KR102219075B1 - 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치 및 방법 - Google Patents

비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘크리트로 초음파를 출력하는 초음파 발진부; 상기 콘크리트와 비접촉 상태에서 공기중으로 전달되는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)를 계측하는 초음파 수신부; 및 계측된 누설 표면파를 이용하여 상기 콘크리트의 물성을 추정하는 판단부를 포함하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치를 제공한다.

Description

비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치 및 방법{Aparatus and method for Non-contact estimating of condensation of concrete}
본 발명의 일실시예는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 건설 현장의 콘크리트의 품질 관리시 적용 가능한 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 건설 현장에서 콘크리트의 품질 관리의 중요성이 증가함에 따라 건설 현장마다 일정 규모 이상의 품질관리 재료 실험실을 보유해야 하고 재령별 콘크리트의 품질을 기록하여야 한다(건설기술 진흥법 55조). 하지만, 대부분의 현장에서 공시체의 재령별 압축강도만을 기록할 뿐 콘크리트의 품질과 밀접한 관련을 나타내는 수화 반응의 초결, 종결 및 경화 과정에 대한 실제 모니터링은 매우 제한적이다.
가장 대표적인 KS 및 ASTM에서 제시하고 있는 콘크리트의 응결 측정 시험방법은 관입 시험 방법(pin penetration test)이다. 정확하게는 굵은 골재를 제 외한 시멘트 풀 혹은 모르타르의 응결 측정 실험 방법으로써 굳지 않은 상태의 시멘트 풀과 모르타르를 직접 눌러서 굳기 정도를 강도로 나타내는 방법이다. 이런 시험방법을 콘크리트에 적용하려면, 관입침이 골재 혹은 골재 주변을 통과하게 되어 발생하는 관입시험의 오차를 줄이기 위하여 굵은 골재를 걸러내는 체가름(wet sieving)을 수행하여야 한다. 이 과정은 막대한 추가적 노동력을 요구하는 문제가 있을 뿐 아니라 체가름 후의 시편이 기존 콘크리트의 수화반응을 대표하지 못한다는 문제가 있다.
이러한 관입 시험방법을 대체하기 위한 콘크리트의 수화 반응 및 경화 과정을 모니터링 할 수 있는 다양한 기법이 제안되었다. 초음파 속도를 이용한 방법(Ultrasonic pulse velocity), 전기 저항 (Electrical resistivity)및 임피던스(Impedance) 측정 방법 등이 제안되었지만, 이런 모니터링 기술은 모두 현장에 적용하기 어려운 접촉식 혹은 매립식 센서를 사용하고 있다. 특히 기존 방법들은 타설된 콘크리트에서 일부분만을 샘플 채취하여 실험실에서 측정해야 하는 기본적 한계를 지니고 있다. 또한, 기존 방법들은 단순히 콘크리트의 재령별 변화에 따른 상대적 모니터링(속도 변화, 임피던스 변화 등)에 기반을 두었기 때문에 절대적 재료의 물성치를 역추정할 수 없다. 이런 기법들은 다양한 콘크리트 배합비 및 현장의 여러 환경요인이 작용하는 실제 콘크리트의 경화과정에 대해서, 작업 현장에서 필요한 구체적 정보를 제공하지 못한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 콘크리트에 직접 접촉하지 않고 공중에서 유도되는 누설 표면파를 계측하여 콘크리트의 물성을 추정할 수 있는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 콘크리트로 초음파를 출력하는 초음파 발진부; 상기 콘크리트와 비접촉 상태에서 공기중으로 전달되는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)를 계측하는 초음파 수신부; 및 계측된 누설 표면파를 이용하여 상기 콘크리트의 물성을 추정하는 판단부를 포함하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치를 제공한다.
상기 판단부는 계측된 누설 표면파의 속도를 이용하여 상기 콘크리트의 탄성계수를 추정할 수 있다.
상기 판단부는 상기 초음파 발진부에서 출력한 초음파의 주파수 대역에서 가장 큰 에너지를 보유한 파수로부터 상기 누설 표면파의 속도를 산출할 수 있다.
상기 판단부는 상기 콘크리트에 입사하는 초음파의 입사각을 이용하여 상기 콘크리트의 상변화 과정을 추정할 수 있다.
상기 판단부는 상기 초음파의 입사각이 10도 이상이면서, 상기 누설 표면파가 계측된 경우 상기 콘크리트가 초결 상태인 것으로 추정할 수 있다.
상기 판단부는 상기 초음파의 입사각이 5도 이하이면서, 상기 누설 표면파가 계측된 경우 상기 콘크리트가 종결 상태인 것으로 추정할 수 있다.
상기 초음파 발진부는 50KHz 내지 100KHz의 초음파를 출력할 수 있다.
