• 비파괴검사학회지
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• 제36권3호
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• pp.202-210
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• 2016

열차폐코팅은 극한의 열환경에서 사용되는 기계요소를 고온으로부터 보호하기 위하여 널리 이용하는 코팅으로, 관련 산업의 경제적 이윤과 사용자 안전에 관련한 중요한 기술이다. 따라서 이런 열차폐코팅의 비파괴적 손상 평가는 그 중요성이 높이 평가되어 왔으나, 코팅 파쇄의 원인이 되는 내부의 미세한 조성 변화를 감지하기 위한 기술적 난제를 안고 있는 연구 주제이다. 본 논문은 열차폐코팅의 비파괴적 손상 평가를 위한 유한요소해석 기반 고감도 와전류 센서 설계 과정을 소개하고, 설계한 센서를 제작하여 진행한 성능 평가를 통해 설계 과정을 검증하였다. 와전류 센서의 성능을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행한 결과, 열차폐코팅의 손상 정도에 따른 센서의 임피던스가 증가와, 마그네틱 쉴드를 적용하였을 때 자속집속에 의한 검출능 향상을 관찰할 수 있었다. 또한 실제 실험결과와 비교를 통해 유한요소해석 결과를 검증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.398-408
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• 2007

본 논문에서는 반사형 펄스와전류 탐상법을 사용하여 두께를 효과적으로 평가하기 위해 여러가지 탐촉자 모델들을 설계하고, 수치해석 방법을 사용하여 피검사체의 두께 변화에 따른 펄스와전류 신호의 특징 변화, 민감도 등을 조사하였다. 반사형 탐상에서는 센서코일이 여자코일 자계보다는 피검사체에 형성된 와전류로 인한 자계를 감지해야 하므로, 구리-페라이트로 차폐한 모델들과 페라이트만으로 차폐한 모델들에서의 펄스와전류 신호를 조사하였다. 이러한 신호들에서 두께 판별에 유용한 특성을 조사하여 신호의 피크값과 zero crossing time을 선정할 수 있었고, 이들의 두께변화에 대한 민감도를 조사하였다. 그 결과, 두 종류의 차폐 모델들에서 모두 피크값 민감도가 zero crossing time 민감도보다 효과적이라는 것을 알 수 있었고, 구리-페라이트로 차폐한 모델 보다 페라이트만으로 차폐한 모델에서의 피크값 민감도가 훨씬 더 높다는 것을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.137-144
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• 2009

본 논문에서는 전자기 유한요소 해석을 통하여 원전 증기발생기(SG, steam generator) 세관의 결함 크기 변화에 따른 배열 와전류 프로브의 와전류탐상 특성을 해석하였다. 프로브의 전자기적 특성을 해석하기 위하여 맥스웰 방정식을 이용하여 지배방정식을 유도하였고, 이를 3차원 전자기 유한요소법을 이용하여 문제를 해석하였다. 해석을 위해 선정한 결함은 평저공(FBH, flat bottomed hole) 결함을 선정하였다. FBH결함에 대해 결함의 위치를 관의 외부표면에 존재하게 하고 결함의 깊이는 세관 두께의 20%, 40%, 60%, 80%, 100%로 하였다. 또한 결함의 크기변화 및 시험주파수를 100 kHz, 300 kHz, 400 kHz로 변화시켜 해석하였다. 해석 대상으로는 원자력발전소 증기발생기 세관으로 사용되고 있는 Inconel 600 도체관을 사용하였다. 본 논문을 통하여 결함형상, 깊이 및 크기, 시험주파수의 변화에 따른 탐상신호의 변화를 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 배열 와전류 프로브의 와전류탐상 신호 평가시 도움이 될 것이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.236-241
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• 1996

This paper presents a new eddy current testing system for inspecting tubes of steam generator in nuclear power plant. The proposed system adopted embedded expert system concept to automate tasks of the inspection such as inspection planning and flaw signal interpretation, and integrated all the tasks into a client/server type computing architecture using database management system. Therefore, human factor errors occurred during inspection could be minimized and the inspection data could be transferred in real-time. As a result, we can increase the level of inspection confidence and the productivity of a personal inspector. A prototype of the proposed system has been developed for 5 years and the test operation has been performed in domestic nuclear power plants.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.98-103
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• 2009

원자력발전소 증기발생기 전열관에 균열이 발생할 경우 해당 전열관을 관막음하여 안전하게 운영하고 있다. 만약 가동중검사시 균열 검출에 실패할 경우 전열관 파단사고와 같은 대형 사고로 이어질 수 있다. 증기발생기 전열관에는 여러 유형의 균열이 발생하고 있는데, 와전류검사로부터 균열이 확인된 경우 균열의 크기를 평가하여 전열관의 건전성을 평가하여야 한다. 그러나 균열의 깊이평가는 평가방법이 난해하여 평가 결과의 정확도 및 평가자 사이의 일관성이 떨어진다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 균열깊이 평가방법에 대한 정확도 및 일관성을 확인하고, 보다 신뢰성 있는 평가방법의 개발을 위하여 고리 1호기 구증기발생기를 활용하였다. 국내 유자격 평가자들의 round robin test 결과를 통계적으로 분석하여 균열 유형별 최적의 평가방법을 도출하였다. 본 논문에서 제시된 균열깊이 평가기법은 국내 원전의 증기발생기관리프로그램에 활용되어 원전의 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.220-222
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• 1999

