• 제목/요약/키워드: 간섭검사

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레이저 스페클 전단간섭법을 이용한 압력용기 내부결함의 측정 가능한 결함 크기의 평가 (Evaluation of Detectable Defect Size for Inner Defect of Pressure Vessel Using Laser Speckle Shearing Interferometry)

  • 김경석;선상우;최태호;강찬근;나만균;정현철
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.135-140
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    • 2014
  • 최근 압력용기가 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 압력용기의 내부 또는 외부에 결함이 발생하면 대형 사고를 유발하게 된다. 압력용기의 외부에 발생하는 결함은 육안검사를 통해 어느 정도 해결이 가능하지만, 압력용기 내부에 발생하는 결함은 육안검사로는 측정하기 어렵다. 이러한 형태의 결함을 측정하기 위해서는 비파괴검사가 적합하다. 전단간섭법은 광계측을 이용한 비파괴검사법 중 하나이며, 비접촉식으로 전체 측정영역에 대해 실시간으로 한 번의 실험을 통해 결함을 측정할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 본 논문에서는 레이저 스페클 전단간섭법을 이용하여 측정할 수 있는 압력용기의 내부에 존재하는 결함 크기를 평가하였다. ASTM A53 Gr.B 재질로 제작된 압력용기 시험편 내부에 인위적인 결함을 가공하고 공압을 이용하여 압력용기에 내압을 가하여 결함을 측정하였다. 실험을 통해 0.2 MPa의 압력차에서도 압력용기의 원래 두께의 25 %의 깊이로 발생한 결함까지는 측정 가능함을 확인하였다.

마이켈슨 간섭계를 이용한 레이저 여기 초음파의 검출 (Detection of Laser Generated Ultrasonic Wave Using Michelson Interferometer)

  • 김경조;산협수;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.27-32
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고출력 펄스 Nd:YAG 레이저를 이용해서 원반형 시편의 한쪽 면에서 초음파를 발생시키고 반대 면에서 피드백 제어에 의해서 안정화된 마이켈슨 간섭계를 이용하여 열탄성 영역에서의 초음파를 검출하였다. 이론식에 의해서 계산된 열탄성 영역에서의 초음파 변위 파형이 실험에서 얻어진 파형과 유사한 것을 확인하였고, 특히 종파와 횡파의 음속이 접촉식 트랜스듀서를 이용하여 펄스-에코법으로 측정한 음속과 거의 일치하는 것을 확인하였다. 레이저 초음파를 이용한 응용예의 하나로 원반형 시편을 노 안에 넣고 음속을 계측한 결과 온도의 증가에 따라 음속이 감소하는 것을 확인하였다.

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전자처리스페클패턴 간섭법을 이용한 평판 용접시험편의 잔류응력 측정 (Residual Stress Measurement of Flat Welded Specimen by Electronic Speckle Pattern Interferometry)

  • 장호섭;김동수;정현철;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.149-154
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    • 2012
  • 용접구조물에는 외력이 부가되기 이전에 잔류응력이 걸려 있으므로 용접잔류응력 크기 및 분포 상태는 취성파괴, 피로강도, 응력부식균열, 좌굴, 시효변형과 같은 다양한 형태의 손상에 직접적으로 영향을 끼쳐 잔류응력을 정량적으로 해석하기 위한 지속적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 비파괴적인 기법 중 레이저를 이용한 전자처리스페클패턴 간섭법을 이용하여 평판 용접시험편의 외부하중에 따른 전체 거동에 잔류응력의 측정 기법을 제시하고자 한다. 용접시험편에 인장 하중을 가하였을 때, 이를 전자처리패턴스페클 기법을 이용하여 측정하였다. 측정된 결과로부터 용접시험편의 모재부와 용접부의 변형률을 측정하고, 이를 이용하여 탄성계수를 측정하였다. 본 논문은 전자처리스페클패턴 간섭법으로 용접시험편의 용접부와 모재부의 변형률의 차이를 이용하여 잔류응력 값을 산출하는 식을 제시하였고, 이를 수치적으로 계산하여 잔류응력 값을 산출하였으며 측정 결과, 모재부에 비해 용접부의 탄성계수가 약 3.7배 높은 약 8.46 MPa로 측정되었다.

위상이동 간섭계를 이용한 $Si_3N_4$ 박막의 두께 분포 측정 (Measurement of Thickness Distribution of $Si_3N_4$ Membrane Using Phase-Shifting Interferometer)

  • 이정현;정승준;강전웅;전윤성;홍정기
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.67-73
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    • 2005
  • 레이저 간섭계를 이용하여 수백 나노미터 정도의 박막 두께를 측정하였다. 마흐-젠더 간섭계로 실험장치를 구성하고 위상이동법을 통해 박막을 투과할 때 생기는 위상지연을 측정하였다. 광휘 상관 모델을 적용하여 위상 이동법의 단점인 위상이동 오차가 보정된 위상도를 측정하였다. 기존에는 고려되지 않았던 공간적 위상 이동오차를 보정하기 위하여 최소자승법을 이용하여 위상 기준면을 추정하였다. 이 방법으로 미세한 위상지연을 측정해야 하는 100nm $Si_3N_4$ 박막시료의 두께를 5nm의 정밀도로 측정할 수 있었다.

