• Journal of Welding and Joining
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• 제35권2호
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• pp.63-70
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• 2017

As the Non Destructive Test (NDT) for the welded structure, PT(Penetration Test). MT(Magnetic Test), RT (Radioisotope Test) and UT(Ultrasonic Test) methods are widely used in practice. These NDT methods have been developed toward high efficiency, low cost, real time, and high precise new NDT. For example, RT methods are developed to CT(Computed Tomography)and DR(Digital Radiography), and UT metheds are developed into Phased array, Guide wave, TOFD method. Moreover, the Infrared thermography and Laser ultrasonic technique are newly developed for applying in high temperature objects as the non-contact NDT methods. In this review paper the new high efficiency NDT methods for the welded structure are introduced and the trend of NDT rules applying in welded structure are described.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.95-102
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• 2005

원자력 발전소의 많은 배관부는 고온, 고압환경에서 적용되고 있어 환경적 및 기계적 요인에 의하여 부식결함이 빈번히 발생하고 있다. 이와 같은 부식 결함은 초음파 기법 등에 의하여 평가되어야 하고, 본 연구에서는 주사형 레이저 유도 초음파(SLS) 기법을 도입하여 배관부 부식결함의 영상화 기법을 적용하였다. 본 기법은 표면이 거칠거나 배관재와 같은 곡면의 표면에서 적용할 수 있는 장점이 있다. 한편 기존의 주사형 초음파 기법은 초음파 센서와 검사대상체 사이의 초음파 전달 매개체를 확보하기 위하여 시험편이 수침되거나 워터젯을 이용하였으나 주사형 레이저 초음파 기법은 광학적 기법을 이용하여 초음파를 발생시키므로 비접촉 방법에 의한 주사 이미지 획득이 가능하다. 따라서 본 주사형 레이저 초음파 기법은 복잡한 구조물의 검사, 비접촉 원격 및 고화질의 결함 이미지 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 배관 결함의 검출능 향상을 위하여 결함 영상 획득에 있어서 다양한 조건의 레이저 유도 초음파 발생 기법을 적용하였고, 배관에 존재하는 응력부식 균열의 결함 영상을 얻게 되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권4호
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• pp.234-240
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• 1997

기존의 Scanning Laser Acoustic Microscope (SLAM)에 횡파를 사용함으로써 분해능을 개선시키는 방법을 연구하였다. 액체-고체 경계에서는 모드 변환이 발생하여 액체에서 입사되는 종파 에너지의 일부분은 고체 시험편 내에서 횡파 에너지로 변환된다. SLAM의 분해능은 수신측의 레이저 빔 폭과 입사되는 초음파의 파장에 의하여 결정되고, 고체에서 횡파의 파장은 같은 주파수의 종파의 파장보다 짧기 때문에 횡파를 사용한다면 높은 분해능을 얻을 수 있다. 종파와 횡파를 사용하였을 때에 얻어지는 SLAM 영상을 시뮬레이션을 통하여 비교하여 횡파를 이용하면 분해능이 향상됨을 입증하였다. SLAM을 횡파 모드에서 동작시키기 위하여 입사각을 조절할 수 있는 ??지를 제작하였고, 알루미늄 시험편에 대하여 실험한 결과로부터 종파 모드 SLAM에 의한 영상보다는 횡파 모드 SLAM의 영상의 콘트라스트가 양호함을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.35-36
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• 2006

In Nd:YAG laser welding, evaluation methods of welding flaw are various. But, the method due to fume shape is difficult to classification of welding flaw. The Nd:YAG laser process is known to have high speed and deep penetration capability to become one of the most advanced welding technologies. At the present time, some methods are studied for measurement of fume shape by using high-speed camera and photo diode. This paper describes the machining characteristics of SM45C carbon steel welding by use of an Nd:YAG laser. In spite of its good mechanical characteristics, SM45C carbon steel has a high carbon contents and suffers a limitation in the industrial application due to the poor welding properties. In this study, fume shape was measured by infrared thermal camera that is non-contact/non-destructive thermal measurement equipment through change of laser generating power, speed, focus. Weld was performed on bead-on method. Measurement results are compared as two equipments. Here, two results are composed of measurement results of fume quantities due to fume shape by infrared thermal camera and inspection results of weld bead include weld flaws by ultrasonic inspector.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.356-364
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• 2017

