• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2002.11a
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• pp.249-256
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• 2002

구조물의 안전성 평가와 수명예측은 구조물 내 결함에 관한 정확한 정보 즉, 결함의 종류, 크기, 위치, 형상으로 평가하고 있다 이들 결함의 분석과 해석 방법으로 실시간 평가가 가능하고, 구조물에 손상을 주지 않는 비파괴 결함 평가 방법이 널리 활용되고 있다. 특히 방사선투과시험에 의한 결함 해석과 평가는 투과사진 상에 나타나는 결함의 상으로부터 결함 형상과 결함 길이는 직접 확인할 수 있으며, 결함 깊이와 결함 높이의 해석에는 입체방사선투과검사법(Stereo-radiography)과 parallax법 등으로 현재 결함 깊이와 높이를 해석하고 있으나, 이러한 방법은 결함 검출을 위하여 조사방향을 여러방향으로 하여 방사선 투과사진을 다수 촬영하여야 하고, 촬영된 결함의 분석과 해석에도 숙련된 평가 기법이 요구되는 등 많은 문제점을 내포하고 있다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.772-773
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• 2008

본 논문에서는 ECT Array Probe를 이용한 원자력 발전소의 SG세관의 결함 신호를 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 해석하기 위하여 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 3차원 유한요소법을 이용하여 전자기 수치 해석을 수행하였다. 신호해석을 위해 사용된 결함의 종류는 FBH결함이며, 결함의 깊이는 세관 두께의 40[%] 및 100[%]로 하였다. 시험주파수는 300[kHz], 400[kHz]를 사용하였으며, 각각의 시험주파수에 대한 결과를 비교 분석하였다. 해석결과 결함부위에서 신호의 증가를 확인할 수 있었으며, 주파수 시험변화시 300[kHz]보다 400[kHz]일때 결함 신호가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 획득한 신호를 ASME 표준 시험편을 이용한 ECT Array Probe의 와전류탐상 실험신호와 비교하였다. 본 논문의 결과는 ECT Array Probe를 이용하여 원전 SG세관 검사시 결함신호해석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.109-111
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• 2009

본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 이용하여 원전 증기발생기 세관에서의 결함 변화에 따른 배열와전류프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 해석하기 위하여 3차원 전자기유한요소법을 이용하였다. 해석 대상으로 FBH 결함이 있는 세관을 사용하였으며, 결함의 위치는 관의 외부표면에 존재하게 하고 결함의 깊이는 세관 두께의 20%, 40%, 60%, 80%, 100%로 하였다. 결함의 크기를 변화시켰으며, 시험주파수는 100kHz, 300kHz, 400kHz를 사용하였다. 배열와전류프로브의 방향성에 대한 특성을 확인하기 위하여 축방향 및 원주방향 Notch 결함 신호의 차이를 비교하였다. 본 논문을 통하여 결함형상, 깊이 및 크기, 시험주파수의 변화에 따른 탐상신호의 변화를 확인할 수 있었으며, 본 논문의 결과는 배열와전류프로브의 와전류탐상 신호 평가 시 도움이 될 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.790_791
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• 2009

본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 통하여 원전 증기 발생기(SG, Steam Generator) 세관의 결함 변화에 따른 배열와전류프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 위해 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 이를 3차원 전자기 유한요소법을 이용하여 문제를 해석하였다. 해석을 위한 선정한 결함은 프로브의 특성파악을 위한 표준시험편과 원전 SG세관에 발생 가능한 결함인 Pitting, SCC, Wear, Multi SCC 결함을 선정하였다. 해석 대상으로는 원자력발전소 증기발생기 세관으로 사용되고 있는 Inconel 600 도체관을 사용하였다. 본 논문으로 통하여 결함의 형상, 크기, 시험주파수의 변화에 따른 탐상신호의 변화를 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 배열와전류프로브의 와전류탐상 신호 평가시 도움이 될 것이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.231-234
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• 2007

와전류를 이용한 전위강하법은 시험체에 와전류를 비 접촉식으로 발생 시킬 수 있어 기존의 방식에 비해 결함 검출시 발생하는 오차를 줄일 수 있고 물체의 결함 검출신호의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전위강하법의 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 3차원 유한요소해석과정에서 해석시간을 단축시키기 위해 각 영역별로 MVP, ESP, RMSP, TMSP의 미지수 변수를 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 기존의 전위강하법에 와전류의 개념을 적용하기 위해서 주파수에 대한 결함 깊이의 영향과 결함에 대한 주파수에 대한 영향을 검토해본 결과 결함의 깊이가 깊어질수록 또한 높은 주파수에서 신호의 크기가 선형적으로 증가하는 패턴을 보였다. 연구결과 와전류를 이용하여 ACPD법을 시행할 경우 데이터 처리 과정과 실험 장비를 단순화 시킬 수 있어 결함 검사를 손쉽게 할 수 있을 것이라 예상된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.888-889
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• 2007

