• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.215-222
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• 2017

프리스트레스트 보의 인장력 변화에 따른 콘크리트 응력 수준을 평가하기 위하여, 초음파를 이용하는 기존의 방법보다 개선된 비선형 초음파 공진 기법의 도입을 제안하였다. 이는 동일하게 초음파를 사용하는 선형의 기법보다 월등히 높은 민감도를 보이므로 초기 상태의 응력 평가에도 유리하다. 비선형 초음파 공진 기법은 초음파 통과시 매질 상태에 따른 공진 주파수의 변화의 정도로부터 계산되는 비선형 인자의 값을 측정하며, 측정 결과는 콘크리트의 응력 상태와도 밀접한 연관을 갖는다. 본 연구에서는 유압 펌프를 통한 인장력 작용에 따른 비선형 인자의 측정을 수행함으로써 두 인자 사이에 밀접한 연관성이 있음을 확인하고, 반복적인 하중 이력의 작용이 비선형 인자의 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 추가적으로, 선형 초음파 전파 속도 측정 결과를 비교하여 제안한 방법의 민감도를 검증하였다. 측정 결과를 통해 프리스트레스트 보의 콘크리트 응력 수준 평가를 위한 비선형 초음파 공진 기법의 적용 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권2호
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• pp.232-238
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• 2005

In this study the four classes of the thermally aged 1Cr-1Mo-0.25V specimens were prepared using an artificially accelerated aging method. Ultrasonic tests were performed to get the correlation with fracture toughness. The modified theoretical Vary's equation, considering nonlinear response due to material degradation, was proposed for the correlations between ultrasonic parameters and fracture toughness. Experimental results indicate that ultrasonic attenuation coefficient, velocity and nonlinear parameters produce the correlations with fracture toughness and yield strength.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.651-658
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• 2012

이번 연구에서는 비선형 음향효과를 기반으로 한 비선형 초음파 변조 기법을 통해 열손상 콘크리트의 미세균열 정도를 평가할 수 있는 방법을 제안하였다. 화재 시 콘크리트 구조물은 물리적, 화학적 변화에 따른 콘크리트 내 미세균열이 발생하므로, 기존 초음파 비파괴 기법의 민감도 한계를 극복한 비파괴 기법의 도입이 필요하다. 비선형 초음파 기법은 초음파와 저주파의 변조파로부터 열손상 평가 인자인 비선형인자를 측정하며, 이는 열손상 콘크리트의 미세균열에 적합한 민감도를 가진다. 이 연구에서는 SEM 관측, 열손상 전후 콘크리트의 투수공극량 변화 측정으로부터 수열온도에 따라 미세균열이 급격하게 발생함을 보였으며, 수열온도별 콘크리트의 초음파 전파속도 측정을 통해 제안된 방법의 민감도를 검증하였다. 추가적으로 열손상에 따른 미세균열이 콘크리트의 성능저하에 미치는 영향을 파악하고자 열손상 콘크리트 시편의 압축강도 측정을 수행하였다. 측정값 및 실험값의 연관성을 파악하여 비선형 초음파 변조 기법이 열손상 콘크리트의 미세균열 평가에 적합함을 보였으며, 향후 압축강도 추정에 대한 적용 가능성을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제7권2호
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• pp.117-118
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• 1986

It is well known that nonlinear propagation characteristics of the wave in the tissue may give very useful information for the medical diagnoisis. In this paper, a new method to detect nonlinear propagation characteristics of the internal vibration in the tissue for the low frequency mechanical vibration by using bispectral analysis is proposed. In the method, low frequency vibration of f0( = 100Hz) is applied on the surface of the object, and the waveform of the internal vibration x (t) is measured from Doppler frequency modulation of silmultaneously transmitted probing ultrasonic waves. Then, the bispectra of the signal x (t) at the frequencies (f0, f0) and (f0, 2f0) are calculated to estimate the nonlinear propagation characteristics as their magnitude ratio, w here since bispectrum is free from the gaussian additive noise we can get the value with high S/N. Basic experimental system is constructed by using 3.0 MHz probing ultrasonic waves and the several experiments are carried out for some phantoms. Results show the superiority of the proposed method to the conventional method using power spectrum and also its usefulness for the tissue characterization.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.358-363
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• 2008

재료의 미세열화를 측정하는 비파괴검사법으로 초음파의 비선형파라미터 측정기법이 최근 주목받고 있다. 하지만 그 크기가 매우 작기 때문에 여러 측정 인자들로부터 영향을 받아 일관성 있는 측정이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 접촉식 탐촉자를 이용한 초음파 비선형파라미터의 측정에서 측정시스템에 의존하는 인자들의 영향을 연구하였다. 그 결과 탐촉자 접촉압력과 인가전압이 충분히 클수록 시스템 비선형성의 영향을 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 이 연구의 결과는 정확한 비선형파라미터의 측정을 위한 실험조건을 설정하는 방법으로서 유용하게 사용될 것이 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권1호
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• pp.7-12
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• 2017

