Investigation of Transmission Process for Ultrasonic Wave in Wood

목재 내 초음파 전달 경로 구명

Among the nondestructive evaluation (NDE) methods for wood defect detection, ultrasonic wave has been considered as competitive technique in terms of economics and workability. Until now, researches on application of NDE methods for wood have focused mainly on standing tree and logs. Recently, some attempts have been conducted with NDE technique, for evaluation of wooden structural members. However, wooden structural members are different from others (standing tree or log) in various aspects. Expecially when some parts or whole member are covered with other materials, they can't be evaluated appropriately on general NDE methods. For the purpose of development of proper NDE technique for the wooden structural members, the ultrasonic wave transmission process investigated on artificial defect in wood. First, various types of transmission process were assumed, and then the transmission times were predicted respectively. Predicted times were compared with the measured time of ultrasonic wave and then a suitable type of transmission process is determined. In case of the ultrasonic wave doesn't transmit directly due to defect, it is reflected once only at the opposite surface of member, and the path is accord with the line of shortest length.

목재의 결함을 탐지하는 비파괴 진단법 중에서 초음파를 이용한 비파괴 시험법은 그 경제성과 사용에서 큰 장점을 지니고 있어, 그 활용과 관련된 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 현재까지의 연구는 입목 또는 원목 등과 같이 비파괴 평가를 위한 측정이 비교적 적은 경우에 국한되어 있어, 목조 문화재 등을 비롯한 구조물의 부재와 같이 부재의 일부 면만을 측정할 수 있는 경우에 대한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에는 이러한 초음파 시험기의 측정방법의 제한을 극복하는 방법을 모색하고자 그 첫 번째 단계로 결함을 갖는 목재 내에서 초음파 전달 경로를 구명하고자 하였다. 다양한 전달 경로 모델을 가정하고 실제 실험과 비교를 통해 초음파 전달의 가장 적합한 모델을 제시하고자 한다. 실험 시편에 인위적인 결함을 만들어 실험한 결과 초음파가 직접 전달될 수 없는 부분의 경우 그 결함을 피해서 전달되고 전달 경로는 탐촉자의 반대 측면에서 일차반사를 통해 전달되는 것으로 판단되었다.