와전류를 이용한 전위강하법은 시험체에 와전류를 비접촉식으로 발생 시킬 수 있어 기존의 방식에 비해 결함 검출시 발생하는 오차를 줄일 수 있고 물체의 결함 검출신호의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전위강하법의 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 3차원 유한요소해석과정에서 해석시간을 단축시키기 위해 각 영역별로 MVP, ESP, RMSP, TMSP의 미지수 변수를 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 기존의 전위강하법에 와전류의 개념을 적용하기 위해서 결함의 깊이와 주파수에 대한 영향을 검토하였다. 정확한 결함검출을 위해 검사과정을 초기검사와 정밀검사로 나누어서 실시하여 결함의 위치를 $\pm$2[mm]까지 도출해 낼 수 있었으며 결함의 폭과 크기도 어느 정도 추측해 낼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.431-433
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• 2008

본 논문에서는 원자력 발전소의 SG세관 검사를 위한 배열와전류프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 신호해석을 위해 원자력발전소 SG 세관의 내부 및 외부결함을 모델링하였으며, 결함의 깊이는 세관 두께의 40[%]로 하였다. 해석방법은 3차원 유한요소법을 이용하여 전자기 수치 해석을 수행하였다. 두 종류 결함의 수치해석 비교 결과 내부결함의 신호가 외부결함 신호에 비해 크게 발생되는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 획득한 신호를 ASME 표준 시험편을 이용한 배열와전류 프로브의 와전류탐상 실험신호와 비교하였다. 본 논문의 결과는 원전설비검사를 위한 배열와전류프로브 신호의 특성해석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.623-626
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• 2011

본 연구는 수중 강판에 존재하는 결함탐지를 위한 탄성파 유한요소 시뮬레이션이다. 일반적으로 수중 강판은 외부의 물로 인하여 결함의 탐지가 어렵다. 이러한 수중 강판의 결함탐지에는 잠수부가 수중 강판 표면에 비파괴 검사 장비를 활용하여 결함을 탐지하는 경우가 많으며 잠수부의 경험과 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 수중강판의 표면이 아닌 수중에서 탄성파를 발생시켰을 경우 수중 강판의 결함탐지 유한요소 시뮬레이션을 이용하여 손상의 위치와 손상의 크기에 따라 발생하는 응답을 알아보았다. 강판의 상하부에 기계적인 손상이 발생한 경우를 손상 시나리오로 가정하고 해석을 수행하였다. 손상이 없는 경우의 응답을 기준으로 강판의 상부와 하부에 기계적인 손상이 있는 경우에 발생하는 응답을 비교하였다. 동적유한요소 프로그램인 ANSYS/LS-DYNA를 사용하여 결함탐지 해석을 수행하였다. 결과적으로 손상의 종류에 따라 응답신호의 진폭 감소가 나타났으며 손상의 크기가 커질수록 진폭 감소가 커지는 결과를 나타내었다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.20 no.3
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• pp.191-199
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• 2000

In this paper, a numerical analysis using the finite element method (FEM) is presented which models the eddy current testing (ECT) of tubes with 3-dimensional defects. For the description of 3-dimensional eddy current problems, the governing equation is derived from the Maxwell's equations. The 3-dimensional FEM formulation with hexahedral elements is carried out using the Galerkin weighted residual method. The INCONEL 600 steam generator tube with inner and outer diameter defects is adopted for the numerical analysis, and the ECT signal, which is the trajectory of the probe impedance, is calculated. For the verification of the numerical analysis method, results of numerical calculations and experiments are compared and they show good agreements. Based on this verification, several defect signals are predicted and their characteristics are investigated with the variation in the defect depth and the circumferential angle of the defect.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07a
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• pp.290-292
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• 1999

핵연료봉이나 제어봉과 같은 봉구조물의 검사를 위하여 원격장와전류 효과를 낼 수 있는 탐촉자를 설계하고 탐상주파수를 유한요소해석을 통해 설정하였다. 핵연료봉을 대상으로 한 해석에서 exciter coil 주변을 차폐하고 500kHz의 주파수를 사용한 결과 전위계곡과 위상매듭의 존재가 나타나 원격장와전류 효과가 구현되었음을 확인하였다. exciter와 sensor coil로 이루어진 탐촉자를 이동시키면서 예측한 탐상신호에서는 센서를 원격장 의치에 고정시켰을 때, 결함이 센서를 지날 때의 위상신호와 결함이 exciter를 지날 때의 위상신호가 서로 달리 나타났다. 또한, 외부결함과 내부결함이 센서를 지날 때의 위상지연은 작지만 서로 반대의 경향으로 나타났으며, 두 종류의 결함이 exciter를 지날 때는 위상지연이 상대적으로 크게 줄어들고 외부/내부 결함에 상관없이 신호가 비슷하게 나타남을 볼 수 있었다. 이러한 신호형태는 자성체 관의 탐상에서 내, 외부 결함신호가 구별이 안되고, 동일한 위상신호가 항상 쌍으로 나타나는 것과 비교할 때, 신호해석을 훨씬 수월하게 해 줄 수 있을 것이라고 판단된다.