• 비파괴검사학회지
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• 제16권1호
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• pp.29-33
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• 1996

핵연료봉의 결함 탐상을 위하여 차동환상형 와전류시험 탐촉자를 설계 및 제작하여, 핵연료봉 시험을 위한 최적 시험 조건을 구하였다. 관통결함, 내부결함, 외부결함을 낸 표준시편에 대하여 와전류시험을 수행함으로써 시험 주파수와 출력 신호의 위상 및 크기에 대한 상관 관계를 구하였다. 이를 토대로 하여 고리원자력 1호기에서 연소한 핵연료봉 G33-N2에 대하여 와전류시험을 수행하여 관통결함 신호를 얻었다. 와전류시험에서 관통결함으로 예측된 위치에서 금속조직시험을 수행하여 얻은 결과는 와전류시험 결과와 잘 일치하였다. 따라서 와전류시험법은 조사핵연료봉의 피복관에 대한 건전성을 평가하는 도구로써 그 신뢰성이 양호함을 실증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.89-96
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• 2007

원자력발전소 증기발생기 전열관의 건전성을 평가하기 위해서 계획예방정비 기간에 수행되는 와전류검사의 여러 가지 기법중에서 보빈 탐촉자 검사는 가장 기본적인 중요한 검사이다. 와전류 탐촉자는 검사 계통의 핵심적인 부분으로서 특정 절차서에 따라 평가가 이루어질 때 대상 시험체의 합부를 결정하는 자료를 제공하게 된다. 또한, 수집된 와전류신호의 품질은 사용되는 탐촉자의 설계특성, 기하학적 형태, 운전주파수에 따라 결정되고, 검사결과에 미치는 영향이 크기 때문에 와전류검사 탐촉자의 선정은 특히 중요하다. 본 연구에서는 국내 원전 증기발생기 전열관 검사를 위한 최적의 차동형 보빈탐촉자를 설계하였다. 또한 보빈탐촉자 시작품의 전기적 특성과 와전류신호 특성 평가를 수행하여 만족한 결과를 도출하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권4호
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• pp.262-269
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• 1997

발전 설비중 열교환기 튜브와 같이 단면 형상이 원형인 부품의 원주 방향으로 마모, 침식 등에 의해 발생할 수 있는 단면 형상 변화를 검사(profilometry)하기 위한 와전류 탐촉자를 임피던스 등가회로이론을 적용하여 개발하였다. 본 연구에서는 외경 9.68mm, 벽두께 0.47mm인 SS304 튜브 외부에 발생할 수 있는 마모, denting 등의 결함을 모의한 시편을 제작하여 실험을 통해 검출 감도와 S/N비가 최적인 탐촉자의 코일치수, 전기적 특성, 적용 시험 주파수 등을 설정하였다. 이 결과에 따라 단면 형상 검사용 $8{\times}1$ 다중표면 탐촉자를 설계 제작하여 모의시편의 각 결함별 마모율을 검사한 결과 튜브 외부 발생 단면 형상 변화를 튜브외경의 ${\pm}0.2%$ (0.022mm) 측정 오차 범위로 측정이 가능함을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3272-3282
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• 2022

To improve the safety and life extension qualities of nuclear fuel rods which is currently made of zirconium (Zr) alloy, research on the application of chromium (Cr) coating was conducted. Cr coating has advantages such as increased corrosion resistance and reduced oxidation rate, but non-destructive thickness evaluation studies are needed to ensure the reliability of the steps taken to provide uniform coating thickness. Eddy current testing (ECT) is a representative non-destructive technique for such as thickness evaluation and surface defect inspection. To inspect changes in thickness at micron scale, the Swept Frequency Eddy Current Testing (SFECT) method was applied to select a frequency range sensitive to changes in thickness. The coating thickness was evaluated using changes in signals, such as that for impedance. In this study, basic research was performed to evaluate the thickness of the Cr coating on a rod using an encircling sensor and the SFECT technique. The sensor design parameters were determined through simulation, after which the new sensor was manufactured. A sensor capable of measuring the thickness of a non-uniformly Cr-coating rod was selected through an experiment evaluating the performance of the manufactured sensor. This was done using the impedance-difference of a Cr-coating rod and a Zr alloy rod. The possibility of evaluation of the Cr coating thickness was confirmed by comparing the experimental results with the selected sensor and the signals of the measured Cr-coating rod. All simulation results were verified experimentally.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.83-85
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• 1996

