• 비파괴검사학회지
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• 제24권1호
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• pp.8-14
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• 2004

증기발생기 세관의 결함을 정량적으로 평가하기 위해서 신경회로망과 전자기 유한요소 모델링을 사용한 모델링기반 와전류 신호해석기법을 개발해왔다. 본 연구에서는 개발된 신호해석 기법을 검증하기 위해서 실제로 얻어진 와전류 신호를 해석하였다. 유한요소 모델링을 이용하여 생성된 모사 와전류 신호로 데이터베이스를 구성하였으며, 이들을 사용하여 PNN 분류기와 BPNN 크기 산정 신경회로망을 학습시켰다. 축대칭 가공 결함에서 실험 와전류 신호를 획득하였으며, 이 신호를 신경회로망에 입력시켜서 신호를 해석하였다. 신호 해석 결과는 매우 우수하여, 모델링을 이용하여 개발한 신호해석기법은 실제 와전류 신호 해석에 활용할 수 있음을 알았다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.431-433
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• 2008

본 논문에서는 원자력 발전소의 SG세관 검사를 위한 배열와전류프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 신호해석을 위해 원자력발전소 SG 세관의 내부 및 외부결함을 모델링하였으며, 결함의 깊이는 세관 두께의 40[%]로 하였다. 해석방법은 3차원 유한요소법을 이용하여 전자기 수치 해석을 수행하였다. 두 종류 결함의 수치해석 비교 결과 내부결함의 신호가 외부결함 신호에 비해 크게 발생되는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 획득한 신호를 ASME 표준 시험편을 이용한 배열와전류 프로브의 와전류탐상 실험신호와 비교하였다. 본 논문의 결과는 원전설비검사를 위한 배열와전류프로브 신호의 특성해석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.109-111
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• 2009

본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 이용하여 원전 증기발생기 세관에서의 결함 변화에 따른 배열와전류프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 해석하기 위하여 3차원 전자기유한요소법을 이용하였다. 해석 대상으로 FBH 결함이 있는 세관을 사용하였으며, 결함의 위치는 관의 외부표면에 존재하게 하고 결함의 깊이는 세관 두께의 20%, 40%, 60%, 80%, 100%로 하였다. 결함의 크기를 변화시켰으며, 시험주파수는 100kHz, 300kHz, 400kHz를 사용하였다. 배열와전류프로브의 방향성에 대한 특성을 확인하기 위하여 축방향 및 원주방향 Notch 결함 신호의 차이를 비교하였다. 본 논문을 통하여 결함형상, 깊이 및 크기, 시험주파수의 변화에 따른 탐상신호의 변화를 확인할 수 있었으며, 본 논문의 결과는 배열와전류프로브의 와전류탐상 신호 평가 시 도움이 될 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.790_791
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• 2009

본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 통하여 원전 증기 발생기(SG, Steam Generator) 세관의 결함 변화에 따른 배열와전류프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 위해 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 이를 3차원 전자기 유한요소법을 이용하여 문제를 해석하였다. 해석을 위한 선정한 결함은 프로브의 특성파악을 위한 표준시험편과 원전 SG세관에 발생 가능한 결함인 Pitting, SCC, Wear, Multi SCC 결함을 선정하였다. 해석 대상으로는 원자력발전소 증기발생기 세관으로 사용되고 있는 Inconel 600 도체관을 사용하였다. 본 논문으로 통하여 결함의 형상, 크기, 시험주파수의 변화에 따른 탐상신호의 변화를 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 배열와전류프로브의 와전류탐상 신호 평가시 도움이 될 것이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.231-234
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• 2007

와전류를 이용한 전위강하법은 시험체에 와전류를 비 접촉식으로 발생 시킬 수 있어 기존의 방식에 비해 결함 검출시 발생하는 오차를 줄일 수 있고 물체의 결함 검출신호의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전위강하법의 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 3차원 유한요소해석과정에서 해석시간을 단축시키기 위해 각 영역별로 MVP, ESP, RMSP, TMSP의 미지수 변수를 부여하여 유한요소해석을 수행하였다. 기존의 전위강하법에 와전류의 개념을 적용하기 위해서 주파수에 대한 결함 깊이의 영향과 결함에 대한 주파수에 대한 영향을 검토해본 결과 결함의 깊이가 깊어질수록 또한 높은 주파수에서 신호의 크기가 선형적으로 증가하는 패턴을 보였다. 연구결과 와전류를 이용하여 ACPD법을 시행할 경우 데이터 처리 과정과 실험 장비를 단순화 시킬 수 있어 결함 검사를 손쉽게 할 수 있을 것이라 예상된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권2호
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• pp.155-161
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• 2010

전자기유도(electromagnetic induction) 현상을 이용한 비파괴진단기법으로 최근까지 와전류탐상기법, 교류장측정기법, 자속누설검사기법, 그리고 원격장검사기법 등이 개발되어 활용되고 있었다. 이 기법중 와전류탐상기법은 오늘날 발전설비, 화학, 조선 및 군수설비 등의 열교환기 전열관 비파괴검사에 널리 적용되고 있다. 와전류탐상검사 시스템의 구성은 기능별로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈, 디지털 신호처리를 위한 아날로그-디지털 변환 모듈, 전원공급장치 및 신호취득 평가 프로그램 등으로 구성되며, 본 연구에서는 다중채널방식의 와전류탐상검사 장치(하드웨어) 개발에 필요한 구성 요소중 1차적으로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 설계 개발하였다. 본 연구에서 개발한 와전류탐상검사 장치의 특정은 주파수영역 및 시간영역 다중화 방식에 의한 최대 4개 주파수의 동시 적용이 가능한 다중채널장치이다. 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 구성하는 각 회로에서 와전류신호 발생, 변조, 전처리, 변조 및 신호 디스플레이를 위한 신호가 적절하게 처리되어 최종적으로 와전류신호 평가에 필수적인 리사쥬신호가 임피던스 평면 내에 디스플레이 되는 것을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권5호
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• pp.545-550
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• 2012

