고, 4등급에서 76.3 ~ 88.1℃의 온도와 55.4 ~ 79.4%의 온도변화율이며, 5등급에서 88.1 ~ 100.0℃의 온도와 79.4 ~ 103.7%의 온도변화율인 것을 특징으로 하는 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법.
   
4. 제 1항에 있어서, 제 5단계의 5개 지점(a ~ e) 온도와 온도변화율을 이용한 상대적 손상등급에서 1등급은 a 지점에서 51.3℃의 온도와 4.5%의 온도변화율, 2등급은 b 지점에서 62.1℃의 온도와 26.5%의 온도변화율, 3등급은 c 지점에서 68.5℃의 온도와 39.5%의 온도변화율, 4등급은 d 지점에서 85.6℃의 온도와 74.8%의 온도변화율, 5등급은 e 지점에서 95.2℃의 온도와 93.9%의 온도변화율로 분류되는 것을 특징으로 하는 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법.
   
5. 제 1항에 있어서, 제 8단계의 박리부 손상도 평가는 등급별 면적과 손상율에서 1등급은 39.1㎠의 면적과 8.7%의 손상율을, 2등급은 87.9㎠이 면적과 19.6%의 손상율을, 3등급은 155.1㎠의 면적과 34.6%의 손상율을, 4등급은 60.6㎠의 면적과 13.5%의 손상율을, 5등급은 16.6㎠의 면적과 3.7%의 손상율인 것을 특징으로 하는 석조문화유산 박리부의 정량화 모델링 방법.
   

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