Major cause of defects in steam generator tubes at nuclear power plant is the accumulation of magnetite and other byproducts of corrosion in the crevice gap between support plates and tubes. Since damaged tubes result in contamination of the secondary coolant by the radioactive primary coolant, they represent a safety hazard. Early detection of magnetite buildup is, therefore, imperative in order to take remedial measures such as chemical flushing. Although the eddy current testing is being used for the inspection of steam generator tubes, the interpretation of resulting signals is generally a difficult task. This paper uses the phase of sensor coil emf as the test signal to find a way of easier signal interpretation. Numerical study using FEM shows that the shape of resulting signal is good for identifying the relative position of the probe to the support plate, and for discreminating the different shapes and degrees of magnetite buildup in the crevice gap region.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권3호
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• pp.201-208
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• 2005

In this paper, absolute and differential eddy current signals from various defects in the steam generator tube are numerically predicted and their signal slope characteristics are investigated. The signal changes due to frequency increase are also observed. After studying signal patterns from various defects and frequencies, the analysis of mixed defect signals affected by the presence of a ferromagnetic support plate is attempted. For the signal prediction, axisymmetric finite element modeling is used and this leads us to the slope angle analysis of the signal. Results show that differential signals are useful for locating the position of a defect under the support plate, while absolute signals are easy to presume and interpret even though the effect of support plate is mixed. Combined use of these two types of signals will help us accomplish a more reliable inspection.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권5호
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• pp.34-41
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• 2001

More accurate and fast inspection method for mechanical parts and structure is required to guarantee the safety. Conventional methods using compliance method, eddy current method, ultrasonic wave, acoustic emission for non-destructive testing in mechanical parts and structure have been performed as the method of contact with objects to be inspected. With this reason these methods have been taken relatively much time, money, and manpower. In this study, in order to overcome these shortcomings, we used In-plane Electronic Speckle pattern Interferometry(In-plane ESPI) that was full-field measurement and noncontact method. We detected the cracks of the specimen at a real time and measured the length of the crack by using In-place ESPI system. Finally, we compared this results with conventional microscope method.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권4호
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• pp.377-385
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• 1998

Many nuclear power plants have experienced unscheduled shutdown due to the leakage of steam generator tubes. The leakages are normally due to the crack, possibly stress corrosion cracking (SCC) near the tube expansion at the top of tubesheet or at the tangential point of the row-1 U-bend region. The conventional eddy current technique, which makes use of a differential bobbin coil, has been found to be inadequate for the early detection of SCC. During the in-service inspection, therefore, it is a general practice that the rotating pancake coil (RPC) is used for detecting the cracks. Even in using RPC, however, it is difficult to determine the depth of the cracks quantitatively. This paper attempts to determine the detectability and sizing ability of RPC technique for axial or circumferential cracks at the tube expansion region. The simulated cracks with various dimensions were fabricated by electro-discharge machining (EDM) method. Experimental results are discussed with theoretical calculations.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.290-292
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• 1999

핵연료봉이나 제어봉과 같은 봉구조물의 검사를 위하여 원격장와전류 효과를 낼 수 있는 탐촉자를 설계하고 탐상주파수를 유한요소해석을 통해 설정하였다. 핵연료봉을 대상으로 한 해석에서 exciter coil 주변을 차폐하고 500kHz의 주파수를 사용한 결과 전위계곡과 위상매듭의 존재가 나타나 원격장와전류 효과가 구현되었음을 확인하였다. exciter와 sensor coil로 이루어진 탐촉자를 이동시키면서 예측한 탐상신호에서는 센서를 원격장 의치에 고정시켰을 때, 결함이 센서를 지날 때의 위상신호와 결함이 exciter를 지날 때의 위상신호가 서로 달리 나타났다. 또한, 외부결함과 내부결함이 센서를 지날 때의 위상지연은 작지만 서로 반대의 경향으로 나타났으며, 두 종류의 결함이 exciter를 지날 때는 위상지연이 상대적으로 크게 줄어들고 외부/내부 결함에 상관없이 신호가 비슷하게 나타남을 볼 수 있었다. 이러한 신호형태는 자성체 관의 탐상에서 내, 외부 결함신호가 구별이 안되고, 동일한 위상신호가 항상 쌍으로 나타나는 것과 비교할 때, 신호해석을 훨씬 수월하게 해 줄 수 있을 것이라고 판단된다.

• 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.