상기 초음파 수신부는 복수개의 MEMS센서가 소정의 간격을 가지고 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 콘크리트로 초음파를 출력하는 단계; 상기 콘크리트와 비접촉 상태에서 공기중으로 전달되는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)를 계측하는 단계; 및 계측된 누설 표면파를 이용하여 상기 콘크리트의 물성을 추정하는 단계를 포함하는 콘크리트 응결 추정 방법을 제공한다.
상기 콘크리트의 물성을 추정하는 단계는, 계측된 누설 표면파의 속도를 이용하여 상기 콘크리트의 탄성계수를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명인 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치는 콘크리트에 직접 접촉하지 않고 공중에서 유도되는 누설 표면파를 계측하여 콘크리트의 물성을 추정할 수 있다.
또한, 건설 현장 작업에 구애받지 않고 콘크리트의 경화에 대한 정보를 용이하게 수집할 수 있다.
또한, 계측된 물리량의 수학적 해석(analytical solution)을 통하여 콘크리트의 탄성계수를 역추정할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치의 개념도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치의 구성 블록도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 판단부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치의 개념도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치의 구성 블록도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 개념도이다. 도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치(100)는 초음파 발진부(110), 초음파 수신부(120), 판단부(130) 및 통신부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 콘크리트는 굳지 않은 상태에서의 콘크리트를 의미할 수 있으며, 작업에 적합한　워커빌리티와 유동성을 가질 수 있다.
초음파 발진부(110)는 콘크리트(1)로 초음파를 출력할 수 있다.
초음파 수신부(120)는 콘크리트(1)와 비접촉 상태에서 공기중으로 전달되는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)를 계측할 수 있다. 초음파 발진부(110)는　50KHz 내지 100KHz의 초음파를 출력하는 초음파 가진기(air-coupled ultrasonic transducer)일 수 있다. 초음파 발진부(110)는　콘크리트(1)의 표면에 근접하여 배치될 수 있다.
초음파 수신부(120)는 전파된　초음파　신호를 수신하기 위한 복수개의 MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems)센서(121)를 포함할 수 있다. 복수개의 MEMS센서(121)는 소정의 간격으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 MEMS센서(121)는 5mm의 간격을 가지고 8~16개의 센서가 배열될 수 있으며, 각각의 MEMS센서(121)는 순차적으로 초음파 신호를 수신하도록 동작한다. 초음파 수신부(120)는　콘크리트(1)의 표면에 근접하여 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 초음파 발진부(110) 및 초음파 수신부(120)는 콘크리트(1)와 소정 간격 이격하여 배치되어 있다. 초음파 수신부(120)는 콘크리트(1) 표면과 이격하여 공기중을 통하여 전달되는 누설 표면파를 계측할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치(100)는 콘크리트(1)에 직접 접촉하지 않고 공중에서 유도되는 누설 표면파를 계측하기 때문에, 건설 현장 작업에 구애받지 않고 콘크리트(1)의 경화에 대한 정보를 용이하게 수집할 수 있다.
초음파 수신부(120)에서 계측된 데이터는 멀티 플렉서(11), 증폭회로(12) 및 ADC(Analog to Digital)(13)회로를 거쳐 디지털 변환되어 FPGA로 구현된 판단부(130)로 전달될 수 있다.
판단부(130)는 계측된 누설 표면파를 이용하여 콘크리트(1)의 물성을 추정할 수 있다. 콘크리트(1)에서 초음파가 발생 및 전달될 때 공기-콘크리트의 계면(joint half-space)에서는 경계조건(boundary condition)을 만족시키기 위하여 공기중으로 스며나오는 누설파(leaky waves)가 발생하게 된다. 특히 가장 큰 에너지를 포함하고 있는 표면파(Rayleigh waves)의 경우 공기중으로 스며나오는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)로서 초음파 수신부(120)에 의하여 계측이 가능하다. 누설 표면파의 경우 표면파와 이론적으로 동일하기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 판단부(130)는 비접촉식으로 계측한 누설 표면파를 이용하여 콘크리트(1)의 물성치를 알아 낼 수 있다.
판단부(130)는 계측된 누설 표면파의 속도를 이용하여 콘크리트(1)의 탄성계수를 추정할 수 있다. 판단부(130)는 예를 들면, 하기 수학식 1에 따라 누설 표면파의 속도를 이용하여 콘크리트(1)의 탄성계수를 추정할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018128822118-pat00001
수학식 1에서, CR은 누설 표면파의 속도이고,
Figure 112018128822118-pat00002
는 콘크리트의 푸아송비이고,
Figure 112018128822118-pat00003
는 콘크리트의 밀도이고, E는 콘크리트의 탄성계수이다. 푸아송비는 재료 내부에 생기는 수직 응력에 의한 가로 변형과 세로 변형과의 비로 탄성 한도 내에서는 동일 재료에 대하여 일정하며, 밀도는 물질의 고유 특성으로 일정한 값을 가진다. 따라서, 수화반응을 일으키는 콘크리트 재료의 상변화에 프아송비(
Figure 112018128822118-pat00004
)와 밀도(
Figure 112018128822118-pat00005
)는 영향을 미치지 못한다.
