• 한국정밀공학회지
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• 제16권3호통권96호
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• pp.18-24
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• 1999

ThisPaper investigates the feasibility of using acoustic emission signal analysis for the detection of built-up edge during machining. Experiments were conducted on a CNC-lathe using conventional carbide insert tools under various cutting conditions. The cutting forces were also measured for comparisons. Experimental evidence is presented which indicates that the presence of a built-up edge can significantly affect the generation of acoustic emission in metal cutting. It is shown that under conditions in which a built-up edge is generated, the variation of $AE_{rms}$ signal with cutting speed can be quite different from the generally accepted linear, monotonic increase as previously reported. The feasibility of utilizing $AE_{rms}$ in built-up edge sensing is suggested.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권11호
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• pp.163-170
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• 1997

End milling experiments are conducted to investigate characteristics of acoustic emission (AE) and cutting force singals due to tool fracture. The AE signals are obtained with a sensor attached to cutting fluid discharge nozzle. Tool states are identified with scanning electron microscopy and optical microscopy. It is demonstrated that the AE signals provide reliable informations about the cutting processes and tool states. Morever, tool fracture can be detected successfully using both the AE count rate and the standard deviation of principal cutting force.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.863-867
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• 2014

본 연구에서는 화학 기계 연마(CMP) 공정 중 발생하는 다양한 영역대의 신호를 분석하기 위하여 음향 방출 센서(AE)를 이용하였다. 특히 음향 방출 센서는 공정 중 발생하는 기계적 소음을 전기적 신호로 변환하기 용이하며, 특히 고주파 영역대의 신호를 감지하기에 용이하다. 그래서 본 연구에서는 CMP 장비에 음향 방출 센서를 부착하여 CMP 공정 중 발생하는 신호를 동시에 획득하였다. 본 음향 방출 모니터링 시스템은 CMP 공정 조건 변화 및 패드, 슬러리, 웨이퍼와 같은 소모재의 변화에 따른 신호분석을 하기 위해 제작 되었다. 본 연구에서는 산화막 웨이퍼와 구리막 웨이퍼에 본 시스템을 적용하였다. 음향 방출 센서로 획득한 신호로 Raw 신호 분석, 주파수 분석, 진폭 분석을 통해서 CMP 공정중 발생하는 현상을 분석하였다. 최종적으로 다양한 대역폭의 신호를 음향 방출 센서로 획득하여 CMP 공정 모니터링이 가능함을 확인하고자 하였다.

• Composites Research
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• 제27권4호
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• pp.152-157
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• 2014

Non-destructive testing methods of composite materials are very important for improving material reliability and safety. AE measurement is based on the detection of microscopic surface movements from stress waves in a material during the fracture process. The examination of AE is a useful tool for the sensitive detection and location of active damage in polymer and composite materials. FBG (Fiber Bragg Grating) sensors have attracted much interest owing to the important advantages of optical fiber sensing. Compared to conventional electronic sensors, fiber-optical sensors are known for their high resolution and high accuracy. Furthermore, they offer important advantages such as immunity to electromagnetic interference, and electrically passive operation. In this paper, the crack detection capability of AE (Acoustic Emission) measurement was compared with that of an FBG sensor under tensile testing and buckling test of composite materials. The AE signals of the PVDF sensor were measured and an AE signal analyzer, which had a low pass filter and a resonance filter, was designed and fabricated. Also, the wavelength variation of the FBG sensor was measured and its strain was calculated. Calculated strains were compared with those determined by finite element analysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권12호
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• pp.2891-2898
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• 2000

The objective of this paper is to develop a fiber-optic acoustic emission(AE) sensor applicable to on-line monitoring systems which is suitable for long-distance signal transmission. An AE sensor was developed by use of a fiber-optic cantilever and an extrinsic Fabry-Perot interferometer(EEPI). The efficiency of signal processing was improved by driving the high frequency AE signals into the low frequency ones. In order to verify the developed sensor, the tensile and the pencil lead fracture(PLF) tests were performed including the experiment showing the Kaiser effect. Form tests, AE signals were successfully detected in the elastic-plastic deformation range, especially higher signals at the crack propagation. The developed sensor was expected to be used for an on-line monitoring of crack propagation in mechanical system.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.61-68
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• 2022

