본고에서는 열유도 적외선 열화상 기법의 원리와 응용에 있어 기초적인 개념, 특정 상태량 및 실험적 기법에 대하여 소개하도록 한다. 유도 열화상 기법에 적용되는 유도 주파수의 범위는 1500 Hz ~ 52 MHz이며 강자성 강재 단조 부품의 표면결함 검출에 사용되어진다. 균열 검출 감도는 자분탐상기법과 유사하나 필요한 경우 유도 주파수를 낮춤으로서 강재에 숨겨진 결함을 검출할 수 있다. 탄소섬유강화폴리머(CFRP)에서는 섬유 결함을 검출하며, 실리콘 태양 전지에서는 양호한 열적 콘트라스트와 함께 균열을 검출한다. 유도 열화상 기법의 향 후 대표적인 활용분야로는 레일 및 휠과 같은 철도 구성요소에서의 결함 탐상이 있다[1].
비파괴 검사란 재료나 제품을 원형과 기능에 변화를 주지 않고 실시하여 원하는 정보를 획득할 수 있는 검사를 의미한다. 비파괴검사는 점검자의 육안 조사를 통한 수작업으로 이루어지고 있기 때문에 점검자의 주관이 개입되며, 점검자에 따라 검사 결과의 차이가 있을 수 있으므로 신뢰도의 차이가 발생하게 된다. 그러므로 본 논문에서는 비파괴 검사를 이용하여 획득한 세라믹 소재 영상에서 효율적으로 결함을 검출하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 세라믹 소재 영상에 가우시안 필터링 기법을 적용하여 잡음을 제거하고, Ends-in Search Stretching 기법을 적용하여 명암 대비를 강조한다. 명암 대비가 강조된 영상에 샤프닝 기법을 적용하여 윤곽선을 강조한다. 윤곽선이 강조된 영상에 $3{\times}3 $ Roberts 마스크를 적용하여 강조된 윤곽선을 추출하고, Glassfire 기법을 적용하여 라벨링한 후, 시그마 퍼지 이진화 기법과 형태학적 정보를 이용하여 잡음을 제거하고 결함 영역을 검출한다. 제안된 방법을 세라믹 소재 영상을 대상으로 실험한 결과, 효율적으로 결함을 검출하는 것을 확인할 수 있었다.
본 고는 적외선 열화상의 개념과 적외선열화상 측정윈리 및 카메라 셋팅을 기술하고 적외선열화강(IRT)에 의한 비파괴검사(NDT)의 활용 및 비파괴검사의 진단에 대하여 살펴보았다. 적외선 열화상은 주어진 표면을 따라 온도에 관련된 열패턴의 평가를 통한 정기적인 비접촉, 비파괴 시험의 수행으로 초기에 장비 고장의 예방이 가능하다. 진단 활용으로서, 열적으로 가열된 내부결함이 있는 블록에 대하여 적외선열화상을 이용한 열화상 패턴을 비파괴 기법으로 평가하고, 결함과 열화상패턴간의 특성을 분석하여 열화상 평가 기법에 대하여 논하였다.
복합재 압력용기의 제작 및 사용중에 발생하는 결함(손상)의 비파괴검사를 통해 구조물의 건전성을 평가하는 것은 제품의 품질보증 관점에서 아주 중요합니다. 복합재에서는 여러 종류의 결함이 동시에 존재할수 있으며, 결함-기계적 성질-비파괴특성 사이의 상호관계는 완전히 알려져 있지 않습니다. 이글에서는 복합재 연소관에 존재하는 결함의 위험도와 결함 탐지를 위한 비파괴 검사 기법에 대해 먼저 살펴보았습니다. Filament Winding으로 제조한 복합재 연소관의 Proof Testing과 관련해 음향방출(AE)법에 의한 최근의 연구결과를 살펴본 다음, 연소관의 신뢰도 확보를 위한 비파괴 평가 방법에 대해 앞으로의 연구 방향을 제시하였습니다
유도초음파를 이용하면 배관 및 박판과 같은 파유도체에 대한 광범위한 비파괴탐상을 할 수 있게되어 시간과 경비를 절약할 수 있는 장점이 있다. 그래서 유도초음파를 이해하고 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유도초음파가 기존의 체적 초음파와 크게 다른 점은 분산성있어 초음파의 전파속도가 진동수와 파유도체의 두께에 의존한다는 것과 전파 특성이 다른 무한개의 모드가 존재한다는 것이다. 본 논문에서는 박판과 배관에서의 유도초음파를 이해하고 비파괴탐상에 적용하기 위해 필요한 모드의 분산과 선택 그리고 확인에 대해 이론적인 결과와 및 실험적인 예를 제시하여 그 개념을 소개하였다.
음향방출기술(acoustic emission technology)은 종래의 기존 비파괴검사법과는 달리 가동중인 설비의 건전성을 평가할 수 있으며 실시간으로 설비 상태의 진단이 가능한 실시간 감시기법이다. 즉 기존 비파괴검사법과는 달리 가동중인 설비에 대해 원격으로 결함을 탐지하고 결함 위치를 판정할 수 있는 연속감시 기능을 가진 비파괴 신기술로 최근 연구개발이 활발히 진행되고 있는 방법이다. 이러한 장점 때문에 대형 산업설비의 각종 기기들에 대한 감시 및 진단에 활용하고 있으며, 그 활용도가 점점 확대되고 있는 추세에 있다. 특히 종합적인 산업설비로 구성되어 있는 발전설비의 진단과 감시에 가장 효과적인 방법이라 할 수 있겠다. 본 논문에서는 원자력 화력 수력발전소 등의 발전설비에 대해 현재 적용중인 음향방출기술과 새로운 적용기술에 대해 서술하였다.
최근 구조물기초에 큰 변형 및 손상을 가하지 않고 안정성에 대한 정보를 비교적 쉽게 얻을 수 있는 비파괴시험(NDT, Non-Destructive Testing)기법이 큰 관심을 얻고 있다. 본 연구에서는 비파괴시험 중 검측공 기법(CSL, CT, PS)과 표면파 기법(SE, IR)을 현장타설말뚝의 건전도 평가에 이용하기 위한 적용성의 문제를 현장시험을 통하여 고찰하였다. 이를 위하여 결함이 없는 한 본의 정상말뚝과 연약선단, 단면축소 확대, 불량콘크리트 타설 등 현장에서 발생하기 쉬운 결함의 종류, 크기, 위치 등을 변화 조합한 9본의 현장타설말뚝(직경 0.4m, 길이 7.0m)을 시공하여 다양한 비파괴시험을 수행하였다. 시험을 통하여 각 기법을 현장타설말뚝의 건전도 평가에 적용할 때의 문제점과 각 기법의 합리적인 조합에 대하여 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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