수학식 1에서 표면파의 속도에 직접적으로 영향을 미치는 인자는 탄성계수(E)이다. 그러므로 콘크리트의 탄성계수가 일정 임계치를 넘어서 표면파의 속도가 공기중의 음파 속도인 343m/s를 넘어가게 되면 초음파 수신부(120)에서는 누설 표면파를 계측할 수 있으며, 판단부(130)는 계측된 누설 표면파를 수학식 1에 대입하여 콘크리트(1)의 탄성계수를 추정할 수 있다.
판단부(130)는 초음파 발진부(110)에서 출력한 초음파의 주파수 대역에서 가장 큰 에너지를 보유한 파수로부터 누설 표면파의 속도를 산출할 수 있다.
콘크리트(1)와 같은 복합물질에 대한 계측 신호는 첫 계측 신호의 진폭이 노이즈의 진폭과 유사하여 그 정의가 불분명하다. 따라서, 초음파 수신부(120)에서 계측한 누설 표면파의 데이터 오차는(속도 추정의 오차) 탄성계수의 역추정에 큰 영향을 미치게 된다. 본 발명의 실시예에서는 이를 보완하기 위하여 일정한 간격에 따라 배열된 복수개의 MEMS센서(121)에서 누설 표면파 신호를 계측하였다.
판단부(130)는 복수개의 MEMS센서(121)에서 계측한 누설 표면파 신호에 대하여 이차원 퓨리에 변환을 통한 신호의 위상변화를 산출함으로써 누설 표면파 속도 추정에 따른 오차를 줄일 수 있다. 복수개의 MEMS센서(121)를 통하여 연속적으로 계측된 신호는 이차원 퓨리에 변환을 통하여 공간-시간(x,t)의 정보를 파수-주파수(k,f)의 정보로 변환되고, 하기 수학식 2에 따라 출력 주파수 대역에서의 신호를 추출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112018128822118-pat00006
수학식 2에서 CR는 누설 표면파의 속도이고, k는 파수이고, f는 초음파 발진부의 출력 주파수이다.
판단부(130)는 이차원 퓨리에 변환으로 전환한 데이터에서 출력 주파수 대역에서 가장 많은 에너지를 보유하고 있는 파수를 선정한 후 수학식 2 에 대입하여 표면파의 속도를 정의할 수 있다.
판단부(130)는 콘크리트에 입사하는 초음파의 입사각을 이용하여 콘크리트(1)의 상변화 과정을 추정할 수 있다. 타설 직후의 콘크리트는 슬러리(slurry)형태의 액체 상태 물질이며 시간이 경과함에 따라 고체로 변화해 가는 상변화물질(phase change materials)이다. 초음파 발진부(110)를 통하여 공기중에서 가진되는 초음파는 액체상태의 콘크리트(1)에 전달되지만 전단탄성계수의 부재로 인하여 표면파는 전달되지 못한다. 하지만 시간이 경과함에 따라서 콘크리트(1)의 탄성계수와 전단탄성계수가 증가하게 되고 표면파가 전달될 수 있는 단계에 이르면 초음파 수신부(120)에 의하여 누설 표면파가 계측될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치(100)는 누설 표면파의 계측을 통하여 콘크리트(1)가 액체에서 고체로 변화하는 상변화 과정을 역추적(back-calculation)할 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 판단부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도4(a)를 참조하면, 판단부(130)는 초음파의 입사각(α)이 10도 이상이면서, 누설 표면파가 계측된 경우 콘크리트(1)가 초결 상태인 것으로 추정할 수 있다.
도4(b)를 참조하면, 판단부(130)는 초음파의 입사각(α)이 5도 이하이면서, 누설 표면파가 계측된 경우 콘크리트(1)가 종결 상태인 것으로 추정할 수 있다.
콘크리트(1)의 응결 과정에 대하여 KS F2436 기준에 의거하여, 일정 강도이상을 기준으로 초결 상태와 종결 상태를 정의할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치(100)는 콘크리트(1)에 입사하는 초음파의 입사각을 조절하여 표면에 초음파의 에너지를 집중시킬 수 있다. 이 때, 콘크리트(1)의 물성치가 증가함에 따라 에너지가 집중되는 임계시점도 변화하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 실험결과에 의하여 초음파의 입사각이 10도 이상일 경우 초결 상태에 가까운 시점에 표면파의 에너지가 집중되며, 초음파의 입사각이 5도 이하일 경우 종결 상태에 가까운 시점에 표면파의 에너지가 집중됨을 확인할 수 있었다.