복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, G_I)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권7호
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• pp.1581-1589
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• 1995

The feasibility of using AE for detecting contact and slip between a workpiece and an end effector has been tested. Specifically, the relationship between the contact and slip motion and the characteristics of the AE signal is theoretically and experimentally investigated. The experimental results manifest that the high sensitivity of AE signal to the contact and slip makes it a good alternative as a robot tactile sensor.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권3호
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• pp.76-82
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• 2010

A laborer always watched a process of production carefully but defective manufactures were inspected after press process. These inspections made a waste of human power and defective manufactures could make a serious damage of press mold. Therefore, AE(Acoustic Emission) system was introduced to prevention of the damage of the press molds, to a real time detection of defective manufactures and to save human power. AE system was introduced to solve this problem which is a detecting defective manufacture on real time and to prevent the damage of the press mold. In this research we get acoustic emission signal in accordance with weight and processing method of press by using AE sensor, Preamplifier, AE board signal board which occurs press processing and it analyzed various signal through using CMD8 software on the time. From the result, we found that the intensity and shape of the signal were changed according to the weight and processing type of the press. By using this special algorithm, it can judge the acoustic signal which occurs from press on real time.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5A호
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• pp.917-925
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• 2006

AE기법을 이용하여 PSC보부재에 대한 음파의 전파속도와 음원위치 산정방법의 타당성을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 길이가 5m 인 PSC보 콘크리트 표면에 7개의 AE센서를 부착하였으며, 슈미트 햄머를 이용하여 콘크리트 표면에 인위적인 충격을 가하였다. 음파의 전파속도는 각각의 AE센서로부터 감지한 음파의 도달시간 차이와 음원과 센서와의 거리 차이를 이용하여 산정하였다. 또한 각 AE센서로부터 감지된 음파의 도달시간과 음파의 전파속도를 토대로 최소제곱법을 이용하여 역으로 음원 발생위치를 산정해 보았다. 실험결과 프리스트레스트콘크리트 매질에 대한 음파의 평균전파속도는 대략 4,000 m/sec 정도이며, 음원과 AE 센서 사이의 거리가 길어짐에 따라 음파의 감쇠현상에 의해 속도가 감소되었다. 최소제곱법을 이용한 음원위치 산정결과, 음파의 전파속도를 전체 AE센서의 평균전파속도를 이용하는 경우보다, 각 AE센서로 부터 산정된 음파의 전파속도를 이용하는 경우 오차가 감소되는 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제36권6호
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• pp.429-434
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• 2023

본 연구에서는 기존 배관 가스 누출 감지에 사용되던 음향방출 센서가 실시간 모니터링에 적용될 때 발생할 수 있는 문제들을 개선하기 위해, Macro-fiber composite (MFC) 트랜스듀서를 음향방출 센서로 사용하여 가스 누출 감지 시스템에 적용하였다. 적용 전 MFC의 구조를 최적화하기 위해 구조해석을 진행하여 제작하였고, 그 결과 MFC가 가지는 유연성으로 굴곡진 배관에 잘 밀착되어 AE 신호를 문제없이 수신할 수 있었다. AE 신호 분석 결과 고압 누출, 저압 누출 모두 파라미터 값 변화에 유의미한 결과를 보였으며, 특히, FFT 그래프의 파라미터에서 고압 누출의 경우 누출이 없는 경우 대비 120~626%의 변화량, 저압 누출의 경우 9~22%의 변화량을 보였다. 또한, 누출 발생 부위에서의 거리에 따라, 거리가 멀수록 이러한 파라미터 변화량이 줄어드는 경향을 보여, 추후 파라미터 변화량 감지를 통해 누출 감지가 가능할 뿐만 아니라, 변화량으로부터 누출 발생 위치를 파악할 수 있을 것으로 보인다.