• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.108-114
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• 2018

비파괴 검사 기술의 발달로 인해 기계부품의 크랙을 검사하는 방법들이 주목을 받기 시작하였다. 다양한 비파괴 검사 방법 중에서도 고유 주파수를 분석하는 음향 공진 방법은 빠른 시간 안에 제품의 불량 여부를 판정하는데 적합한 기술로 발전했다. 본 연구에서는 기계부품 중 요크 튜브의 크랙을 검사하기 위한 크랙 검사기술에 대해 연구를 진행하였으며, 음향 공진 방법으로 빠르게 검출이 가능한 시스템을 구현하였다. 24bit ADC 회로를 탑재하였으며, 원활한 데이터 수집을 위해 MCU를 탑재하였으며, PC와 데이터 통신을 위해 TCP/IP 통신 인터페이스를 구성하였다. 데이터 측정을 위한 센서는 마이크로폰을 사용하였으며, 크랙 정보를 판정하고 사용자에게 피드백하기 위한 분석 소프트웨어를 구현하였다. 실제 산업현장에서 제작한 요크 튜브를 사용하여 테스트를 진행하였다. 양품과 크랙이 있는 불량제품을 구별하는 테스트를 성공적으로 실시하여 실제 산업현장에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.251-260
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• 2001

단조인장시험하에서 CFRP적층재의 손상과정을 음향방출과 초음파시험에 의해 평가하였다. 시험편으로부터의 음항방출신호의 진폭 분포는 기지재 균열(matrix crack), 박리(debonding), 섬유 pull-out 및 섬유 과단(fiber fracture)과 같은 CFRP에서의 파괴기구를 분석하는데 도움을 주며, 초음파 진폭감쇠의 특성 또한 각각의 파괴기구를 분석하는데 유용하다. 여러종류의 CFRP시험편을 사용하여 음향방출신호와 초음파신호의 진폭감쇠를 조사하였다. 끝으로 하중 제하중(loading-unloading) 시험이 초음파내의 진폭비에 대한 Felicity effect와 감쇠를 조사하기 위해서 수행되었다. 전 실험에 걸쳐 초음파신호의 진폭감쇠와 음향방출 파라미터(parameter)들은 동시에 검출되었다. 이로써 음향방출과 초음파시험의 두 파라미터들이 CERP에서의 파괴기구를 분석하기 위해 효과적으로 사용될 수 있음이 확인되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.315-322
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• 2008

발전소 밸브는 장시간 동안 고온고압하의 기혹한 조건으로 운전됨에 따라 밸브 시트(seat)면의 이물질 삽입, 시트의 균열, 스템(stem) 패킹(parking) 또는 용접부위 결함 및 피로균열 둥에 의해 누설손상이 발생하고 있다. 이러한 밸브 내부누설 상태를 정밀하게 진단하고 평가하기 위해서는 음향방출기술의 적용이 필요하며, 본 논문은 현장적용이 가능한 연구를 수행하고 그 결과를 소개하고자 한다. 또한 실제 발전소에서 운전되는 다양한 밸브 조건을 토대로 실험실 실험에 의해 주변잡음, 밸브누설시의 음향레벨 및 스펙트럼 특성을 분석하고, 발전소 현장실험 결과와의 비교분석을 통하여, 밸브 누설상태에 따른 주변잡음, 음향신호 및 측정 가능한 최소 누설검출량 등의 평가방법에 대해 고찰하였다. 실험실 실험 및 현장적용 연구결과로부터 밸브누설 여부를 포함한 상태 평가와 최소 측정가능 누설검출량 평가가 가능하였으며, 향후 본 연구는 발전설비 안전운전과 밸브누설로 인한 에너지 손실 예방에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.905-913
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• 2008

최근 고속전철의 자갈도상에 대한 대안으로 콘크리트 슬래브궤도가 도입되어 고속전철 신규노선에 시공되고 있다. 콘크리트 슬래브궤도는 자갈도상에 비해 내구성, 유지관리 측면에서의 경제성, 열차운행의 안정성 등의 측면에서 우위에 있지만, 우수 및 지하수로 인한 노반강성의 저하, 연약한 원지반의 침하 등으로 인한 슬래브궤도의 처짐은 열차안정성에 치명적인 결함이 된다. 본 연구에서는 슬래브궤도의 처짐 지표로서 슬래브궤도의 휨강성을 설정하고, 슬래브궤도의 휨강성을 2차원 영상으로 표현할 수 있는 FRACTAL (Flexural-Rigidity Assessment of Concrete Tracks by Antisymmetric Lamb Waves) 기법이라는 비파괴 탄성파 기법을 제안하였다. 이론적 근거 확보를 위하여 콘크리트 슬래브궤도에서의 탄성파 시험을 수치해석적으로 모사하여 영향인자 연구를 수행하였고, FRACTAL 기법의 적용성 평가를 위하여 실제 고속전철 슬래브궤도에 적용하여 보았다. 그리고 FRACTAL 시험측선과 동일 측선에서 Impulse-Response 기법과 인접지반에서 전기비저항시험을 수행하여, FRACTAL 기법의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.1-10
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• 2011

