• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권10호
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• pp.1053-1059
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• 1996

The pulse-echo response of the piezoceramics PZT-polymer 3-3 type composite transducers with various PVA additions were investigated. The PZT powder was prepared by the molten salt synthesis method. The porous PZT specimens will be used as a filler to make 3-3 type comosite were prepared from a mixture of PZT and polyvinylalcohol(PVA) sphere by utilizing BURPS(Bumout Plastic Sphere) technique. It was shown that the transmitting and receiving sensitivity of 3-3 type piezoelectric composite transducers could be improved than that of solid PZT transducers. The reason is that 3-3 type piezoelectric composite have low dielectric constant, density and acoustic impedance. The distance between transducer and reflector was in good agreement with the distance calculated from the longitudinal velocity of the specimens and receiving time observed pulse-echo responses on the ultrasonic transducer analyzer.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권5호
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• pp.518-524
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• 2004

V(z)곡선법을 이용한 코발트기 초내열합금강의 열화도 평가 유용성 유무를 고주파 초음파 탐촉자를 이용하여 실험적으로 검증하였다. 코발트기 초내열 합금이 고온에서 장시간 노출되었을 때 일어나는 미세조직의 변화를 모사하기 위해서 인공열화를 실시하였다. 여로하에 미치는 초음파 음속의 영향을 고찰하고자 10 MHz를 이용하여 펄스-에코법으로 종파의 음속을 측정하고 200 MHz를 사용하여 V(z)곡선법으로 누설탄성표면파의 음속을 측정하였다. 두 초음파의 음속은 열화시간에 따라서 감소하였다 더욱이, 저주파수 종파의 음속변화는 거의 없었지만, 고주파수 누설탄성표면파의 음속변화는 열화시간에 따라서 최대 4.7%의 변화를 나타내었다. 열화에 따른 경도의 변화와 누설탄성표면파의 음속 변화는 양호한 상관관계를 나타내었다. 따라서 열화도 평가에 고주파 탐촉자를 이용한 초음파 현미경의 V(z)곡선법이 유용함을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권1호
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• pp.15-21
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• 2004

EMAT(electromagnetic-acoustic transducer)는 비접촉식 초음파 탐촉자이므로 초음파의 송수신을 위하여 접촉매질이 필요하지 않기 때문에 탐촉자를 시험 대상체의 표면을 따라 움직이면서 결함 검출이 가능하며, 코일의 설계와 배열에 따라 표면파와 판파 등 원하는 모드의 유도초음파를 손쉽게 송수신할 수 있기 때문에 두께가 얇은 배관의 탐상에 알맞는 초음파 탐촉자이다. 본 논문에서는 표면초음파 발생을 위한 EMAT와 $A_1$ 모드의 판파, $S_1$ 모드의 판파를 선택적으로 발생시키기 위한 EMAT를 설계 제작하였다. 1.5MHz의 표면초음파는 분산이 없어서 신호 왜곡 없이 높은 신호 대 잡음비로 배관을 진햄함을 보였다. 반면에 800kHz의 $S_1$ 모드의 판파와 940 KHz의 A1 모드의 판파는 분산 특성이 있어서 배관을 따라 진행하면서 신호 왜곡이 생김을 확인할 수 있었으며, EMAT에 공급하는 펄스의 폭을 넓히면 판파의 모드 선택성이 향상되었다. 내경 256mm, 두께 5.5mm인 강관에 가공된 인공결함에 대한 각 모드의 결함 검출능을 서로 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.52-61
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• 2000

The role of quantitative nondestructive evaluation of defects is becoming more important to assure the reliability and the safety of structure, which can eventually be used for residual life evaluation of structure on the basis of fracture mechanics approach. Although ultrasonic technique is one of the most widely used techniques for application of practical field test among the various nondestructive evaluation technique, there are still some problems to be solved in effective extraction and classification of ultrasonic signal from their noisy ultrasonic waveforms. Therefore, crack size determination through a neural network based on the back-propagation algorithm using back-scattered ultrasonic signals is established in this study. For this purpose, aluminum plate containing vertical or inclined surface breaking crack with different crack length was used to receive the back-scattered ultrasonic signals by pulse echo method. Some features extracted from these signals and sizes of cracks were used to train neural network and the neural network's output of the crack size are compared with the true answer.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권4호
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• pp.972-981
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• 2000

The phased array transducer has two distinct advantages. One is rapid scanning comparing with the conventional mechanical or manual scanning system. Therefore, output image is represented in real-time. The other is the dynamic focusing and the dynamic steering of ultrasonic beam. Only the delay times that are controlled electrically are used to focus and to steer beam without any lenses or wedges. In this study, the profile of the ultrasonic beam for the phased array transducer has been simulated in the Huygens principle with varying the inter-element spacing of the linear phased array transducer. From the result of this study, it was found that the ultrasonic beam spread wider as the inter-element spacing was decreased. However, the focusing effect was improved, even when the number of the element was not big. In addition, there was grating lobes that are constructed when the inter-element spacing is more than half wavelength. However, this grating lobe has lower amplitude than the main lobe.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1797-1799
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• 2002