따라서, 판단부(130)는 초음파의 입사각이 10도 이상이면서 누설 표면파가 계측된 경우에는 콘크리트(1)가 초결 상태인 것으로 추정하고, 초음파의 입사각이 5도 이하이면서 누설 표면파가 계측된 경우에는 콘크리트(1)가 종결 상태인 것으로 추정함으로써, 탄성계수의 증가에 따라 계측되는 누설 표면파에 근거하여 응결의 정도를 추정할 수 있다.
통신부(140)는 계측 데이터, 판단부의 콘크리트 물성 추정 데이터를 외부로 전송할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 콘크리트 응결 추정 장치
110: 초음파 발진부
120: 초음파 수신부
130: 판단부
140: 통신부

Claims (10)

  1. 콘크리트로 초음파를 출력하는 초음파 발진부;
    상기 콘크리트와 비접촉 상태에서 공기중으로 전달되는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)를 계측하는 초음파 수신부; 및
    계측된 누설 표면파를 이용하여 상기 콘크리트의 물성을 추정하는 판단부를 포함하며,
    상기 판단부는 상기 콘크리트로의 상기 초음파의 입사각이 10도 이상이면서 상기 누설 표면파가 계측된 경우 상기 콘크리트가 초결 상태인 것으로 추정하고, 상기 콘크리트로의 상기 초음파의 입사각이 5도 이하이면서 상기 누설 표면파가 계측된 경우 상기 콘크리트가 종결 상태인 것으로 추정하며,
    상기 초음파 수신부는 일정한 간격에 따라 배열된 복수개의 MEMS센서를 포함하고,
    상기 판단부는 상기 복수개의 MEMS센서에서 계측한 누설 표면파를 이차원 퓨리에 변환으로 전환한 데이터에서 출력 주파수 대역에서 가장 많은 에너지를 보유하고 있는 파수를 선정한 후 상기 누설 표면파의 속도를 산출하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는 계측된 누설 표면파의 속도를 이용하여 상기 콘크리트의 탄성계수를 추정하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 초음파 발진부에서 출력한 초음파의 주파수 대역에서 가장 큰 에너지를 보유한 파수로부터 상기 누설 표면파의 속도를 산출하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 판단부는 하기 수학식 3에 따라 계측된 누설 표면파의 속도를 이용하여 상기 콘크리트의 탄성계수를 추정하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치.
    [수학식 3]
    Figure 112020075439284-pat00012

    (상기 수학식 3에서, CR은 누설 표면파의 속도이고,
    Figure 112020075439284-pat00013
    는 콘크리트의 푸아송비이고,
    Figure 112020075439284-pat00014
    는 콘크리트의 밀도이고, E는 콘크리트의 탄성계수이다)
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발진부는 50KHz 내지 100KHz의 초음파를 출력하는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 수신부는 복수개의 MEMS센서가 소정의 간격을 가지고 배열되어 있는 비접촉식 콘크리트 응결 추정 장치.
  9. 초음파 발진부가 콘크리트로 초음파를 출력하는 단계;
    초음파 수신부가 상기 콘크리트와 비접촉 상태에서 공기중으로 전달되는 누설 표면파(leaky Rayleigh waves)를 계측하는 단계; 및
    판단부가 계측된 누설 표면파를 이용하여 상기 콘크리트의 물성을 추정하는 단계를 포함하며,
    상기 판단부는 상기 콘크리트로의 상기 초음파의 입사각이 10도 이상이면서 상기 누설 표면파가 계측된 경우 상기 콘크리트가 초결 상태인 것으로 추정하고, 상기 콘크리트로의 상기 초음파의 입사각이 5도 이하이면서 상기 누설 표면파가 계측된 경우 상기 콘크리트가 종결 상태인 것으로 추정하며,
    상기 초음파 수신부는 일정한 간격에 따라 배열된 복수개의 MEMS센서를 포함하고,
    상기 판단부는 상기 복수개의 MEMS센서에서 계측한 누설 표면파를 이차원 퓨리에 변환으로 전환한 데이터에서 출력 주파수 대역에서 가장 많은 에너지를 보유하고 있는 파수를 선정한 후 상기 누설 표면파의 속도를 산출하는 콘크리트 응결 추정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 콘크리트의 물성을 추정하는 단계는,
    계측된 누설 표면파의 속도를 이용하여 상기 콘크리트의 탄성계수를 추정하는 단계를 포함하는 콘크리트 응결 추정 방법.
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