• Journal of the KSME
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• v.37 no.10
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• pp.41-46
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• 1997

철강구조물 부재 내에 노치나 균열이 존재할 수 있고, 외부의 피로하중에 의하여 취약부에서 발생한 균열이 진전하여 전구조물의 최종파손을 야기시킬 수 있다. 부재를 보다 안전하게 사용하고 또한 신뢰성을 확보하기 위해서는 이미 손상된 부재에서 균열의 진전상태를 계측할 수 있는 방법이 확립되어져야 하고, 파괴역학적 파라미터를 이용한 사용재의 균열진전거동특성이 평가되어야 한다. 균열길이의 측정방법은 지금까지 많은 연구자들에 의하여 개발되어져 왔는데 크게 광학현미경을 이용하여 육안으로 직접 균열길이를 측정하는 방법과 컴플라이언스, 초음파, AE 또는 전기적 신호를 통하여 얻어진 결괄부터 균열길이로 환산하는 간접적인 방법으로 대별된다. 대부분의 균열길이의 측정방법은 많은 수작업이 요구되고, 특히 하한계응력확대계수영역의 미세한 균열진전량을 측정하기에는 어려움이 따르고 있다. 이에 대하여 전도체 시험편에 일정전류를 흐르게 하고 균열길이의 증가에 따라 변화하는 전위차로 이를 균열길이로 평가하는 전기적인 측정방법이 있다. 이 방법은 실험장치가 비교적 간단하고 미세한 균열길이의 측정이 용이하여 균열길이의 직접적인 측정이 곤란한 고온역 그리고 충격하중하에서의 균열길이 측정에 이용이 확대되고 있다. 이 글에서는 여러 균열길이 측정방법의 장.단점에 대하여 고찰하고, 그 중 많은 장점을 갖고 있는 직류전위차법의 실험방법을 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.4
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• pp.343-348
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• 1988

몇 가지 균열검출법 및 크기의 측정법에 대하여 개요, 문제점, 정량적 측정에 유의해야 할 점을 살펴보았다. 아직 어느 방법도 모든 균열에 적용할 만큼 완전한 방법은 없지만 적용범위와 유 의사항을 이해하고 측정대상에 맞는 방법을 올바로 적용한다면 목적에 부합하는 결과를 얻을 것으로 본다. 기기나 구조물의 파괴원인을 정확히 규명하고 잔존수명을 정확히 예측하여 파괴를 방지하려면 재료의 강도특성이나 파괴역학적 해석법의 연구에 못지 않게 비파괴적 균열검출법과 정량적 측정법에 관한 연구도 깊이 이루어져야 하리라 믿는다. 그러나 아직 우리나라에서는 이 점에 미흡함이 많다. 더 나은 측정방법을 고안해 내고, 측정장치를 개발하여 균열에 대한 정보 의 정확성을 높여 구조물의 안전성 평가의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 연구가 활발히 진행되 어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.187-191
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• 1994

기계구조물내의 균열은 고하중상태에서 갑작스러운 파괴의 주요 원인의 하나로서 이러한 균열의 조기탐지를 위해 기존의 비파괴검사 방법 이외에, 최근 진동측정 및 진동분석을 이용하는 방법이 경제성 및 그 효용성으로 인하여 깊게 연구되고 있다. 이러한 진동특성의 변화를 이용하여 균열을 탐지하는 방법이 많은 학자들에 의해 연구되어졌으며, 현재까지의 연구결과중 균열의 크기 및 위치를 동시에 탐지할 수 있는 방법중에서 비교적 단순, 정확하다고 판단되는 방법으로는 임의의 두 지점에서의 진폭측정을 이용한 Rizos(1)의 방법과 고유진동수 및 모우드형 측정을 이용한 Kam & Lee(2)의 방법이 있으나 이들 방법은 두가지 이상의 진동특성치를 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 진동특성치중 고유진동수만을 이용하여 단순부재에서 균열의 크기 및 위치를 수치적으로 예측할 수 있는 새로운 해석기법을 제시하고, 기존 방법 사용시의 결과와 비교 검토하여 그 유용성을 판단하는데 있다.

• Journal of Industrial Technology
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• v.16
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• pp.277-284
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• 1996

암석의 파괴인성계수는 암석이 갖는 불균질성 및 비등방성에 의하여 시험조건에 따른 측정자료의 분산이 심하다. 즉, 시험편의 형태나 크기에 따른 변화가 심하여 기존의 선형탄성 파괴역학 이론의 적용에 문제점이 있는 것으로 지적되고 있다. 이러한 자료의 분산을 최소화하기 위한 방법의 하나로 균열감응도를 적용한 해석을 제시하고 있다. 균열감응도란 파괴역학 실험 당시 시험편에 가해진 인공 균열의 감응도를 말하며 이는 3점 하중에 의한 파괴가 균열의 성장에 의한 파괴인지, 혹은 단순히 인장파괴에 의한 것인지를 판명함으로써 측정자료의 선택을 명확하게 하기 위한 방법의 하나로 적용될 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.3
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• pp.247-253
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• 2007