항만 리모델링을 위한 콘크리트 시설물에 대한 평가가 필요하며, 특히 리모델링이 결정된 경우에는 소파 블럭이나 케이슨 블록 등에 대한 재활용 여부를 평가하여 재활용이 가능할 경우에는 유용하는 것이 경제적인 리모델링에 도움이 될 수 있다. 이 연구에서는 콘크리트 항만시설물에 대한 건전성 평가 및 재활용성 평가를 위하여 기존의 초음파 속도법을 비롯하여 슈미트 해머를 이용한 반발경도법, 충격반향법, 표면파 속도법 등의 비파괴시험을 실시하였다. 국내 5개 항만에 대하여 비파괴시험 및 시편을 채취하였으며, 채취한 시편에 대한 압축강도 시험을 수행하여 비파괴시험 결과와 비교하였다. 비파괴시험결과와 압축강도 시험을 통하여 콘크리트 재료의 탄성계수와 압축강도 등을 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.226-232
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• 2014

본 연구에서는 고출력 레이저를 재료 표면에 조사하였을 때 나타나는 어블레이션 현상에 의한 레이저 초음파의 특성을 시뮬레이션과 실험을 통해 분석하였다. 레이저 초음파 기법은 비파괴검사 분야에서 기존의 접촉식 초음파 기법을 적용하기 어려운 환경요인(고온 등)을 극복할 수 있는 장점들을 가지고 있다. 특히, 어블레이션 영역에서는 종파의 신호 세기 및 직진성이 강하므로, 투과 및 반사 신호를 통한 내부결함 검사법으로 활용하기 적합하다. 본 논문에서는 유한요소해석을 통해 어블레이션 영역에서의 레이저 초음파의 발생 및 전파를 해석하였다. 그리고 개발된 유한요소해석 모델을 활용해 결함모사시편을 대상으로 B-Scan을 수행한 결과, 실험 결과와 동일하게 나타나는 것을 확인하였고, 이로부터 개발된 해석모델의 타당성을 검증할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권4호
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• pp.25-31
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• 1994

비접촉으로 초음파를 송 수신하며 비파괴검사를 수행하는 EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)를 이용한 초음파탐상장치를 구성하였고, 이를 3축 구동장치 및 데이타 수집, 처리장치와 연결하여 자동화를 시도하였다. 자동화에 적합하도록 송 수신이 한 몸체로 되어 있으며 인가하는 구동신호의 주파수를 변화시킴으로써 main beam의 방향을 조절할 수 있는 EMAT를 설계 제작하였으며, 제작된 EMAT의 특성을 측정하였다. EMAT를 이용한 초음파탐상장치, 3축 구동장치, 데이타 수집장치들에 대한 제어 및 데이타 처리를 위한 프로그램을 개발하였다. Host로 IBM-PC/AT 급을 사용하였으며, 컴퓨터 화면상에서 실재 장비를 가상적으로 구현하는 기법을 사용하였다. 제작된 전 탐상장치의 성능 분석과 결함 검출 능력을 평가하기 위하여, 인위적으로 결함을 가공한 시험편과 실재 결함이 내재되어있는 용접부에 대한 결함 검출을 시도하였으며, 만족할 만한 측정 결과를 화상으로 얻었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권1호
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• pp.65-73
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• 2004

Composites are a material class for which nondestructive material property characterization is as important as flaw detection. Laminates of fiber reinforced composites often possess strong in-plane elastic anisotropy attributable to the specific fiber orientation and layup sequence when waves are propagating in the thickness direction of composite laminates. So the layup orientation greatly influences its properties in a composite laminate. It could result in the part being .ejected and discarded if the layup orientation of a ply is misaligned. A nondestructive technique would be very beneficial, which could be used to test the part after curing and requires less time than the optical test. Therefore a ply-by-ply vector decomposition model has been developed, simplified, and implemented for composite laminates fabricated from unidirectional plies. This model decomposes the transmission of a linearly polarized ultrasound wave into orthogonal components through each ply of a laminate. Also in order to develop these methods into practical inspection tools, motorized system have been developed for different measurement modalities for acquiring ultrasonic signals as a function of in-plane angle. It is found that high probability shows between the model and tests developed in characterizing cured layups of the laminates.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.415-424
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• 2001

고온에서 장시간 사용으로 인하여 발생되는 경년열화 평가에는 파괴적인 방법이 신뢰성이 높지만 시험편 채취의 어려움이 있다. 그러므로 비파괴석인 방법에 의한 열화도 평가가 바람직하다. 본 연구에서는 2.23Cr-1Mo강에 대하여 장시간 등온열처리로 모의 열화시험편을 제작하여 고온설비부재에서 발생되는 탄화물의 석출 및 조대화, 분순물의 입계편석 등 금속학적 미세조직을 관찰하고, 미세조직의 변화와 유도 초음파의 전파특성과의 상관관계를 규명하고, 파괴시험치와 그 결과를 비교하여 초음파 비파괴평가에 의한 고온부재의 열화도 평가의 가능성을 실험적으로 검증하고자 한다.

• 임산에너지
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• 제22권2호
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• pp.60-68
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• 2003

목재의 기계적 특성을 평가하기 위하여 여러 가지 비파괴 측정 기술이 도입되고 있다. 본 실험은 낙엽송(Larix kaempferi Carr.) 소경재 원목을 초음파의 통과 속도와 종진동의 고유진동수를 이용한 비파괴 측정 기술로 영계수를 측정하여 휨강도 실험을 통해 얻은 실측 영계수와 휨파괴계수의 상관관계를 검토하였다. 실험에는 50본의 소경재 원목이 사용되었다. 종진동의 고유진동수를 이용한 영계수와 실측 영계수는 비교적 높은 상관관계를 나타내었다. 초음파를 이용한 비파괴 영계수 측정은 옹이의 출현빈도가 높은 원목의 선별에 효과적이었으며 종진동의 고유진동수를 이용한 측정은 할렬의 출현빈도가 높은 원목의 선별에 효과적임을 확인하였다.