• 비파괴검사학회지
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• 제27권2호
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• pp.164-172
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• 2007

콘크리트 구조물에서 발생하는 균열은 구조물의 심각한 성능 저하와 파괴를 유발할 수 있으며, 따라서 이러한 균열 손상의 조기 탐지 및 평가, 보수는 구조물의 건전성에 있어서 매우 중요한 부분이다. 특히, 균열의 평가를 위한 많은 방법들이 제안되었으며, 그 중에서도 자기 보정 표면파 투과 기법을 이용한 균열 깊이 추정법은 다른 방법에 비하여 균열의 깊이 변화에 가장 민감한 장점이 있는 방법이다. 그러나 자기 보정 표면파 투과 기법은 주파수에 따른 투과 함수의 변동성으로 인하여 정량적인 평가는 아직 어려운 실정이다. 본 연구에서는 측정된 자기 보정 표면파 투과 함수의 스펙트럼 에너지를 이용하여 균열 깊이를 추정하는 기법을 제안하고자 하며, 이 기법의 유효성을 판단하기 위하여 다양한 균열 깊이를 가진 콘크리트 슬래브를 이용하여 실험적인 연구를 수행하였다. 연구 결과 제안된 방법이 균열 깊이 평가에 유효하게 사용할 수 있으며, 또한 기존의 방법에 비하여 보다 정확한 균열 깊이를 추정하는 방법임을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.398-408
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• 2007

본 논문에서는 반사형 펄스와전류 탐상법을 사용하여 두께를 효과적으로 평가하기 위해 여러가지 탐촉자 모델들을 설계하고, 수치해석 방법을 사용하여 피검사체의 두께 변화에 따른 펄스와전류 신호의 특징 변화, 민감도 등을 조사하였다. 반사형 탐상에서는 센서코일이 여자코일 자계보다는 피검사체에 형성된 와전류로 인한 자계를 감지해야 하므로, 구리-페라이트로 차폐한 모델들과 페라이트만으로 차폐한 모델들에서의 펄스와전류 신호를 조사하였다. 이러한 신호들에서 두께 판별에 유용한 특성을 조사하여 신호의 피크값과 zero crossing time을 선정할 수 있었고, 이들의 두께변화에 대한 민감도를 조사하였다. 그 결과, 두 종류의 차폐 모델들에서 모두 피크값 민감도가 zero crossing time 민감도보다 효과적이라는 것을 알 수 있었고, 구리-페라이트로 차폐한 모델 보다 페라이트만으로 차폐한 모델에서의 피크값 민감도가 훨씬 더 높다는 것을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.383-392
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• 2007

본 논문에서는 신경회로망을 이용하여 원자력 발전소 증기발생기 세관의 결함 깊이와 폭을 예측하는 연구를 수행한다. 결함 크기 추정을 위하여 우선, I-In 형태, I-Out 형태, V-In 형태, V-Out 형태의 4가지 결함형상에 대한 와전류탐상시험(ECT) 신호를 생성한다. 특히, 유한요소법에 기반한 수치해석 기법을 이용하여 여러 가지 폭과 깊이를 갖는 결함 400개의 ECT 신호를 생성한다. 이와 같이 생성된 ECT 신호로부터, 결함 크기와 폭을 예측하기 위한 새로운 특징벡터를 추출하는데, 이 특징벡터에는 최대 임피던스 값을 갖는 점과 최대 임피던스값의 1/2의 값을 갖는 점 사이의 위상각이 포함된다. 추출된 특징벡터를 이용하여 결함의 크기를 예측하기 위해서 하나의 은닉층을 갖는 다층퍼셉트론을 이용하였다. 컴퓨터 모의실험 연구를 통하여 제안된 방법이 우수한 예측성능을 갖는다는 것을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권4호
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• pp.227-236
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• 1997

탄성파 전파 과정의 정량적인 이해와 그 가시화는 결함 탐지는 물론이고, 재료의 물성 평가에 매우 중요하다. 대상 재료가 이방성을 지닐 경우에 탄성파 전파 과정은 복잡해져서 전파 과정의 해석 및 가시화 작업은 탄성파를 이용하는 결함 탐지 및 재질 평가에서는 필수적이다. 이방성 재료에서는 탄성파의 속도가 방향에 따라서 달라짐은 물론이고, 위상 속도와 군 속도의 방향이 어긋나서 파면이 진행하는 방향과 에너지가 진행하는 방향이 달라진다(beam skewing 효과). 특히 복합재료와 같이 이방성이 큰 재료에서는 이 효과가 매우 크게 나타나므로 탄성파를 이용한 시험 결과를 해석하고자 할 때에는 반드시 전파 과정을 이해해야 한다. 이방성 재료에 대해 해석적인 접근에는 한계가 있어서 유한차분법(finite difference method: FDM)과 같은 수치 해석 방법이 유용하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 탄성파 전파 과정을 해석할 수 있는 2차원 FDM 프로그램을 개발하고, 이를 이용하여 이방성 재료에서의 탄성파 전파에 대한 전산 시뮬레이션 결과를 비교 분석한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권1호
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• pp.27-35
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• 2009

