• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.163-168
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• 2001

접착제와 리벳으로 접합된 항공기 판재의 접합부는 접합 불량, 크랙, 피로 결함이나 부식등에 의해 손상되고 열화될 수 있으며 이런 결함을 전 영역에 걸쳐서 신속하고도 신뢰성 있게 검사하는 것은 항공기 안전을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 이를 위해 항공기용 알루미늄 판재의 랩 스플라이스 접합 연결부의 접합 품질을 비접촉 방식으로 수행할 수 있는 초음파 비파괴 평가법을 제안한다. 여기서는 레이저를 이용해 램파를 발생시키고 비접촉식 트랜스듀서 (공기정합 용량형 트랜스듀서)를 이용해 피치-캐치 방식으로 검사한다. 레이저 소스로는 Q-스위치된 Nd:YAG 레이저가 이용되며 배열 형태의 직선 슬릿을 갖는 마스크를 이용해 특정 모드의 램파를 발생시켜 이용하였다. 접합부의 한 쪽에서 발생된 레이저 여기 초음파는 판을 따라 전파하여 접합부를 지나 반대편에서 수신되고 수신된 신호의 특성과 접합부의 품질과의 관련성을 조사하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1847-1853
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• 2000

A computer simulation technique for 2-dimensional laser generated ultrasonic waves was developed for visualization and investigation of ultrasonic propagation in solids. The technique is similar to a finite difference method (FDM) and a mass-particle model method, but uses a new nodal calculation method based on fundamental consideration of an elastic wave equation. By this method, the propagation behavior oflaser generated ultrasonic wave in thermoelastic and ablation mode is visualized and shows good agreement with previous experimental result or the numerical analysis result by Green function.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.27-32
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• 2000

본 논문에서는 고출력 펄스 Nd:YAG 레이저를 이용해서 원반형 시편의 한쪽 면에서 초음파를 발생시키고 반대 면에서 피드백 제어에 의해서 안정화된 마이켈슨 간섭계를 이용하여 열탄성 영역에서의 초음파를 검출하였다. 이론식에 의해서 계산된 열탄성 영역에서의 초음파 변위 파형이 실험에서 얻어진 파형과 유사한 것을 확인하였고, 특히 종파와 횡파의 음속이 접촉식 트랜스듀서를 이용하여 펄스-에코법으로 측정한 음속과 거의 일치하는 것을 확인하였다. 레이저 초음파를 이용한 응용예의 하나로 원반형 시편을 노 안에 넣고 음속을 계측한 결과 온도의 증가에 따라 음속이 감소하는 것을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권4호
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• pp.266-272
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• 2016

본 논문에서는 나노스케일 금속박막 내에서 체적종파가 전파하는 특성을 연구하였다. 실리콘(100) 기판 위에 150 nm 두께의 크로뮴 혹은 알루미늄 박막을 적층하여 시편을 제작하였으며, 펨토초 레이저 시스템으로 구성된 시간영역 열반사율 기법(time-domain theromoreflectance technique)을 이용하여 박막 표면으로부터 여기된 탄성파가 박막과 기판의 계면에서 반향될 때 발생하는 신호를 검출하였다. 체적종파의 거동을 모사하는 열탄성 방정식을 수치해석적으로 풀어 측정값과 곡선맞춤함으로써 박막의 체적종파 속도와 탄성계수를 평가할 수 있었으며, 결과를 문헌값과 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구로부터 확립된 레이저 계측법은 나노재료의 특성평가에 적합함을 보여주며, 이는 기존의 접촉식 파괴식 검사법의 한계를 뛰어넘을 대안을 제시한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.851-856
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• 2003

This paper proposes a single-mode Lamb-wave generation and detection system using a pulsed laser as a generator and an air-coupled transducer combined with the wavelet transform analysis, as the detector. The laser source with arrayed linear slits was used to generate Lamb-wave which is able to control the wavelength of Lamb-wave to be generated by changing the slits separation. An ari-coupled transducer was used to receive Lamb-wave, which can selectably receive a single mode of leaky Lamb wave by changing the oblique angle of transducer, since the leaky Lamb-wave has unique leaky-angle according to the mode. Also, the received signal was processed by wavelet transform for the analysis in domain of time-frequency. The theoretical dipersion curve and the experimetal result was compared to show good agreement.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권3호
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• pp.259-267
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• 2004

탄성매질에서 레이저 여기에 의한 열탄성 영역에서의 초음파 발생 현상과 표면 균열과의 상호작용을 유한요소법으로 모델링하였다. 반무한 탄성체 표면에 집속된 레이저 선원을 전단 쌍극자(shear dipole)로 모델링하고, 2차원 평면 변형율 유한요소법을 사용하였다. 발생된 표면파의 변위와 종파 및 횡파의 지향성을 관찰함으로써 전단 쌍극자-유한요소 모델의 타당성을 조사하였다. 표면파와 균열(기계가공된 2차원 홈)과의 상호작용을 관찰하기 위하여 2가지 경우를 고려하였다 먼저 레이저 소스와 수신 위치가 균열에 대하여 모두 고정되어 있는 경우, 다음으로 수신자가 고정되어 있고 소스가 시험체 표면 위를 이동하는 주사형의 경우이다. 첫 번째 경우에 균열 깊이 $0.3-5.0mm ({\lambda}_R/d=0.21{\sim}3.45)$에 대하여 균열 상단과 하단에서 각각 반사된 파의 변위로부터 균열깊이를 측정할 수 있음을 보였고, 두 번째 경우에 레이저 소스가 결함 위를 주사할 때 발생하는 반사파의 큰 진폭 변화를 통하여 파장보다 한 차원 낮은 깊이의 균열을 탐지할 수 있음을 보였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.149-154
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• 2004

In the semiconductor and the optical industry a new transport system which can replace the conventional sliding system is required. These systems are driven by magnetic field and conveyer belt. The magnetic field damages semiconductor and contact force scratches the optical lens. The ultrasonic wave driven system can solve these problem. In this paper, the relationship of transporting speed according to the change of flexural beam shape and the effect of transporting speed according to the change of weight and amplification voltage are verified. The vibration behavior of flexural beam in the ultrasonic transport system is experimented using Laser Scanning Vibrometer.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.388-392
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• 2012

본 연구에서는 표면파의 음향비선형 특성 측정을 위해 선 배열 레이저 빔을 이용하여 협대역의 표면파를 발생시키고 레이저 TWM(Two-Wave Mixing) 방식으로 수신하는 완전 비접촉 측정 방법이 도입되었다. 이 기술은 알루미늄 합금의 소성변형과 음향비선형 특성과의 상관성을 조사하는데 적용되었다. 그 결과, 재료의 소성변형에 따라 음향 비선형성이 비례적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 접촉식 PZT 탐촉자 수신 방법으로 측정한 결과와 동일한 경향이다.