• Journal of Platform Technology
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• 제10권4호
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• pp.3-10
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• 2022

본 연구에서는 수소차에 사용되는 수소압력용기 비파괴 안전성 평가 플랫폼 개발을 위해 유한요소해석을 사용하여 안전성 평가 기준 개발에 대한 연구를 수행하였다. Type 4 수소 압력 용기의 안전성을 평가하기 위해 복합 재료의 특성에 따른 매개변수를 바탕으로 재료의 물성을 유한요소 해석을 통해 도출하였다. 이를 통해 수소압력용기에 사용되는 CFRP 복합소재의 기계적 특성을 바탕으로, 내부 결함을 모델링하고 수소압력용기에 대한 평가기준을 사용하여 내부결함에 대한 파손가능성 여부를 도출하는 프로세스를 연구하였다. 결함은 박리, 이물질, 표면 수직균열을 모델링하고 파손 기준에 따른 손상을 분석하여 비파괴검사를 통해 검출된 결함의 안전성 여부를 판단할 수 있는 방법을 연구하였다. 연구 결과 박리 결함은 수소 압력용기의 내부에 근접할수록 파손가능성이 높아졌으며, 수직 균열을 경우 균열의 깊이가 깊어질수록 손상가능성이 높게 나타났다. 또한, 이물질 결함의 경우 압력용기의 외부 방향에 비해 내부 방향에 위치한 경우 손상가능성이 높게 나타났다. 본 연구를 통해 결함의 종류, 형상 및 크기에 따른 수소압력용기의 안전성을 평가할 수 있는 방법을 제시하였으며, 향후 본 연구결과를 바탕으로 수소차량 압력용기의 비파괴시험 안전검사 플랫폼 개발 연구를 수행하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권4호
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• pp.349-362
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• 2010

Ultrasonic Guided Waves (UGWs) are a useful tool in structural health monitoring (SHM) applications that can benefit from built-in transduction, moderately large inspection ranges and high sensitivity to small flaws. This paper describes a SHM method based on UGWs, discrete wavelet transform (DWT), and principal component analysis (PCA) able to detect and quantify the onset and propagation of fatigue cracks in structural waveguides. The method combines the advantages of guided wave signals processed through the DWT with the outcomes of selecting defect-sensitive features to perform a multivariate diagnosis of damage. This diagnosis is based on the PCA. The framework presented in this paper is applied to the detection of fatigue cracks in a steel beam. The probing hardware consists of a PXI platform that controls the generation and measurement of the ultrasonic signals by means of piezoelectric transducers made of Lead Zirconate Titanate. Although the approach is demonstrated in a beam test, it is argued that the proposed method is general and applicable to any structure that can sustain the propagation of UGWs.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.194-202
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• 1996

고온가압성형된 다결정상 titanium diboride내에 형성된 전위구조를 투과전자현미경으로 분석하였다. Ion beam thinner를 사용하여 제작한 박편시편은 전위구조에 대한 특징을 드러내 보였다. 이들 특징들은 전위들로 배열된 적각결정입계, ledges나 steps들이 결정입계면에 존재하는 고각결정입계 등이다. 결정입계에서의 ledges나 steps들은 전위형성이나 결정입계 근처에서의 crack전파와 같은 결함구조로서 평가되었고, 고각결정입계는 부분적으로 결정입계전위를 포함하고 있는 것으로 관찰되었다. 또한, 시편의 미세구조에 존재하는 전위들의 Burger's vectors를 결정하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제21권5호
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• pp.540-546
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• 2003

Recently Al alloys are being used gradually for structural materials of transports. In welding of Al alloys used for transports, good weldabilities as well as adequate mechanical properties of the welds should be ensured as structural materials. In this study, the welds formation, macro and microstructural characteristics, generation of defects and hardness distribution in welds of Al alloys of 5083, 6N01 and 7N01 by DCSP- and AC-GTA welding process, were investigated. The deeper penetration was obtained in all welds of the alloys by DCSP-GTAW with He gas, compared with those by using AC-GTAW. The 6N01 alloy showed high susceptibilities to solidification cracking in weld metal and liquation cracking in HAZ of the welding beads of both DCSP- and AC-GTAW process. The cracking ratio of 6N01 alloy was increased with increasing of welding current. The porosity ratios in weld metal of all alloys used were extremely low including all welding conditions of DCSP-GTAW. However, in AC-GTAW process, the porosity ratios of the welds using Ar gas showed much higher values than those using He gas.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권1호
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• pp.310-317
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• 1995

원자력 발전소의 주요 계통 재료로 사용되는 오스테나이트계 스텐레스강에 대한 초음파탐상은 초음파 에너지가 전파될 경우 재질 자체가 갖는 여러 문제점으로 인하여 결함 위치나 크기 측정에 많은 문제점을 야기한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 이해하기 위하여 여러가지 경우를 가정하여 선 추적(ray tracing) 기법을 사용한 컴퓨터 모의(simulation)를 실시하였다. 우선 종파를 사용하여 모재에 초음파가 입사하여 진행할 시 어느정도의 휘어짐이 발생하는지를 계산하였으며 재질 특성상 용접부와 모재가 큰 차이를 보이지 않는 경우와 원자로 노즐 부위와 같이 서로 다른 금속으로 용접된 경우에 결함이 존재한 경우를 가정하여 계산하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.143-150
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• 2004

