• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.868-869
• /
• 2015

지하 매설된 가스배관을 정기적으로 검사하기 위해서 가스 공급 및 용역업체에서는 주로 비피과검사 탐상장비인 MFL(Magnetic Flux Leakage) PIG(Pipeline Inspection Gauge)를 사용한다. 기존의 MFL PIG는 배관 내 유체(가스,오일 등)의 전후차단 압력의 흐름을 이용해 별도의 구동장치 없이 피그를 진행시켜 배관의 결함 유무를 평가하는 시스템이다. 하지만 10기압 이하의 낮은 운영압력과 T 분기관과 같이 급격한 곡관부가 존재하는 직경 16인치 이하의 도시가스 배관에는 기존의 시스템을 적용하기 어렵다. 이처럼 기존 MFL PIG의 적용이 불가한 도시가스 배관(직경 16인치 이하)을 활주하기 위해서는 우선 비파괴검사 시스템을 견인할 수 있는 추진 로봇이 필요하고 추진로봇에 적합한 자기누설 비파괴검사 시스템의 개발이 필요하다. 또한 비파괴검사 장비의 센서 시스템은 결함신호를 탐지하여 결함의 발생유무 및 결함의 형상을 판별하는 성능도 중요하다. 본 논문에서는 16인치 도시가스 배관의 검사를 위한 자기누설 비파괴검사 시스템의 기초설계와 대상 시스템의 자기적 특성을 분석한다. 또한 배관 외벽의 결함 발생 유무에 따른 자기누설 신호의 크기 및 분포변화를 3차원 유한요소법을 이용해 해석하여, 결함 검출 신호의 특성을 분석하는데 초점을 둔다.

• 연구논문집
• /
• 통권28호
• /
• pp.229-238
• /
• 1998

비파괴평가의 대상이 되는 소재나 부품은 관련 표준시험편을 이용하여 평가되고, 표준시험편은 평가대상과 동일 또는 유사한 재질로 제작되어야 한다고 규정하고 있다. 따라서 비파괴평가가 요구되는 소재나 부품을 생산, 외국에 수출하기 위해서는 반드시 공인된 설비와 품질관리 체계로부터의 인증이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 초음파를 이용한 항공기용 Udimet 720Li 디스크의 비파괴평가를 위하여 ASTM에 규정되어 있는 4340강 초음파 표준시험편의 적용타당성을 제시하였다. 현미경 시험을 통하여 Udimet 720Li 합금의 미세조직을 규명하고, 고출력 초음파 분석시스템을 이용한 펄스의 위상값을 측정하는 방법으로 4340강 표준시험편 및 Udimet 720Li 합금의 초음파 속도와 감쇠값을 구하였다. 결론적으로 4340강 초음파 표준시험편이 Udimet 720Li 디스크의 평가를 위한 표준시험편으로 사용될수 있음을 증명하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제13권2호
• /
• pp.54-61
• /
• 1991

에피택시층의 두께는 푸리에변환적외선분광분석(FTIR)을 이용하여 간단하고 비파괴적으로 측정할 수 있음이 알려져 있다. 본고에서는 측정법의 기본적인 배경을 살펴보고 실제 시편의 측정결과를 제시하며 본 두께 측정법의 적용 가능성 및 문제점에 대해 논의한다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.445-450
• /
• 2000

고온에서 운용 중인 설비의 안전성을 평가하기 위해서는 사용기간동안 열화된 재료의 물성을 측정하여야 한다. 실제 사용되고 있는 화력발전소 터빈의 로터에서 열화도가 다른 여러 종류의 시편을 입수하기 어렵기 때문에, 터빈 로터재로 널리 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V 강을 인공열화시켜 시편으로 사용하였다 열화도의 비파괴적 평가를 위하여 교류 섭동 자기장을 인가하여 가역 투자율을 측정하는 자기적 방법을 사용하였다. 열화도의 증가에 따라 경도와 가역 투자율 피크 사이의 간격은 감소하였는데, 경도와 가역 투자율 피크 간격과의 선형관계를 이용하여 비파괴적으로 터빈 로터강의 열화도를 평가할 수 있는 기초를 마련하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.5-9
• /
• 2019

