최근, 레이저 초음파 영상화 기법은 구조물의 비접촉식 손상 진단을 위해 널리 연구되고 있다. 초음파 영상화 기법의 가장 큰 장점은 비접촉식으로 구조물의 손상을 진단할 수 있고, 가진 및 측정 지점을 자유로이 이동할 수 있다는 점이다. 따라서 이는 고온이나 동적상태의 구조물에 적용이 가능하며, 시간과 공간상의 충분한 데이터를 획득할 수 있으므로 역문제 (Inverse problem)를 해결할 필요 없이 완전한 초음파의 전파 형상을 얻을 수 있다. 지난 연구들에서는 충분한 가진력 혹은 측정 민감도를 확보하기 위해 가진 레이저와 부착형 센서의 조합이나 부착형 가진 트렌스듀서와 센싱 레이저의 조합으로 초음파 영상을 획득하고자 하였다. 하지만 이들 조합은 가진 혹은 측정 지점이 구조물에 부착되어 있어 완전한 비접촉식 기법을 구현하지 못하였다. 이를 극복하고자 레이저와 EMAT 센서 등의 조합이 시도되어 왔으나, 이 또한 EMAT 센서의 적용 거리에 따른 한계점을 지니고 있다. 본 연구에서는 가진 레이저 (Nd:Yag)의 스캐닝을 통해 다양한 가진 점에서 발생된 초음파가 탄성체 구조물을 통해 전파되고, 이를 센싱 레이저 (Laser Doppler Vibrometer)를 이용하여 측정함으로써 비접촉식 초음파 영상화를 구현하였다. 나아가, 정상파 필터(Standing-wave filter)를 이용하여 구현된 초음파 영상으로부터 손상 영향만 검출해 내는 기법을 개발했다. 개발된 기법은 복합재 시편의 층간박리 (Delamination) 진단을 통해 검증하였다.
물질의 진동감쇠 특성을 평가하는 대표적인 시험법은 ISO 6721, ASTM E 756 등에서 찾아 볼 수 있다. 이들 규격에서는 비접촉 가진방법으로 전자석 시스템을 사용한다. 하지만 이와 같은 방법은 강판 단독으로의 시험은 간편하나 비자성체 물질이나 도료를 도포 할 경우, 별도의 금속판이 필요하다. 또한 그에 따른 금속판의 감쇠특성을 별도로 평가해야 되며, 접착제에 대한 영향도 고려해야 된다. 이에 대한 보완으로 음압가진 방법을 이용한 비접촉 가진을 강철과 플라스틱에 적용하였다. 실험결과, 강철과 플라스틱의 공진주파수에 따른 손실계수와 탄성계수는 전자석을 이용한 실험결과와 일치하였다.
The possibility of noncontact excitation of vibrations in a shaft was investigated in order to enable online structural health monitoring of a shaft during its rotating condition without stop operation. The proposed noncontact exciter was devised to exclusively generate one of two shaft vibration modes, so called longitudinal and flexural. Using the prototypes and a lot of experiments on them, it was proven that bias magnetic field, exciting voltage, center frequency, and geometry of yokes have crucial impacts on its output characteristics.
The noncontact vibration exciter system using the electro-magnet for a thin plate is studied in this paper. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion of thin plate is derived. The main purpose of this experiment is to match the input-frequency and response frequency of thin plate. The test equipment is configured to vibrate on both sides of the thin plate using the electro-magnet. Two frequencies(input frequency and response frequency) in our experiments show very good agreement. This study results will contribute to basic investigate of an alternative air-knife system for the steel industry.
n-형 탄화규소 반도체에 대한 구리금속을 이용하여 오옴성 접촉 구조를 제작하였다. 제작된 구리접촉에 대해 후속열처리 조건과 금속접촉 구조에 따른 재료적, 전기적 성질의 변화를 조사하였다. 금속접촉의 오옴성 성질은 금속박막의 구조 뿐 아니라 열처리조건에 대해서도 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 열처리는 급속열처리 장치를 이용한 진공상태 및 환원 분위기에서 2단계 열처리방식을 통하여 시행하였다. 접촉비저항의 측정을 위해 TLM 구조를 만들었으며 면저항 ($R_{s}$), 접합저항 ($R_{c}$), 이동거리 ($L_{T}$), 패드간거리 (d), 전체저항 ($R_{T}$) 값을 구하여 알려진 계산식에 의해 접촉비저항 ($p_{c}$) 값을 추정하였다. 진공보다 환원분위기에서 후속 열처리를 수행한 시편이 양호한 전기적 성질을 가짐을 알 수 있었다. 가장 양호한 결과는 Cu/Si/Cu 구조를 가진 금속접촉 결과이었으며 접촉비저항 ($p_{c}$)은 $1.2\times 10^{-6} \Omega \textrm{cm}^2$의 낮은 값을 얻을 수 있었다. 재료적 성질은 XRD를 이용하여 분석하였고 SiC 계면 상에 구리와 실리콘이 결합한 구리 실리사이드가 형성됨을 알 수 있었다.
저작은 교합과 악운동 뿐만 아리라 근신경계, 고위 중추까지 복합적으로 관여하는 기능적 행위이다. 교합 양상은 다양하게 저작 형태에 영향을 끼치며 저작 효율에도 관여한다. 저작 형태는 다양한 모양을 가지나 두가지 전형적인 군 즉, 전방에서 관찰시 그 양상이 수직적이며 chopping운동을 닮은 군과 저작 형태가 주로 측방으로 이루어지며 grinding을 하는 군으로 나눌 수 있다. 본 연구의 목적은 저작 형태의 치아가 교합접촉 및 저작 효율에 미치는 영향을 고찰해 보고자 하는 것이다. 하악운동궤적기록기를 이용하여 정상교합을 가진 치과대학생중 전형적인 2가지 저작형태를 보이는 각 10명씩을 피검자로 선택하였다. 3가지 하악위 즉, 중심위, 작업측 비작업측에서의 교합접촉을 고무형 교합인기재로 기록하여 천공부의 직경이 1mm이하면 1점, 1-2mm또는 직선상이면 2점, 2mm이상이면 3점으로 평가하여 각 점수의 합으로 좌우 소구치 및 대구치의 접촉 지수를 측정하였다. 저작 효율을 평가하기 위해 땅콩 3g(${\pm}0.01g$)을 20회 저작하게 한 후 3회 입을 헹구어 뱉게 하였다. 체눈 크기가 각 0.425, 0.60, 0.85, 2.0, 4.0인 체에 거른 후 $65^{\circ}C$로 오븐에서 세시간 말려 무게를 측정하고 중심 크기$(M_{50})$과 저작효율치(R)를 계산 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Chopping형은 grinding형에 비해 중심위에서 더 넓은 교합접촉을 보였다(P<0.01). 2. Grinding형은 chopping형에 비해 측방위에서 더 넓은 교합접촉을 보였다(P<0.01). 3. Chopping형은 중심크기($(M_{50})$)과 저작효율치(R)로 비교하였을 때 더 좋은 저작 효율을 보였다(P<0.01).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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