원자력발전소 증기발생기 세관은 방사성물질이 외부로 누출되지 않도록 압력경계 역할을 하는 주요부품이다. 설비 운전기간이 증가함에 따라 이차측에서 유입된 슬러지가 증기발생기 2차측 유체 흐름을 따라 상부로 이동하면서 유체비등과 난류에 의해 세관 외면에 스케일이 부착되어 세관열화, 유로홈 막힘 및 열전달을 감소시키는 파울링을 유발하는 원인으로 작용한다. 따라서, 원전 운영자는 세관 외면에 쌓인 스케일의 두께를 확인하여 일정시점이 되면 화학세정 등의 정비를 수행한다. 본 논문에서는 보빈코일 와전류신호를 이용하여 세관 외면에 부착된 스케일 두께를 정량적으로 평가하는 기술을 개발하고자 스케일 시험편을 제작하여 스케일 두께와 와전류신호 진폭 간의 상관관계를 분석하였고, 이를 바탕으로 스케일의 두께를 정량적으로 평가하는 기법과 대량의 와전류 데이터를 평가할 수 있는 프로그램을 개발하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.509-512
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• 2008

본 논문에서는 원전 증기발생기세관 진단을 위한 와전류탐상의 전자기 수치해석을 수행하였다. 전자기적 특성을 해석하기 위하여 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 3차원 전자기 유한요소 프로그램인 OPERA 3D를 이용하여 전자기 수치 해석을 수행하였다. 신호해석을 위해 사용된 프로브의 종류는 배열와전류프로브이며, FBH 결함의 신호를 해석하였다. 결함의 깊이는 세관 두께의 40[%], 60[%] 및 100[%]로 하였다. 시험주파수는 100[kHz], 300[kHz], 400[kHz]를 사용하였고, 각각의 결함 및 시험주파수에 대한 결과를 비교 분석하였다. 본 논문의 결과는 앞으로 배열와전류프로브를 이용하여 원전 증기발생기세관 진단을 할 경우 신호 해석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-337
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• 2010

본 논문은 원전 증기발생기(SG, steam generator) 세관의 정밀 진단을 위한 차세대 탐촉자인 배열형 와전류 탐촉자의 특성 해석에 대한 3차원 전자기 수치해석을 수행하였다. 다양한 결함 해석을 위해 ASME(American Society of Mechanical Engineers) 표준시험편과 X-probe combo 표준보정시험편(inline EXP/spiral groove combo standard)을 선정하여 탐상신호를 획득하고, 실제 실험 신호와 비교하여 결과의 타당성을 검증하였다. 표준 보정 시험편의 해석 결과를 바탕으로 원전 SG 세관에서 주로 발생하고 있는 pitting, SCC(stress corrosion cracking), multiple SCC, wear 결함에 대하여 탐상신호를 획득하였다. 해석 대상으로는 원자력발전소 SG 세관으로 사용하고 있는 Inconel 600 도체관을 사용하였고, 이때의 시험주파수는 300 kHz이다. 본 논문을 통하여 각각의 결함에 대한 신호 특성을 파악하여 배열형 와전류 탐촉자의 결함의 종류에 따른 신호 특성을 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 배열형 와전류 탐촉자의 와전류 탐상 신호 평가시 도움이 될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제14권6호
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• pp.207-212
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• 2004

전자기학의 분야에서 와전류를 이용한 응용 분야는 매우 다양하다. 예를 들면, 핵을 이용한 원자력 발전소의 증기 발생 튜브 또는 비행기의 엔진이나 날개 부분의 결함 등을 자기적 특성을 이용하여 비파괴 검사를 하는 등의 일이다. 와전류의 특성을 결정짓는 가장 중요한 인자 중 하나가 바로 센서 측정 거리 (lift-off)인데 이것은 와전류를 측정한 센서와 피검사 물체간의 물리적인 공간거리를 뜻한다. 이 인자는 와전류 신호의 특성을 정확하게 분석해내는데 매우 중요함에도 불구하고 실제 필드에서는 모든 경우마다 그 정확한 값을 측정해내기가 힘들 뿐더러 일정한 거리를 상시 유지 하기도 어렵다. 따라서 자기적 신호의 하나인 와전류로 하여금 다양한 상황에서의 lift-off로 변화에도 영향을 받지 않고 일정한 특성을 유지하게끔 해주는 기술이 필요하다. 이 논문은 다양한 lift-off로부터 얻어진 와전류를 보상하여 일정한 성질을 유지하도록 하는 기법을 설명하고 있다. 다양한 lift-off로 부터 얻어진 와전류들은 신호 획득 거리가 0인 이상적 상태의 신호들로 보상 변환 되어 다음 단계인 피검사 시료상의 결함 또는 흠집의 물성이나 특성 파악에 계속해서 쓰이게 된다.