음향 비선형 파라미터는 입사시킨 기본주파수 성분의 변위 진폭 크기와 재료의 비선형성에 의하여 발생된 2차 고조파 성분의 변위 진폭 크기의 비로 정의된다. 본 연구에서는, 압전소자 방식을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정의 타당성을 확인하고자, 이 기법을 통해 초음파가 입사된 SUS316 시편의 절대변위진폭을 측정하였다. 또한 비교를 위해, 레이저를 통한 패브리패럿 방식의 간섭계를 이용하여 동일 시편에 대한 절대변위진폭을 측정하였다. 두 가지 기법을 통한 실험 결과는 서로 잘 일치하는 경향을 보였으며, 특히 압전형 수신 기법의 경우 기존의 레이저 변위측정기법에 비하여 반복 측정의 안정성이 우수한 것으로 나타났다. 이 결과로부터 압전형 수신 기법은 기존 레이저 측정 기법에 비하여 과정이 복잡하지만, 미세변위를 더 안정적으로 측정할 수 있어 음향 비선형 파라미터의 측정에 유리할 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권2호
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• pp.77-83
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• 2006

초음파 비선형성은 적층 구조물 내부의 미세크랙이나 계면 들뜸을 검출하기 위한 수단으로 주목받고 있다. 비선형 초음파의 특징적인 현상은 전파 과정중에 고조파가 발생되는 것이다. 그러므로 비선형성의 정량화를 위해서는 수신된 초음파 신호에 포함된 고조파 성분의 검출이 중요하며, 일반적으로 2차 조화 성분과 기본 주파수 성분의 진폭비가 비선형 파라미터로 이용되고 있다. 그러나 이 비선형 파라미터를 정확하게 추정할 수 있는 방법이 확립되어 있지 않기 때문에 현재까지는 현장적용에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 초음파 비선형 파라미터의 정밀 추정을 위한 신호 처리 기술을 제안하고자 한다 이 기술은 파워 스펙트럼과 바이스펙트럼 분석에 기초하며, 특히 본 연구에서는 초음파 현미경(SAM, scanning acoustic microscope)에 사용되는 펄스형 신호로부터 고조파를 검출하는데 주목하였다. 제안된 기법의 유효성은 틈새의 크기가 접촉 중심에서 반경 방향으로 일정하게 증가하는 뉴턴링(Newton-ring)과 칩의 윗면에 국부적인 들뜸을 가진 반도체 샘플에 대한 실험을 통해 검증되었다. 결과적으로 제안된 신호처리기법에 의해 획득된 비선형 파라미터는 계면 들뜸과 좋은 상관성을 보였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.78-83
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• 2001

It's required mechanical properties of in-service facilities to maintain safety operation in power plants as well as chemical plants. In this study the four classes of the thermally aged 1Cr-1Mo-0.25V specimens were prepared using an artificially accelerated aging method at $630^{\circ}C$. Ultrasonic tests, tensile tests, $K_{IC}$ tests and hardness tests were performed in order to evaluate the degree of degradation of the material. The mechanical properties were decreased as degraded, but the attenuation coefficient and the harmonic generation level of a ultrasonic signal were increased. Expecially the nonlinear parameter of the signal is sensitive and will be a good parameter to evaluate the material degradation.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제14권1호
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• pp.31-40
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• 1993

It is well known that nonlinear propagation characteristics of the wave in the tissue may give very useful information for the medical diagnoisis. In this paper, a new method to detect nonlinear propa gation characteristics of the internal vibration in the tissue for the low frequency mechanical vibra lion by using bispectral analysis is proposed. In the method, low frequency vibration of $f_0(=100Hz)$ is applied on the surface of the object, and the waveform of the internal vibration ${\times}{\;}(t)$ is measured from Doppler frequency modulation of silmultaneously transmitted probing ultrasonic waves. Then, the bispectra of the signal ${\times}{\;}(t.)$ at the frequencies ($f_0,{\;}f_0$) and ($f_0,{\;}2f_0$) are calculated to estimate the nonlinear propagation characteristics as their magnitude ratio, where since bispectrum is free from the gallssian additive noise we can get the value with high S/N. Basic experimental system is con structed by using 3.0 MHz probing ultrasonic waves and the several experiments are carried out for some phantoms. Results show the superiority of the proposed method to the conventional method using power spectrum and also its usefulness for the tissue characterization.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.45-58
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• 2016

Freezing and thawing cycles induce deterioration and strength degradation of concrete structures. This study presumes that a large quantity of contact-type defects develop due to the freezing and thawing cycles of concrete and evaluates the degree of defects based on a nonlinearity parameter. The nonlinearity parameter was obtained by an impact-modulation technique, one of the nonlinear ultrasonic methods. It is then used as an indicator of the degree of contact-type defects. Five types of damaged samples were fabricated according to different freezing and thawing cycles, and the occurrence of opening or cracks on a micro-scale was visually verified via scanning electron microscopy. Dynamic modulus and wave velocity were also measured for a sensitivity comparison with the obtained nonlinearity parameter. The possibility of evaluating strength degradation was also investigated based on a simple correlation of the experimental results.