• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.317-323
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• 2010

원자력발전소 배관 용접부에 대한 수동 초음파검사는 KPD(Korean Performance Demonstration)의 일반 절차서를 사용하여 기량 검증을 인정받고 있으나, 자동 초음파검사의 경우에는 일반 절차서가 없으며 해당 자동 검사 장비를 이용하여 절차서 기량 검증을 받아야 한다. 현재까지 국내에서 수행되고 있는 자동 초음파검사에 대한 절차서 기량검증은 대부분 펄스-반사기법을 적용한 절차서이나, 최근에 각광받고 있는 위상배열 초음파검사 기법을 이용한 절차서 기량검증은 국내에서 시행된 사례가 전무하다. 본 연구에서는 원자력발전소 가동중검사에 위상배열 초음파검사 기법을 적용하기 위하여 위상배열 초음파 신호취득 및 평가 소프트웨어를 개발하고 위상배열 초음파 탐촉자 및 웨지를 설계 하였다. 개발된 절차서에 대하여 결함 검출, 길이 및 크기 측정에 대한 기량검증을 수행하였으며, 검증된 위상배열 초음파탐상검사 절차서는 향후 원자력발전소 배관 용접부 검사에 적용할 예정이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.304-310
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• 2005

용접부 및 구조물에 발생된 결함의 깊이를 정밀하게 측정하기 위한 노력은 현재까지 계속되어 왔으며 앞으로도 계속되어야 할 연구분야중의 하나이다. TOFD 검사기법은 현재까지 결함의 깊이를 측정하기 위한 여러 가지 검사 방법중에 가장 정밀한 것으로 알려져 있다. 그러나 사용하는 초음파 굴절각에 따른 빔의 도달범위에 의하여 결함을 놓칠 우려가 있다. 본 여구에서는 일반적인 TOFD 기법대신 위상배열 초음파 기법을 이용한 TOFD 검사를 적용하여 두께가 두꺼운 검사대상에 대하여 결함의 검출능 및 깊이 측정결과를 비교하였다. 위상배열 초음파를 이용한 TOFD 검사를 사용함으로써 다양한 결함에 대하여 검출능 및 정확한 깊이 측정이 가능함을 실험적으로 확인하였다. 본 연구에서 개발된 위상배열 TOFD 기법은 발전설비의 압력용기와 같은 두꺼운 검사대상에 적용될 경우 검사 신뢰도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.185-191
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• 2012

일반적으로 위상배열 초음파검사 기법을 이용한 배관 용접부검사에서는 높은 검사 각도를 효과적으로 발생하기 위하여 ��지를 사용하게 된다. 그러나 용접부 또는 접근이 제한된 부위에 대한 검사는 위상 배열 초음파 탐촉자에 ��지를 부착하게 되면 ��지의 전단 길이로 인하여 검사체적을 포함하지 못하는 등의 문제점이 발생하게 된다. 따라서 ��지를 사용하지 않고 높은 검사 각도를 발생할 수 있는 횡파 위상배열 초음파 탐촉자를 적용해야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 굴절각도가 높은 횡파를 발생할 수 있는 위상배열 초음파 탐촉자를 설계하고 제작하여 다양한 깊이의 EDM 노치가 가공된 시험편에서 결함이 정확하게 검출되고 평가될 수 있는 지를 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 설계된 횡파 위상배열 초음파 탐촉자는 다양한 깊이의 결함을 검출하고 신뢰성 있는 정밀도를 나타내었으므로 향후 접근제한이 예상되는 발전설비 구조물의 검사에 적용된다면 효과적인 검사 결과를 보여줄 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.137-146
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• 2019

다수의 초음파 트랜스듀서를 이용한 초음파 위상 배열은 초점제어에 의해 인체 내 종양을 치료하는 목적 등으로 사용되고 있다. 초점제어에 의해 결정된 각 초음파 트랜스듀서 표면음압의 크기와 위상은 각 초음파 트랜스듀서에 인가되는 전압의 크기와 위상을 제어하여 구현 가능하다. 본 논문에서는 초음파 트랜스듀서의 인가전압과 표면음압 사이의 관계를 모델링하고, 요구되는 초음파 트랜스듀서의 표면음압을 생성하기 위한 인가전압을 PWM 기법으로 제어하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 타당성은 61개의 초음파 트랜스듀서로 구성된 초음파 위상배열의 초점제어를 예로 들어 시뮬레이션으로 검증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.151-157
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• 2004

초음파검사는 재료의 표면 또는 내부에 존재하는 불 연속부를 검출하기 위해, 초음파를 재료에 전달시켜 검사하는 비파괴검사법의 일종이다. 이러한 일반 초음파검사 방법 및 일반 결함평가 방법은 복잡한 형상에서 반사되는 신호로부터 결함을 구분하기가 어려워 결함의 평가 및 검사결과에 신뢰성이 떨어지고 있는 실정이다. 따라서 이러한 crack성 결함의 발생 가능성이 높으나 기존의 초음파검사 방법으로는 결함 판별에 어려움이 있는 설비에서의 검사방법 및 결함평가 방법의 제고가 필수 불가결한 실정이다. 본 연구에서는 위상배열 초음파를 사용하여 크랙 검출능력이 높고 길이 평가가 가장 정확한 방사각도를 규명하고, 주요발전설비중 하나인 터빈에 적용하였다. 기존의 초음파 검사 방식이 아닌 위상배열 초음파를 이용하여 결함의 크기를 평가할 수 있는 신 기법 및 이를 이용하여 터빈 블레이드 루트부 내에 존재하는 미세 결함에 대하여 크기평가 방법 및 결함탐지 방법에 대하여 고찰하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.299-306
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• 2015

