콘크리트 구조물의 건전성 평가에 음향방출 기술을 적용하기 위한 기초연구로서, 철근 콘크리트 보 시험편을 대상으로 음향방출실험을 실시하여 다양한 크기의 하중이 가해진 철근 콘크리트 보에서 손상이 진행되는 동안의 음향방출 발생특성을 규명하였다. 철근 콘크리트 보의 파괴거동을 음향방출의 관점에서 단계별로 분석함으로써 콘크리트에서의 음향방출 신호원이 미세균열, 휨 균열, 사인장균열과 균열면간의 마찰 등으로부터 발생함을 추정할 수 있었다. 또한 철근 콘크리트 보 시험편을 이용한 반복재하실험과 파괴실험을 통하여 다양한 하중상태에서의 음향방출 신호를 취득하였다. 신호의 분석은 손상의 진전이 이루어질 때 발생하는 이상신호와 손상진전이 없을 때 발생하는 정상신호의 차이를 규명하는데 주안점을 두었는데, 특히 지금까지는 잡음신호로 간주되었던 균열면간의 마찰에 의한 신호의 발생특성에 관심을 집중하였다. 그 결과 음향방출 신호발생율(AE hit rate), 하중증가시의 음향방출 신호발생빈도(primary AE peak)와 하중감소시의 음향방출 신호발생빈도(secondary AE peak), 그리고 센서 부착위치에 따른 신호특성 등에서 정상신호와 이상신호간의 차이를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과에 근거하는 실용적인 음향방출 적용을 위한 새로운 접근방법은 콘크리트 구조물의 손상과 성능저하를 평가하는데 유망한 새로운 방법으로 제시될 수 있다.
As a preliminary study for applying the acoustic emission(AE) technique to assess the integrity of concrete structures, AE behavior of a reinforced concrete beam under cyclic loads of various loading stage was examined by laboratory experiments. By analyzing failure behavior of a reinforced concrete beam in the AE point of view, it was presumed that major sources of AE signals in concrete were micro-crack initiation, development of flexural and diagonal tension crack, and the friction between track surfaces. In addition, cyclic loading tests and failure test were carried out to obtain the AE responses under various loading conditions. The analysis of the signal patterns was aimed at discussing the differences between the normal signal and the abnormal signal, which represent the safe condition and the condition of developing damage, respectively. In this study, especially, the behavior of friction signals from crack surfaces, which were usually treated as noises, was considered as a typical pattern of the normal signal. As a result, significant differences between the normal and abnormal signal patterns were observed in the such parameters as the AE hit rate, magnitude of the primary or secondary AE peak, and AE response according to the sensor location. Based on the preliminary results, this new approach for practical AE application may provide a promising method for estimating the level of damage and distress in concrete structures