본 논문은 건설재료(암석, 콘크리트, 목재 등) 등의 압축강도를 비파괴적으로 산정하기 위하여 재료타격 시 발생하는 충격력에 대한 응답신호를 모두 측정하고 이를 누적한 전체 충격력 신호에너지의 이용성 및 가능성에 관해 기초연구를 수행하고 그 결과를 제시하는 것이다. 본 연구에서는 이를 위해서 충격 및 측정장치를 고안하였고 이를 이용하여 측정대상물을 회전 자유낙하에 의해 초기 타격토록하고 이후 반발작용에 의한 반복타격이 소멸될 때까지 발생할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 서로 다른 강도를 가지는 목재와 암석시편에 대하여 충격력실험을 실시하고 발생신호를 측정하였다. 시편별 산정된 전체 충격력 신호에너지는 직접압축강도시험을 통한 시편별 압축강도와 상호 비교하였다. 비교결과, 충격력 응답신호를 통해 산정된 전체 충격력 신호에너지는 시편의 직접압축강도와 직접적인 관계가 있다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 다양한 건설재료의 압축강도는 재료타격 시 발생하는 충격력 응답신호로부터 산정된 전체 충격력 신호에너지를 이용하여 비파괴적으로 산정할 수 있음을 알 수 있었다.

• 전산구조공학
• /
• 제11권3호
• /
• pp.187-198
• /
• 1998

지하구조물의 건전성을 평가하기 위한 비파괴시험으로써 탄성응력파를 이용한 충격반향탐사법을 수치해석적인 방법을 통하여 수행하였다. 즉, 일면만으로 접근 가능한 터널 면에서의 충격가진과 동적응답의 측정으로 이질면을 포함한 내부의 상태를 예측할 수 있다. 연구의 수행은 탄성거동을 하는 매질 내부에서 전파되는 탄성응력파의 특성을 이해하고, 이를 동적 유한요소해석으로 모형화하여 충격반향탐사법을 수치해석적으로 수행한다. 이질재료가 2개의 층을 이루고 있는 경우 표면층의 두께를 쉽게 측정할 수 있었으며, 구조물의 병진운동, 휨운동과 구조물 내에서 다중반사되는 탄성응력파에 의한 복합적인 영향을 받는 터널과 같은 원통형 구조물에서 동적응답의 주파수 특성으로부터 터널라이닝 내부에 형성된 공동의 위치와 크기의 예측이 가능하였다. 수치해석적인 방법과 병행하여 다양한 형태의 경계조건을 가지는 구조물에 대한 충격반향탐사법의 실험을 수행할 경우 실제적인 문제에 적용, 건전성 평가의 지표를 마련할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.211-215
• /
• 2006

구조 강이나 터빈로터 강의 기계적 물성은 자기적 특성과 관계되므로, 비파괴적으로 자기적 특성을 측정하여 기계적 물성을 평가하는 연구가 많이 수행되었다. 따라서 자동차용 강판으로 사용되는 냉연강판에서도 비파괴적으로 자기적 특성을 측정함으로써 냉연강판의 기계적 물성을 유추할 수 있을 것이고, 냉연강판 생산 라인에서 자기적 특성을 측정하여 온라인상에서 냉연강판의 기계적 특성을 모니터할 수 있을 것이다. 기계적 특성이 다른 세 종류의 냉연강판 CBQ 3060, CBQ 3041 및 CBQ 3036의 시편을 준비하고 교류 섭동 자기장을 인가하여 자기적 특성인 가역투자율을 비파괴적으로 측정함으로서 기계적 물성인 경도와의 상관관계를 규명하였다. 세 종류의 냉연강판 시편에서 기계적 물성인 비커스 경도, 항복강도 및 인장강도를 측정하였다. 주파수가20 Hz일 때, surface type 프로브로 측정한 섭동자기장의 제 1차 고조파인 가역투자율의 피크 간 간격에서 구한 보자력은 비커스경도, 항복강도 및 인장강도가 증가할 때 선형적으로 증가하였다. 주파수 20 Hz에서 lift-off에 대한 가역투자율 측정을 하였는데,lift-off가 증가함에 따라 고조파의 amplitude가 급격히 감소하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.48-59
• /
• 2013