일반 위상배열 시스템에서는 다수의 압전소자를 가지는 탐촉자의 개별 소자에 인가하는 시간지연을 조절함으로써 초음파빔을 전자적으로 제어하고 초음파 영상을 획득한다. 반면, full matrix capture(FMC) 기술은 위상배열 탐촉자에 대해 하나의 소자에서 초음파를 입사시킨 신호를 모든 압전소자에서 수신하고, 이 방법으로 모든 가능한 송수신 조합의 신호 데이터를 수집하는 방법이다. 이 FMC 데이터는 후처리를 통해 초음파 영상으로 재구성될 수 있으며, 기존 위상배열 초음파 영상과 동등한 영상뿐만 아니라 가상적으로 관심영역의 모든 지점에 집속하여 분해능과 선명도가 향상된 total focusing method(TFM) 영상으로도 합성이 가능하다. 본 논문에서는 일반 위상배열장치를 이용하여 FMC가 가능하도록 시스템을 구현하고, 취득된 FMC 신호로부터 sector B-scan 및 TFM 이미지를 영상화하는 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권1호
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• pp.20-26
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• 2005

유도초음파는 판, 봉 또는 관과 같은 구조물의 장거리 탐상에 사용되고 있다. 그러나, 유도초음파에는 그 모드가 많고 전파속도가 달라서, 원하는 모드를 선택적으로 발생시키고 수신하는 기법이 유도초음파를 응용하는데 핵심적인 기술 중 하나이다. 본 연구에서는 배열형 탐촉자의 위상을 조절하여 유도초음파를 발생시키는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 8채널 초음파 펄서/리시버, 그리고 각각의 채널을 일정한 시간간격으로 구동할 수 있는 회로를 개발하였다. 8개의 탐촉자를 만들어서 배열형으로 사용하여 유도 초음파를 발생시켰다. 이웃한 요소 탐촉자 사이의 구동시간 간격을 제어하여 이에 맞는 위상속도를 지닌 유도초음파를 선택적으로 발생시켰고, 발생된 유도초음파의 군속도를 측정하였으며, 배열탐촉자에서 수신된 신호를 시간지연을 가지고 합성하여 유도초음파의 모드를 선택적으로 수신하였다. 그 결과, 이웃한 요소 탐촉자 사이의 구동시간 간격을 바꿈으로서 원하는 모드의 유도초음파를 선택적으로 발생시킬 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권1호
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• pp.13-20
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• 2017

일반 위상배열초음파 시스템은 배열된 개별의 소자에 시간지연을 적용함으로써 초음파 빔을 조향하고 초음파 이미지를 구성한다. 반면, full matrix capture(FMC)은 위상배열탐촉자에서 가능한 모든 송수신 조합의 A-scan 데이터 전체를 수집하는 신호 수집 방법이며, FMC 데이터의 후처리를 통해 기존 위상배열초음파와 동등한 이미지뿐만 아니라 기존 위상배열초음파에서 구현하지 못하는 다양한 이미지를 합성할 수 있다. 본 논문에서는, 균열 형태의 결함을 영상화할 수 있는 LLL mode total focusing method(TFM)에 대한 기본 알고리즘을 기술하고, 실험 및 초음파 시뮬레이션을 통해 수집된 FMC 데이터에 대해 이 기법을 적용하여 결함의 이미지를 합성하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권4호
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• pp.231-238
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• 2006

위상 배열 초음파 기법을 이용한 국내 표준형 윈전 저압 터빈의 디스크 검사에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 디스크 mockup을 제작하고 결함을 가공하였으며 결함에 대한 검출과 길이 측정 방법에 따른 결과를 고찰하였다. 깊이 측정에서 릴은 결함은 AATT(absolute arrival time technique)방법 혹은 RATT (relative arrival time technique)방법을 사용하여 깊이를 측정할 수 있었으나, 조기에 발견하여야 할 깊이가 깊지 않은 결함은 이와 같은 방법으로 깊이를 측정할 수 없었다. 이 경우 결함 신호가 나타나는 각도 범위를 이용하여 결함 깊이를 측정하였으며 유용한 도구임을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권1호
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• pp.15-20
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• 2009

초음파에 의한 결함평가 방법은 결과가 검사자의 경험과 지식에 의존되고 검사자에 따라 평가결과가 달라진다. 위상배열 초음파는 탐촉자 소자에 초음파를 발생하는 시간지연을 부여함으로서 초음파 빔의 집속방향과 위치를 전자적으로 제어할 수 있는 특징이 있으며 탐촉자를 움직이지 않고 결함의 평가가 가능하다. 본 연구에서는 위상배열 초음파의 전자적 스캔 특성을 이용하여 미소결함에 대한 크기평가의 기법에 대한 고찰을 하였다. 일반적으로 탐촉자를 움직여서 결함길이를 평가하는 기존의 방법은 결함의 길이가 아주 미소할 경우는 탐촉자의 이동거리 역시 미소하여 크기를 평가하기가 곤란하다. 따라서 전자적 스캔의 특성을 이용하여 미소결함에 대해서도 결함길이를 정확하게 평가할 수 있는 방법 및 기법에 대하여 고찰하여 그 유효성을 입증하였다.