레이저 간섭법을 이용한 잔류응력 측정 방법에 대한 연구 (A Study on Residual Stress Measurements by Using Laser Speckle Interferometry)

  • 노경완;강영준;홍성진;강형수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.16-24
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    • 1999
  • 잔류응력은 공학적 구조물에 결함을 야기하는 유해한 응력이므로 산업현장에서는 이를 측정하기 위한 많은 관심을 가지고 있다. 현재 잔류응력 측정은 일반적인 방법을 사용하고 있지만 이러한 방법들은 어느정도 문제점을 내포하고 있다. 그러므로 레이저 스페클 간섭법에 유한요소법과 점 가열법을 혼합하여 산업 현장에 유해한 잔류응력을 측정할 수 있는 새로운 기법을 개발하였다. 이 기법에서 사용된 레이저 스페클 간섭계는 측정 시편의 응력이 풀릴 때의 면내 변형을 측정하기 위해서 사용되어 졌으며, 유한요소법은 응력 풀림을 위한 가열부의 온도와 그 밖의 변수들을 결정하기 위해서 사용되어 졌다. 잔류응력은 측정하고자 하는 부위의 가열 냉각에 의한 변형률에 의해 결정되어지며, 이에 대한 간단한 모델링을 제시하였다. 또한 본 실험은 변형의 3차원 정량화를 수행하기 위해서 레이저 스페클 간섭계의 전자 광학적 기법 중의 하나인 위상이동법을 이용하여 수행되어졌다.

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레이저 간섭계를 이용한 배관 용접부 잔류응력 평가 (Evaluation of Residual Stress on Pipe Welded Joints Using Laser Interferometry)

  • 장호섭;나만균;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.18-22
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    • 2014
  • 용접 잔류응력은 용접공정에서 발생하는 하는데, 용접 구조물의 결함 유발 및 파괴의 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 전자 처리 레이저 스페클 간섭법을 이용하여 원전 배관의 용접부 잔류응력을 측정하였다. 인장시험기를 이용하여 용접된 배관에 압축 하중을 가하였으며, 면내 변형 측정 간섭계를 이용하여 용접부와 모재부의 변형을 측정하였고, 제안된 수식에 의하여 탄성계수를 측정하였다. 용접 배관에 가해지는 하중에 따라 변형이 일정하게 증가하며, 용접 배관의 모재부와 용접부에 발생한 변형을 비교하였을 때, 모재부의 변형이 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 용접 배관 모재부의 탄성계수는 202.46 GPa, 용접부의 탄성 계수는 212.14 GPa, 잔류응력은 6.29 MPa로 측정되었다.

Acousto-Optic 기법을 이용한 Pt/Ti 박막 계면의 접합특성 평가 (Evaluating Interfacial Adhesion Properties of Pt/Ti Thin-Film by Using Acousto-Optic Technique)

  • 박해성;;;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.188-194
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Pt/Ti 박막과 기판 사이 계면의 접합특성을 비파괴적으로 평가하는 acousto-optic 기법을 제안한다. 현재 상용화된 기술만으로 마이크로/나노 스케일의 박막을 평가하는데 많은 어려움이 있기 때문에 미세구조 변화에 민감한 광학기술과 음향기술이 결합된 간섭계를 적용하여 연구를 수행하였다. 사용한 기법은 마이켈슨 간섭계를 기반으로 하며, 거울에 의한 광 경로차 대신 박막시험편 계면의 진동 영향에 따라 발생하는 간섭현상을 분석하였다. 박막시험편은 특정 주파수에서 공진과 유사한 현상을 보이고 이로 인해 프린지 패턴의 콘트라스트가 낮아지므로, 각 주파수 대역별 프린지 패턴 변화를 스펙트럼 결과로 정량화하여 제안된 기법을 이용한 박막의 접합특성 평가 가능성을 확인하였다.

역행 차폐를 통해 본 시각작업기억의 공고화 및 비교처리 과정 (The Consolidation and Comparison Processes in Visual Working Memory Tested under Pattern-Backward Masking)

  • 한지은;현주석
    • 인지과학
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    • 제22권4호
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    • pp.365-384
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    • 2011
  • 변화탐지 과제를 사용한 최근의 시각작업기억 연구는 기억된 표상을 감각적 표상과 대조하는 비교처리 과정이 상대적으로 신속하게 수행될 가능성을 보고하였다[1]. 이러한 가설을 검증하기 위해, 본 연구에서는 기억항목에 대한 공고한 표상 형성이 요구되는 시점 또는 기억항목과 검사항목에 대한 비교 처리가 요구되는 시점에 역행패턴차폐 자극을 제시하여 두 처리 과정에서의 차폐 간섭 효과의 발현 유무를 비교하였다. 실험 1에서는 네 개의 기억항목 또는 검사항목의 제시에 뒤이어 64ms 또는 150ms의 차폐출현간격을 두고 차폐자극이 제시되었으며 피험자는 기억과 검사항목 간 차이 유무를 보고하는 변화탐지 과제를 수행하였다. 실험 결과, 기억항목에 뒤이어 차폐가 제시된 경우(기억차폐 시행)에는 차폐출현간격에 관계없이 변화탐지 정확도가 저조했으나 검사항목에 뒤이어 차폐가 제시된 경우(검사차폐시행)에는 차폐출현간격 64ms 조건에 비해 150ms 조건에서 변화탐지 정확도가 상대적으로 높았다. 실험 2에서는 항목의 개수를 변화시키고(1, 2, 3, 4개) 차폐출현간격을 세분화(117ms, 234ms, 350ms, 584ms)시켜 항목 개수의 증가와 차폐출현간격의 감소에 따른 간섭 효과의 증감패턴을 조사하였다. 기억차폐시행에서는 항목의 개수가 늘어나고 차폐출현간격이 짧아 질수록 점차 증가하는 간섭패턴이 관찰되었으나, 검사차폐시행에서는 이러한 패턴이 상대적으로 미미하였다. 이러한 결과는 시각작업기억의 비교처리과정이 공고화 과정에 비해 상대적으로 신속하고 정확하게 수행된다는 기존 연구의 제안을 지지한다.

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