응력파의 기반한 비파괴 검사법은 비교적 실험 절차 및 실험에 필요한 장비가 단순하고, 인체에 해가 없으며, 비용이 저렴한 특성을 갖고있다. 따라서 건축/토목 구조물의 비파괴 검사에 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만 기존의 가속도계, 변위계, 지오폰과 같은 부착 센서를 사용할 경우 표면 처리, 센서의 부착 및 이동에 따른 추가적인 시간이 소요되고, 센서와 구조물의 불완전한 커플링으로 인한 측정 결과의 신뢰성 및 일관성을 유지하지 어렵다는 문제를 발생시킨다. 최근 이러한 문제의 해결책으로 Air-coupled sensor (ACS)의 사용이 각광받고 있으며, 여러 연구자들에 의해 ACS의 가능성 및 실용성이 증명되고 있다. 기존의 접촉센서와 비교하여 ACS를 사용했을 때 얻을 수 있는 가장 큰 장점은 센서의 커플링 문제를 근본적으로 해결하여 신뢰도가 높고 일관적인 측정이 가능하고, 대형 건축/토목 구조물의 표면을 음향스캔하여 결과를 신속하게 처리하여 실시간으로 시각화 할 수 있다는 점이다. 이론적으로 ACS를 이용하여 측정하는 물리값은 콘크리트 내부에서 발생된 응력파의 일부가 공기중으로 전파된 누설파 (Leaky wave)이다. 콘크리트 비파괴 검사에 주로 사용하는 100 kHz이하의 저주파를 측정할 경우 일반적으로 콘텐서마이크가 ACS로 사용될 수 있다. 기존 연구자들은 실험 및 이론적 연구를 통하여 응력파에 기반한 비파괴 방법에서 ACS가 기존의 접촉 센서를 대체할 수 있다는 점을 보여주고 있다. 현재 미국에서는 연방 도로청 (FHWA) 및 국가표준기술연구소 (NIST)의 연구비 지원으로 ACS의 실용성을 높이기 위하여 최적화된 음향반사판의 설계를 통한 ACS 의 민감도를 높이기 위한 연구, 다채널 센서 배열 및 데이터 통합을 위한 새로운 알로리즘 개발, 자동화 및 로봇 기술과 융합과 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 멀지 않은 미래에는 ACS를 장착한 무인 로봇이 다양한 종류의 건축/토목 구조물의 건전도를 평가하기 위하여 종횡무진 활약하는 모습을 현실 속에서 볼 수 있을 것이라 기대한다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.373-380
• /
• 2000

파괴적인 방법으로 재료나 설비의 기계적 성질을 평가하기 위해서는 많은 경비와 시간이 소요되므로 비파괴적인 방법을 이용한 재료의 기계적 성질 평가가 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 초음파 특성을 이용하여 열처리 온도와 조건에 따른 기계적 성질 변화를 평가하였다. 초음파의 감쇠계수는 열처리 온도가 높을수록 결정립의 크기가 커지므로 증가하였다. 초음파의 감쇠계수는 열처리(담금질, 템퍼링, 용접후열처리)가 진행됨에 따라 감소하였다. 초음파 속도는 담금질과 템퍼링/PWHT한 시편에서 40 m/s의 차이를 보이고 있었다. 감쇠계수와 인성과의 상관성은 매우 좋으며 이러한 상관관계는 단조한 압력용기의 비파괴 평가에 이용할 수 있으며, 더욱이 현장 적용에 효율적으로 응용할 수 있을 것이다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.275-283
• /
• 2002

지하에 매설된 각종 시설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 비파괴적인 조사방법으로 GPR(Ground Penetrating Radar; 지하투과레이다; 지하레이다) 탐사법이 국내외적으로 많이 활용되고 있으나, 가탐심도가 일반적적로 5m이내로서 낮으며, 지하매질이 불균질하거나 점토, 염분, 자갈 등이 많은 곳 및 주변의 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 비파괴 GPR 탐사법의 제약을 극복하고자 일반적인 매설심도(물리탐사적으로는 얕은 곳)에 위치한 지하매설물임에도 불구하고 탐지가 안 되는 지역을 선정하여, 토질분석에 의해 탐사가 되지 않는 원인규명과 함께 효과적으로 지하매설물을 탐지할 수 있는 새로운 비파괴 전자(電磁) 탐사법을 제시하였다. 본 연구에서는 2kHz-4MHz 대역의 지하조사를 위한 고주파수대역 전자탐사법을 개발, 적용하였다. 고주파수대역 전자 탐사는 주파수대역 탐사이며 인공적으로 에너지원(源)을 방출하는 능동적인 탐사법으로서 가탐심도는 약30m 정도이다. 서로 수직한 전기장과 자기장을 측정하여 임피던스를 계산하며, 이로부터 측점 하부의 수직적인 전기비저항 분포를 해석하게 된다. 또한, 비접촉 용량전극을 채택하여 측정시간을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트, 아스팔트 및 잡석으로 포장된 지역에서도 조사가 용이하며, 신호중첩에 의해 고압선 등에 의한 잡음을 감소시킬 수 있게 되었다. 다른 탐사방법으로는 발견할 수 없었던 지하매설관에 대해서 본 고주파수대역 전자탐사를 성공적으로 정밀하게 적용할 수 있었다. 본 연구 결과를 지하매설물의 위치 및 깊이 확인을 위한 정밀 지하측량 지반조사 및 문화 유적지조사 등에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.