This paper presents a numerical analysis of the eddy current testing with cracked pipe using finite element method (FEM). ${\vec{A}},\;{\phi}-{\vec{A}}$ method is adopted for the formulation of 3-dimensional(3-D) FEM with the brick element. The cracks investigated here are the inner and outer surface of axial symmetry, 90 degree circular one. The algorithm of 3-D numerical analysis is employed for the axisymmetric pipe with the cracks. In order to verify the validity of 3-D numerical analysis, the results are compared with those of 2-D analysis with the same type of the model. The differential impedance is obtained by using energy method and its locus are various 8-shaped curves for each cracks. The ICCG method is used for the calculation of a matrix.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.118-124
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• 2003

응축기, 증발기, 전열관에 사용되는 Fin Tube는 열전달효율 향상을 위하여 Fin의 높이 를 증가시키고, Tube의 최소두께를 얇게 가공하는 경향으로 발전하고 있다. 따라서, Fin Tube의 와전류탐상(ECT; Eddy Current Testing)에 의한 결함검출에 더욱 어려움이 예상된다. 본 연구에서는 Fin Tube의 Fin 높이를 3단계로 변화시켜 Tube를 제작하고, Tube에 축 방향결함, 원주방향결함, 원형결함을 각각 Fin Tube의 안쪽에 최소두께의 20%, 40%, 60% 의 동일결함율을 갖는 인공결함 시험편을 제작하였다. 제작한 원형결함시험편에 와전류탐상을 수행하여 Fin 높이에 따른 최적주파수의 변화를 연구하였다. Fin높이가 다른 원형결함 시험편에 1~20KHz 주파수를 적용한 결과 최적주파수는 12KHz로 Fin높이에 크게 영향을 받지 않음을 밝혔다 또한 Fin높이에 따른 최적주파수변화는 크지 않으나 Fin 높이가 높을수록 100%관통결함의 위상각(40')에 근접하여 나타났다. 축방향결함, 원주방향결함, 원형결함을 갖는 시험편에 와전류탐상을 수행한 결과 원형결함을 갖는 시험편의 신호 감도가 축방향결함, 원주방향결함보다 좋게 나타났다.

• Journal of Magnetics
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• 제21권1호
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• pp.57-60
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• 2016

Non Destructive Testing (NDT) methods that are capable of detecting the wall thinning and defects through insulation and cladding sheets are necessary. In this study we developed a Pulsed Eddy Current (PEC) system to detect wall thinning of ferro magnetic steel pipes covered with 95 mm thick fiber glass thermal insulator and shielded with aluminum plate of thickness 0.4 mm. In order to confirm the thickness change due to wall thinning, two different sensors, a hall sensor and a search coil sensor were used as a detecting element. In both the cases, the experimental data indicates a considerable change in the detected pulse corresponding to the change in sample thickness. The thickness of the tube was made to change such as 2.5 mm, 5 mm and 8 mm from the inner surface to simulate wall thinning. Fast Fourier Transform (FFT) was calculated using window approach and the results were summarized which shows a clear identification of thickness change in the test specimen by comparing the magnitude spectra.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권7호
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• pp.1784-1790
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• 2019

Accurate and consistent characterization of defects in steam generator tubes (SGT) in nuclear power plants is one of the key issues in the field of nondestructive testing since the large number of signals to be analyzed in a time-limited in-service inspection causes a serious problem in practice. This paper presents an effective approach to this difficult task of automated classification of motorized rotating pancake coil (MRPC) eddy current flaw acquired from tube specimens with deliberated defects using deep neural networks (DNN). This approach consists of five steps, namely, the data acquisition using the MRPC probe in the tube, the signal preprocessing to make data more suitable for training DNN, the data augmentation for boosting a training performance, the training of DNN, and finally demonstration of the trained DNN for discriminating the axial and circumferential defects. The high performance obtained in this study shows that DNN is useful for classification of defects in tubes from the MRPC eddy current signals even though the number of signals is very large.

• 한국자기학회지
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• 제12권5호
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• pp.174-178
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• 2002

미소결함을 가진 금속체에 교류자기장을 인가하면 결함부근에는 와전류의 분포가 달라져 이에 의해 금속체를 관통하는 교류자기장은 결함부근에서 차이를 가진다. 이 교류자기장을 비정질 와이어로 된 센서헤드로 측정하여 센서헤드의 유기전압 크기로부터 결함 유무를 검출하는 방법에 대해 검토하였다. 비정질 와이어는 Co-based재료로 자왜가 거의 0이며 고투자율 자성체이고 비정질 와이어는 길이가 15mm, 직경이 100$\mu\textrm{m}$인 원주형 자성체이다. 실험대상 금속체로 0.5mm의 단일 직선 갭을 가진 두께 1mm의 동판과 0.1mm의 갭이 규칙적으로 배열된 두께 25$\mu\textrm{m}$의 Al 판를 이용하였다. 스파이럴 코일에 인가하는 교류자기장의 주파수는 100KHz~600KHz였다. 본 실험의 결과에서 동판에서는 유기전압의 최대치와 최소치의 차가 약 2.5㎷ 얻어졌고, Al판에서는 500KHz에서 0.4㎷가 얻어져 직선 갭의 유무를 유기전압의 크기만으로 확인할 수 있었다.