• 비파괴검사학회지
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• 제19권1호
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• pp.8-15
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• 1999

교류전위차법 (alternating current potential drop : ACPD)을 이용하여 이차원 표면균열을 갖고 있는 강자성체 (ferromagnetic material)와 상자성체 (paramagnetic material)의 모드 I (opening mode) 응력확대계수($K_I$)를 효과적으로 계측하는 방법을 개발하기 위하여 하중에 따른 교류전위차 변화(change in ACPD)에 미치는 자속(magnetic flux)의 영향을 연구하였다. 그리고 하중에 따른 전위차 변화에 미치는 탈자(demagnetization) 및 균열길이의 영향을 연구하였다. 기전력을 많이 유도할 수 있도록 설계된 계측계의 경우 하중에 따른 교류전위차 변화량은 크게 증가하였다. 아울러 교류전위차 변화와 응력확대계수 변화 사이의 관계는 탈자 등의 조치가 없어도 선형적이며, 탈자는 전위차 변화에 거의 영향을 미치지 않았다. 일정 $K_I$ 변화에 의한 전위차 변화량은 균열길이에 의존하지 않고 계측계에 의존한다. 교류전위차법을 이용하여 효과적으로 응력확대계수를 결정하는 방법은 기전력을 많이 유도할 수 있도륵 설계된 계측계를 사용하여 교류전위차 변화를 측정하는 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권2호
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• pp.86-94
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• 1996

파괴역학을 기초로 한 구조물의 수명 관리와 안전성 평가에 있어서, 결함의 크기는 매우 중요한 변수인자이다. 집중유도형 교류전위차법(ICFPD)은 구조물 부재의 표면, 이면 및 내면에 존재하는 결함을 검출하고, 그 크기를 측정하기 위하여 개발하였다. 본 비파괴법의 원리는 교류 전류가 흐르는 하나의 도선에 의하여 국부적인 영역에 전류를 집중적으로 유도하는 것을 이용하였다. 도선에 흐르는 전류는 일정 크기와 주파수를 갖는다. 금속표면에 유도된 전위는 탐촉자에 설치된 전위측정용 단자(potential pick-up pins)로 측정한다. 본 논문은 집중유도형 교류전위차법을 이용하여 평판 시험편에 도입한 표면결함과 이면결함을 평가하였다. 표면결함의 경우, 전위차 분포는 결함의 경사도에 따라 변화하고, 결함부와 결함단부의 전위차는 결함의 경사도 및 깊이에 따라 변화한다. 이면결함의 경우, 전위차 분포는 표면결함의 전위차 분포와 구분이 되며, 결함부에서의 전위차는 결함의 깊이에 따라 변화한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권1호
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• pp.21-26
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• 2009

이차원 표면균열을 가진 재료의 모드 I 응력확대계수($K_1$)를 교류전위차법으로 효과적으로 계측할 수 있는 방법을 결정하기 위해 하중이 가해질 때 균열면을 포함한 시험편 내부 및 외부의 자속 변화 해석이 필요하여 이를 이론적 및 실험적으로 규명하였다. 이론 해석 결과 균열면 사이의 공기중 자속은 시험편에 하중을 가하여도 변하지 않았으며, 실험 결과와 일치하였다. 따라서 유도기전력을 많이 유도할 수 있도록 제작된 계측계로 측정한 하중에 따른 교류전위차 변화는 시험편의 내부 인덕턴스 변화와 시험편 내부 인덕턴스 변화와 관련된 상호 인덕턴스 변화에 의하여 발생한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1202-1210
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• 1995

Aiming at nondestructive evaluation of defect with high accuracy and resolution, ICFPD(Induced Current Focusing Potential Drop) technique was newly developed. This technique can be applied for locating and sizing of defects in components with not only simple shape such as plain surface but also more complex shape and geometry such as curved surface and dissimilar joing. This paper describes the principle of ICFPD technique and also the results of 2-dimensional surface crack in ferromagnetic metal(A508 Cl. III steel) and paramagnetic metal (pure aluminum and stainless 304 steel) measured by this technique. Results are that surface defects in each specimen are detected with the difference of potential drop, and potential drops are distributed a similar shape for each metal and each depth. The normalized potential drop ( $V_{\delta}$2/$^{t}$ / $V_{{\delta} 2}$$^{-1}$) max. in the vicinity of defect is varied with the depth of defect. Therefore, ICFPD technique can be used for the evaluation of defect not only in ferromagnetic metal but also in paramagnetic steel..