복합재 격자 구조는 동일한 무게를 갖는 다른 구조에 비해 더 큰 하중을 견딜 수 있다는 장점으로 인해 다양한 분야에 적용이 시도되고 있다. 최근, 국내에서도 복합재 격자 구조 제작을 위한 기술 개발이 이루어지고 있으며 이에 복합재 격자 구조를 빠르고 정밀하게 검사할 수 있는 비파괴검사 기술의 개발 역시 필요하게 되었다. 본 논문에서는 초음파전파 영상화 시스템들을 활용하여 복합재 격자 구조에 빠르고 정밀한 비파괴검사를 하기 위한 연구를 수행하였다. 레이저 펄스에코 초음파전파 영상화 시스템을 통해 스킨에 쌓여 있는 복합재 격자 구조의 내부 리브 구조를 관찰할 수 있었고 접착분리를 검출할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 검사시간을 줄이기 위해 주파수 영역을 최적화 하기 위한 밴드 디바이더를 개발 적용하였으며, 검사 결과의 질을 향상시키기 위해 곡률 보상 알고리즘을 개발하였다. 유도파 초음파전파 영상화 시스템으로는 리브 구조에 있는 층간분리 결함을 확인할 수 있었으며, 다중 소스 초음파전파영상을 통해 검사 영역을 확대시켰고 가변시간창 진폭 이미지 알고리즘을 통해 결함을 강조시킬 수 있도록 했다. 이와 같은 결과들을 통해 격자구조에 최적화 된 초음파전파 영상화 시스템의 지속적인 개발이 이뤄지면 복합재 격자 구조의 대량생산에 이은 고속 정밀 비파괴검사가 이뤄질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제42권5호
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• pp.546-551
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• 2010

The objective of this research is to estimate the crack location and size of a carbon steel pipe by using a laser ultrasound guided wave for the wall thinning evaluation of an elbow. The wall thinning of the carbon steel pipe is one of the most serious problems in nuclear power plants, especially the wall thinning of the carbon steel elbow caused by Flow-Accelerated Corrosion (FAC). Therefore, a non-destructive inspection method of elbow is essential for the nuclear power plants to operate safely. The specimens used in this study were carbon steel elbows, which represented the main elements of real nuclear power plants. The shape of the wall thinning was an oval with a width of 120mm, a length of 80mm, and a depth of 5mm. The L(0,1) and L(0,2) modes variation of the ultrasound guided wave signal is obtained from the response of the laser generation/air-coupled detection ultrasonic hybrid system represent the characteristics of the defect. The trends of these characteristics and signal processing were used to estimate the size and location of wall thinning.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.211-219
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• 2014

Closed cracks are difficult to detect using conventional ultrasonic testing because most incident ultrasound passes completely through these cracks. Nonlinear ultrasound inspection using sub-harmonic frequencies a promising method for detecting closed cracks. To implement this method, a sub-harmonic phased array (PA) is proposed to visualize the length of closed cracks in solids. A sub-harmonic PA generally consists of a single transmitter and an array receiver, which detects sub-harmonic waves generated from closed cracks. The PA images are obtained using the total focusing method (TFM), which (with a transmitter and receiving array) employs a full matrix in the observation region to achieve fine image resolution. In particular, the receiving signals are measured using a laser Doppler vibrometer (LDV) to collect PA images for both fundamental and sub-harmonic frequencies. Oblique incidence, which is used to boost sub-harmonic generation, inevitably produces various surface waves that contaminate the signals measured in the receiving transducer. Surface wave interference often degrades PA images severely, and it becomes difficult to read the closed crack's position from the images. Various methods to prevent or eliminate this interference are possible. In particular, enhancing images with signal processing could be a highly cost-effective method. Because periodic patterns distributed in a PA image are the most frequent interference induced by surface waves, spatial frequency filtering is applicable for removing these waves. Experiments clearly demonstrate that the spatial frequency filter improves PA images.