음향 방출법은 기존의 비파괴 시험보다 여러 가지 면에서 장점을 가지고 있고 또 그 응용범위는 매우 넓다. 그러나 아직 우리 나라에서는 그 사용 예가 많지 않다. 이 글에서는 음향 방출법에 대한 개요와 음향 방출법을 이용한 복합재료와 금속재료의 균열 거동 해석 예를 저자의 연구 결과를 중심으로 소개하고자 한다.
탄소섬유/에폭시 복합재의 기공함유율을 정량적으로 평가하기 위한 절차를 제시하였다. 고려한 복합재는 두 종류이며 오토클레이브 공법과 필라멘트와인딩 공법에 의해 제작하였다. 탄소섬유/에폭시 복합재의 기공함유율은 공기 중에서와 물 속에서의 무게에서 구한 복합재의 밀도와 구성재의 밀도, 그리고 산처리법과 고온연소법을 적용하여 구한 무게함유율과 부피함유율을 이용하여 평가하였다. 또한 FE-SEM을 통해 탄소섬유 표면을 관찰하여 복합재 내의 수지 제거 여부도 조사하였다. 연구결과에 따르면 복합재 내의 수지는 산처리법이나 고온연소법을 적용하면 충분히 제거할 수 있으며 구성재의 무게함유율과 부피함유율 그리고 복합재의 기공함유율은 본 연구에서 제시된 절차를 적용하면 정량적으로 평가할 수 있다.
본 연구에서는 초음파 탐촉자의 접촉방식을 다양화하여 Immersion법/Bubbler법/Squirtor법으로 복합재 연소관을 탐상하는 방법에 대하여 연구하였으며, 이를 위하여 FRP의 delamination, FRP-EPDM간의 미접착을 모사한 복합재 연소관 모의결함시편을 제작하여 시험하였다. Immersion법에서는 일반적으로 사용되는 방법을 적용하였으며 Bubbler 및 Squirter법에서는 자체적으로 설계 및 제작한 치구를 이용하여 시험하였다. 이들 각 방법에 대하여 복합재 연소관 모의결함 시편의 결함부위에 대한 초음파 신호를 A-scan으로 비교하고 또한 C-scan하여 결함의 검출 정도를 비교하였다. 그리고 시험 자료를 바탕으로 데이터 값을 분석함으로써 복합재 연소관에서의 초음파 속도, 음향 임피던스, 반사율 및 투과율 등 복합재료의 초음파 특성을 산출하였으며 또한 건전신호와 결함신호에 대한 분류기준을 제시하였다.
현재 개발 중에 있는 비파괴 검사법인 Tapping Sound Analysis 의 실험적 검증을 위한 연구를 수행하였다. 손상이 없는 복합재료 구조물과 손상이 있는 복합재료 구조물에 대한 타격 실험을 통해 타격음과 타격력을 측정하여 비교하였다. Wavelet packet transform에 근거한 특성 추출법을 이용하여 타격음으로부터 손상 판단을 위한 특성을 추출하였다. 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 특성을 비교하기 위해, 특성 지수를 정의하였다. 정의된 특성 지수를 이용하여 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 타격음의 차이를 하나의 실수로 표현하였다.
복합섬유의 용도는 그 기능에 따라서 다양하지만 그 중에서도 자기접착성을 살려서 부직포의 재료로 사용되는 예가 많다. 즉 sheath/core형 복합섬유 중 sheath 성분에 core 성분보다 융점이 낮은 폴리머를 사용하여 열융합에 의한 접착제로서의 역할을 담당하게 한 섬유가 전형적이다. 한편, 고속방사법은 방사과정 중에 섬유의 구조 형성을 현저하게 진행시키는 방사법이지만[1, 2], 복합섬유의 고속방사에 있어서는 각 구성성분이 서로 영향을 미치면서 세화ㆍ고화가 진행되므로 개개의 폴리머를 단독으로 방사하는 경우와는 다른 구조형성기구가 관여하는 것으로 알려져 있지만 아직 명확한 상호작용은 보고된 바가 없다. (중략)
신뢰할 만한 소지역 통계 작성을 위한 다양한 소지역 추정 기법들이 최근 많은 관심속에 개발되고 있다. 이 논문은 다양한 소지역 추정 기법들 중 일부 기법들에 대한 간략한 소개 및 실례를 제시한다. 먼저 대표적인 소지역에 대한 간접추정법인 인구통계학적 방법, 합성추정법과 복합추정법에 관한 이론 및 추정절차를 살펴보았고, 모형 기반 추정법으로써 경험적 베이즈(EB) 추정법과 계층적 베이즈(HB) 추정법을 소개하였다. 마지막으로 합성추정법과 복합추정법을 이용하여 충북의 시군구 실업자 추정에 적용해 보았고, 시군구 실업자 추정결과를 직접 추정법의 결과와 비교하였다.
본 논문은 복합표본조사 분석에서 회귀모형 접근법으로 사용되는 모형 기반 접근법, 설계 기반 접근법과 일반화 추정 방정식 접근법을 설명하고, 이들을 실증적으로 비교한 것이다. 또한 설계 기반 접근법과 일반화 추정 방정식 접근법에 대해서 설계효과와 가중치 효과 분석을 통해서 표본 설계가 모수 추정에 미치는 영향을 살펴보았다.
Slip-casting 법으로 제조한 튜브형 다공성 $Al_2O_3$ 담체에 boehmite 입자를 단층 및 다층 졸-겔 침지코팅법과 본 실험실에서 개발한 새로운 가압 졸-겔 코팅법을 이용하여 알루미나 복합막을 제조하였다. 종래의 Yoldas법을 보완한 새로운 졸 제조방법에 의하여 입자크기가 작고 안정한 boehmite 졸을 제조 하였으며 졸의 제조조건에 따른 입자크기 변화와 열처리에 따른 겔의 상전이 및 비표면적 변화, 그리고 pH와 aging에 따른 안정성등을 규명하였다. 졸의 농도와 코팅시간 및 코팅 방법에 따른 코팅특성 등을 비교, 분석하여 복합막 제조에 최적인 코팅용 졸을 이용함으로써 담체 튜브내에 균열이 없고 재현성 있는 복합분리막을 제조할 수 있었다.
anodic deposition법으로 제조된 $MnO_2$와 (Mn, Zn) 산화물의 전도도를 측정하였다. 제조된 Mn 산화물의 조성은 XRD와 EDS를 이용하여 $MnO_2$ 와 Mn 복합산화물로 확인되었다. DV-Xa법으로 계산된 이론 전자상태 계산 결과 천이금속을 첨가하게 되면, Mn 복합 산화물의 에너지 갭이 감소하는 것으로 나타났다. anodic deposition법으로 제조된 $MnO_2$와 Mn 복합 산화물의 전기전도도를 비교하면 천이금속이 첨가된 복합 산화물의 특성이 우수한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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