• 한국철도학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2007

Railway wheels in service are regularly checked by ultrasonic testing, acoustic emission and eddy current testing method and so on. However, ultrasonic testing is sometimes inadequate for sensitively detecting the cracks in railway wheel which is mainly because of the fact of crack closure. Recently, many researchers have actively fried to improve precision for defect detection of railway wheel. The development of a nondestructive measurement tool for wheel defects and its use for the maintenance of railway wheels would be useful to prevent wheel failure. The induced current focusing potential drop(ICFPD) technique is a new non-destructive tasting technique that can detect defects in railway wheels by applying on electro-magnetic field and potential drops variation. In the present paper, the ICFPD technique is applied to the detection of surface and internal defects for railway wheels. To defect the defects for railway wheels, the sensor for ICFPD is optimized and the tests are carried out with respect to 4 surface defects and 6 internal defects each other. The results show that the surface crack depth of 0.5 mm and internal crack depth of 0.7 mm in wheel tread could be detected by using this method. The ICFPB method is useful to detect the defect that initiated in the tread of railway wheels

• 비파괴검사학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-7
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• 1999

교류전위차법 (alternating current potential drop : ACPD)을 이용하여 이차원 표면균열을 갖고 있는 상자성체 (paramagnetic material)의 모드 I (opening mode) 응력확대계수($K_I$)를 실험적으로 평가하기 위하여 하중에 따른 교류전위차 변화(change in ACPD)를 연구하였다. 아울러 하중에 의한 전위차 변화의 원인 그리고 전위차 변화에 미치는 자속(magnetic flux) 탈자(demagnetization) 및 균열길이의 영향을 연구하였다. 상자성체의 교류전위차는 인장하중을 증가시킬수록 선형적으로 감소하였다. 전위차 감소의 원인은 균열선단 주위의 도전율(conductivity)이 인장하중의 증가에 따라 증가하고 이는 시험편의 저항과 내부 인덕턴스를 감소시키기 때문이다. 도전율의 변화는 균열선단 주변의 응력상태에 의존하기 때문에 일정 $K_I$ 변화에 따른 전위차 변화량은 균열길이에 의존하지 않는다. 하중에 의한 전위차변화량은 시험편 주위의 자속의 유무에 영향을 받지만 탈자의 유무에는 영향을 받지 않는다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권9호
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• pp.1392-1399
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• 1997

In order to determine the Mode I stress intensity factor ($K_1$) experimentally by means of the alternating current potential drop(ACPD) technique, the change in potential drop due to load for a ferromagnetic material containing a two-dimensional surface crack was examined. The cause of the change in potential drop and the effect of the magnetic flux on the change in potential drop were clarified by using the measuring systems with and without removing the magnetic flux from the circumference of the specimen. To remove the magnetic flux, a new measuring system was made by utilizing the characteristic of coaxial transmission line. The change in potential drop in the case without magnetic flux in the air was caused by the change in electromagnetic properties near the crack tip due to magnetization. The relationship between the change in potential drop and the change in $K_I$ was linealized by demagnetization and was found to be independent of the crack length.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.42-52
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• 1995

In the evaluation of aging degradation on the structural materials based on the fracture mechanics, the detection and size prediction of defect are very important. Aiming at nondestructive detection and size prediction ol defect with high accuracy and resolution, therefore, an lnduced Current Focusing Potential Drop(ICFPD) technique has been developed. The principle of this technique is to induce a focusing current at an exploratory region by an induction wire flowing an alternating current(AC) that is a constant ampere and frequency. Defects are assessed with the potential drops that are measured the induced current on the surface of metallic material by the potential pick-up pins. In this study, the lCFPD technique was applied for evaluating the location and size of the surface crack and blind crack made in plate specimens, and also for detecting the defects existing in valve, a field component, that were developed by SCC etc. during the service. The results of this present study show that surface crack and blind crack are able to defect with potential drop. these cracks are distinguished with the distribution of potential drop, and the crack depths can be estimated with each normalized potential drop that are parameters estimating the depth of each type crack. In the field component, the defects estimated by experiment result correspond with those in the cutting face of the measuring point within a higher sensitivity.