Determination of crack depth in filed using the self-calibrating surface wane transmission measurement and the cutting frequency in the transmission function (TRF) is very difficult due to variations of the measurement conditions. In this study, it is proposed to use the measured full TRF as a feature for crack depth assessment. A Principal component analysis (PCA) is employed to generate a basis of the measured TRFs for various crack cases. The measured TRFs are represented by their projections onto the most significant principal components. Then artificial neural networks (NNs) using the PCA-compressed TRFs is applied to assess the crack in concrete. Experimental study is carried out for five different crack cases to investigate the effectiveness of the proposed method. Results reveal that the proposed method can be effectively used for the crack depth assessment of concrete structures.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.20 no.1
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• pp.89-100
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• 2010

Although various methods for determination of damage threshold in rock have been suggested, clear damage thresholds were determined by some methods, but different thresholds were measured by other methods. We determined the damage thresholds in Hangdeung granite using all the methods suggested, and investigated the best methods, applicability and errors of each method. The crack initiation threshold and the crack damage threshold which are important in investigation of characteristics of crack development and failure were verified by field strength ratio method and long-term constant load test. The crack closure stress and the crack initiation stress were 57.5 MPa and 77.6 MPa, and the most exact values were yielded by crack volumetric strain. The secondary crack initiation stress was 90.6 MPa and AE event count and AE event count rate were the effective methods. The volumetric stiffness, AE event count and AE event count rate were the most effective methods for determination of crack coalescence threshold and crack coalescence stress was 110.3 MPa. The crack damage stress was 127.5 MPa and was measured correctly by volumetric stiffness and AE event count rate. The ratio between crack initiation stress and uniaxial compressive strength was 0.47 which was very similar with the FSR value of 0.46. The ratio between crack damage stress and uniaxial compressive strength was almost the same as the ratio between long-term strength and uniaxial compressive strength, indicating that the crack initiation stress and the crack damage stress measured were correct.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.263-266
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• 2004

본 논문에서는 터널 구조물에서 발생하는 균열의 인식과 이에 대한 정보를 획득하기 위한 방법에 대한 연구를 수행하였다. 터널 구조물에서 발생하는 균열의 경우, 건설 분야의 특수성 때문에 기존의 경계점 인식(edge detection) 알고리즘을 적용하는 경우 정밀도 저하의 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하고 더불어 정밀도를 향상시킬 수 있는 방법으로 영상에서 균열을 인식하는 균열 인식 단계와 인식된 균열의 길이, 두께 등을 측정하는 균열 정보 획득 단계로 구분하였다. 균열 인식 단계에서는 균열의 시작점과 끝점을 기준으로 휴리스틱(Heuristic) 알고리즘을 사용하여 픽셀 값의 분포에 따라 균열의 중심선을 계산하여 균열을 인식한다. 균열 정보 획득 단계에서는 균열 인식 단계에서 얻은 정보를 통해 균열의 길이, 진행 방향 정보, 그리고 균열의 두께를 계산한다. 균열의 길이 및 진행 방향 정보는 균열 인식 단계에서 얻어진 정보를 통하여 계산하며, 균열 두께 측정은 각 픽셀의 누적 값을 이용하여 계산하는 원형 검출기(Daugman 알고리즘)를 변형하여 사용하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.1
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• pp.38-47
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• 2007

The initiation of fatigue cracks in a simulated aircraft structure with a series of rivet holes was detected by acoustic emission(AE), then the crack length was determined by surface acoustic wave(SAW) technique. With the initiation and growth of fatigue cracks, AE events increased intermittently to form a stepwise incremental curve of cumulative AE events whereas the crack length increased more or less monotonically. With the SAW technique employed, the crack sizing for 13 different cracks including some short cracks was performed. With the reference to the measurement by traveling microscope, cracks in the range of $1{\sim}8mm$ long were reliably sized by the SAW technique. Although it was impossible to size the short fatigue cracks in the range shorter than 1 mm, the SAW technique still appeared practically useful for a range of crack lengths often found in aircraft structures.

• Journal of Industrial Technology
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• v.16
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• pp.267-275
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• 1996

금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.22 no.6
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• pp.589-597
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• 2010

Steel structures have a higher probability of being damaged by fatigue than by other causes of deterioration. As such, their maintenance to prevent fatigue damage is essential to sustain their safety and performance during their service period. In their maintenance, the current state of their fatigue cracks must be assessed to determine appropriate reinforcement methods and the suitable time intervals of periodic inspections when fatigue cracks are detected. Determining the crack growth rate is a successful method of predicting fractures, but it requires technical knowledge on fracture mechanics and experience in numerical methods and software for finite element analysis. In this study, a fatigue crack growth test on through-thickness cracked steel plates was conducted to assess the crack growth rate without superior technical knowledge and experience. The relationship between the Crack Opening Displacement (COD) and the crack growth rate was found in relatively long fatigue cracks.