$SF_6$ 가스로 절연되는 GIS (Gas Insulated Switchgear)는 매우 우수한 신뢰성을 확보하고 있지만 사고 발생 시 파급효과가 매우 크므로 상시 감시할 수 있는 진단기술이 요구된다. 본 논문에서는 GIS 내부에서 발생하는 신호를 검출하기 위해서 전기적인 방법과 비전기적인 측정 법을 통해 전자파. 초음파, 전류펄스를 측정하고 비교하였다. GIS 내부알루미늄도체에 침 결함을 고정시켜 전원전압 인가 시 발생되는 부분방전신호를 UHF, AE, CT센서로 검출하였다. 측정 결과 UHF센서와 CT센서로 검출되어진 신호는 매우 유사하게 측정되었고 초음파와 전자파를 검출한 결과 진행속도 차이로 발생되는 시간지연현상이 발생되었다. GIS내 부분방전발생 시 발생되는 전자파 스펙트럼 분석결과도 650MHz에서부터 935MHz까지의 주파수대역이 측정되었다. 이후에는 현장에서 운전중인 GIS내부에서 발생되는 결함들을 실제와 가깝게 모델링하여 발생되는 부분방전신호를 스펙트럼 분석하여 대역에 맞는 UHF센서 개발에 노력하고자 한다. 또한 결함의 종류와 형태에 따라 다르게 발생되는 부분방전신호를 검출하여 측정하고 이를 진단하는 연구가 계속 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국해양공학회지
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• 제2권1호
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• pp.135-149
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• 1988

Friction welding has been shown to have significant economic and technical advantages. However, one of the major concerns in using friction welding is the reliability of the weld quality. No reliable nondestructive test method is available at present for detecting weld quality, particularly in a production environment. Friction welds are formed by the mechanisms of diffusion as well as mechanical interlocking. The severe plastic flow at the interface by forge action of the process brings the subsurfaces so close together that detection of any unbonded area becomes very difficult. This paper presents an attempt to determine the friction weld strength quantitatively using the ultrasonic pulse-echo method. Instead of detecting flaws or cracks at the interface, the new approach calculates the coefficient of reflection based on measured amplitudes of the echoes. It has been finally confirmed that this coefficient could provide the quantitative relationship to the weld quality such as tensile strength, torsional strength, impact value, hardness, etc. So a new nondestructive analysis system of friction weld strength of dissimilar metals using an ultrasonic technique could be well developed.

• 한국음향학회지
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• 제16권2호
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• pp.26-30
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• 1997

본 논문에서는 전력 켑스트럼 신호처리 기법을 이용하여 다층구조물 접착면의 두께를 측정하는 방법을 제안하였다. 각 층에서 반사된 초음파 중첩신호의 피크치들은 전력 켑스트럼 기법에 의해 분리되었으며, 접착면의 두께는 피크간의 간격으로 측정되었다. 본 실험에서는 알루미늄과 황동 사이의 에폭시(2-Ton과 Plastic Steel Putty(A)) 접착층 두께를 0.5mm에서 0.75mm까지 변화시켜 다층구조물을 제작하였다. 접착층 두께측정은 초음파 펄스-에코 방법을 사용하였으며 측정한 결과 실제 두께와 1.34% 오차범위내에서 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1047-1056
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• 2007

기본적으로 초음파 영상 시스템은 반사 계수를 보는 B-모드와 혈류의 속도를 구하는 도플러 영상 모드를 구비하고 있다. 본 논문에서는 도플러 영상 모드에서 혈류의 속도를 나타내는 도플러 주파수가 펄스반복주파수의 1/2을 초과하는 경우 발생하는 에일리어싱 현상을 검출해 보상하는 새로운 방법을 제시하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 보여준다. 본 논문에서 제안하는 방법은 추정 가능한 도플러 주파수를 확장시켜 줄 뿐만 아니라 잡음에 대해서도 강인한 특성을 가진다. 시뮬레이션 결과 신호 대 잡음비가 약 20dB로 낮은 경우에도 에일리어싱을 제대로 보상할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제33권2호
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• pp.102-110
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• 2014

양 전극 사이에 압전층 외에 비압전성의 접합층이 존재하는 ${\lambda}/4$ 모드 PVDF 초음파 트랜스듀서에 있어서 그 접합층이 트랜스듀서의 성능에 미치는 영향을 등가회로에 의해 해석하였다. 등가회로로서는 Kikuchi 등이 제안한 전송선로 모델[Sound of IEICE, 55-A, 331-338 (1981)]을 도입하였는데, 먼저 그 모델에 의한 해석의 타당성을 $80{\mu}m$ 두께의 PVDF 압전막이 동(Cu) 후면체에 부착되는 세 가지 경우를 가정한 KLM 모델과의 비교를 통해 검증하였다. 다음으로, 그 압전막과 더불어 $5{\mu}m{\sim}20{\mu}m$ 두께의 에폭시 접합층을 갖는 다섯 개의 트랜스듀서를 제작하여 펄스 에코 응답을 측정한 후 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 두 결과는 서로 잘 일치하였는바, 도입한 Kikuchi 모델에 의해 접합층이 트랜스듀서의 성능에 미치는 영향을 파악할 수 있음을 알았는데, 접합층이 $20{\mu}m$일 때는 그 접합층이 없을 때에 비해 중심주파수와 대역폭은 각각 약 19.7 %, 25.0 % 감소하고, 삽입손실은 57.2 % 증가하는 것으로 나타났다.