In this paper, resonant ultrasound spectroscopy(RUS) was used to determine the natural frequency of a ceramic ferrule and a ball lens. The ceramic ferrules are cylinderical shape with $\phi$ 2.56mm diameter and l0mm in length. Crack lengths of these ferrules are 10.40$\mu$m, 21.18$\mu$m and 32.35$\mu$m. The spherical ball lens was made of BK-7 glass, one's diameter in 2mm and 5mm. RUS system is consisted of spectrum analyzer, power amplifier, PZT sensor and support frame. The principle of RUS is that the mechanical resonant frequency of the materials depends on density and the coefficient of elasticity. Rus system is based on that given resonant frequency of the materials can be represented by the function of density and the coefficient of elasticity, and it is applied to excite specimen and to inspect the difference of natural frequency pattern between acceptable specimen and defective ones. Defect evaluation by RUS are performed to investigate the natural frequency measure of ferrule and ball lens.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권6호
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• pp.591-600
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• 2024

This study investigated the acceleration response and shape change characteristics of a gravity quay wall according to the magnitude of the applied acceleration. The quay wall was defined as a port facility damaged by the Kobe earthquake. Four experimental scenarios were established based on the inclination condition grades, considered to be a significant defect factor in the quay wall. Then, the shaking table test was conducted using scaled-down quay wall models constructed per each scenario. The ground acceleration was gradually increased from the peak ground acceleration (PGA) of 0.1 g to 0.7 g. After each ground acceleration test, acceleration installed on the wall and backfill ground and inclination on the top of the wall were measured to assess the amplification of peak response acceleration and maximum response amplitude and the change in the inclination of the quay wall. This study also analyzed the separation of the quay wall from the backfill and the crack pattern of the backfill ground according to PGA values and inclination condition grades. The result of this study shows that response acceleration could provide a reasonable prediction for the changes in the inclination of the quay wall and the crack generation and propagation on the backfill from a current inclination condition grade.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.57-64
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• 2006

콘크리트에 균열이 발생하면 구조물의 구조적인 결함, 내구성 저하, 외관손상 등을 유발하여 치명적인 손실을 초래하기 때문에 균열제어를 통한 내구성능의 증대가 필수적이다. 국내 콘크리트 구조물의 동향을 살펴보면 LCC개념에 비추어 구조물의 신축비용이 25%에 불과하고, 다양한 형태의 균열보수, 개수, 유지관리 및 폐기처분에 대한 비용이 75%를 차지함에 따라 구조물의 시공시 콘크리트의 균열발생과 시공 후 콘크리트 내 철근부식을 억제하는 기술이 요구된다고 할 수 있다. 본 연구에서는 1990년대 후반부터 인산(H3PO4) 및 불산(HF)을 제조하는 공정 중에 액상형태의 부산물로 회수되는 불화규산(H2SiF6)을 활용하여 안정한 액상형태로 제조되는 규불화염계 화합물에 의한 균열저감 특성과 내구성에 대한 검토를 수행한 결과, 규불화염계 무기 조성물의 첨가로 수밀성이 증진되어 치밀한 경화조직을 형성함으로써 경화 후 급격한 수분의 손실에 따른 경화수축이 억제되어 건조수축을 저감시키는 특성을 발휘하였다. 또한 수화온도 및 수축 저감에 의해 조기에 균열발생을 억제하고, 수밀성을 증진시킴으로써 중성화, 동결융해저항성 및 염소이온침투깊이에 있어서 무첨가 콘크리트에 비해 상당히 개선되는 효과를 확인하였다. 마지막으로, 콘크리트 변형이 크게 발생되는 복합열화 환경 하에서도 SWP-2에 의한 내구성 향상 효과가 확인되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.249-255
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• 2020

본 연구에서는 프레스 시험 중 시편에서 발생하는 음향방출 신호와 신호필터링을 통해 시편의 건전성을 평가하는 연구를 진행하였으며, 실험결과를 통해 음향방출 진동횟수와 최대진폭 두 개의 음향방출 파라미터를 프레스 시편 건전성 판단에 적용하고자 한다. 프레스 장치를 이용한 구멍확장시험 중에는 시편에서 탄성파가 발생하며, 탄성파를 음향방출 센서를 통해 수집하였다. 이 신호를 바탕으로 음향방출 파라미터를 획득한 뒤, 시편의 크랙을 감지하는 연구를 진행하였다. 명확한 건전성 판단을 위해 STFT(Short Time Fourier Transform)와 고주파수 통과 필터(High-Pass Filter)를 이용하였다. 향후 본 연구에서 제안하는 신호 처리 기법 및 해당 파라미터를 활용한다면 프레스공정에서의 시편 건전성 평가 성능을 향상시킬 수 있을 것이라 생각된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.120-126
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• 2009

반도체 외관결함에는 발생 요인이 각각 다른 crack, foreign material, chip-out, chip, void 등이 있으며, 검사 시스템에서는 결함 유무 및 결함 분류를 수행하여 효과적인 공정관리가 가능하여야 한다. 본 논문에서는 QFN 패키지 결함의 분류를 위한 알고리즘 및 광학시스템을 제안한다. 제안한 방법에서 분류가 어려운 결함 중 하나인 foreign material 과 chip의 효과적인 분류를 위해 제안한 결함의 위치, 밝기의 특징정보(feature)를 사용한 ML(Maximum Likelihood ratio) 분류방법 및 특징정보 획득에 효과적인 광학계를 제안하였다. 실험 결과에서 분류가 어려운 foreign material과 chip에 대한 신뢰성 높은 분류성능을 보였다.