본 논문에서는 개선된 특징추출을 이용한 원자력 발전소 증기발생기 세관의 결함 형태 분류에 대한 연구를 수행한다. 본 논문에서는 4가지 축대칭 결함, 즉 I-In 형태, I-Out 형태, V-In 형태, V-Out 형태 결함을 고려한다. 유한요소법에 기초한 수치해석 프로그램을 이용하여 결함의 폭과 깊이를 변화시켜가면서 400개의 와전류탐상시험(ECT) 신호를 생성하였다. 이와 같이 생성된 ECT 신호로부터 새로운 특징을 제안하였는데, 여기에는 최대 임피던스 값을 갖는 점과 최대 임피던스 값의 1/2의 값을 갖는 점 사이의 위상각과 최대임피던스 값을 갖는 점과 최대 임피던스 값의 10%, 20%, 30%, 40%를 갖는 점사이의 위상각들이 포함된다. 또한, 결함형태를 분류하기 위하여 은닉층이 하나인 다층퍼셉트론을 사용하였다. 컴퓨터 모의실험 연구를 통하여 제안된 방법이 최대오차와 평균제곱오차 측면에서 향상된 결함 분류 성능을 얻는다는 것을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.307-313
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• 2015

배관의 누설 검출은 주로 AE(acoustic emission) 센서와 같은 접촉식 센서가 이용되고 있다. 그러나 이러한 접촉식 센서는 고온이나 고방사능 지역에서 설치 및 운용의 어려움이 따른다. 이에 최근 원거리 감시 및 광역감시가 가능한 카메라를 이용한 누설 검출 방법에 대한 연구가 진행되어 왔다. 기존 카메라를 이용한 방법은 누설 검출을 위해 차영상 기법을 이용하고 있다. 그러나 이 방법은 누설뿐만 아니라 구조물의 진동이 누설로 검출되는 오류를 보이고 있다. 본 논문에서는 카메라를 이용한 누설 검출 방법에서 누설 검출 오류를 줄이기 위한 이동평균 차영상 및 히스토그램 분석법을 제안하였으며 실험을 통하여 성능을 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.217-224
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• 2008

트러스는 교량이나 건축물 설계 등에 많이 사용되는 구조물로서 기본적인 설계요소이며, 설계자는 이러한 구조물의 원리를 완전히 이해하여 설계에 적용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 트러스 구조물의 힘을 기본역학에서 예측되는 오차범위 이내로 실험법으로 측정할 수 있는 기구설계 방법을 제시하였다. 상용으로 제작된 재래식 변형률 측정 장치는 고가이고 복잡하므로 구조를 이해하기가 어려우므로 본 측정기구에서는 휘트스톤브리지 회로를 적용, 스트레인 게이지 및 A/D 변환기 조립하여 하중과 변형률을 쉽게 측정할 수 있도록 하였다. 제작된 기구를 이용하여 구조물에 하중을 가하여 변형률을 측정하였으며, 측정결과를 이론적으로 예측한 값과 비교하여 실용성을 입증하였다. 이 측정 기구는 저렴한 값으로 제작할 수 있으며, 크기가 작아 탁상에서 교육용 실험 및 실습 장비로 적합할 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.137-143
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• 2008

안경용 구면 렌즈는 굴절력에 따라 (+)디옵터와 (-)디옵터 렌즈로 구분할 수 있다. 렌즈에 가해지는 외부 열원에 의해서 생기는 열변형은 디옵터의 종류에 따라 다르게 나타난다. 본 논문에서는 빛의 가간섭성을 이용하여 물체의 변형을 비접촉으로 정확하게 측정할 수 있는 전자처리 스페클법을 이용하여 렌즈에 발생되는 열변형을 정량적으로 측정하였다. 외부 열원에 의한 온도 분포의 측정은 실시간 비접촉으로 온도를 측정할 수 있는 적외선 열화상 카메라를 사용하였다. 실험은 총 14종의 플라스틱 상용 안경 렌즈를 대상으로 수행하였다. 동일한 온도차에서 (+)디옵터 렌즈의 경우에는 디옵터의 증가에 따라서 열변형량이 증가하였다. 반면에 (-)디옵터 렌즈는 디옵터의 증가와 관계없이 열변형량이 거의 선형적이었다. 또한 동일한 디옵터에서 (+)디옵터 렌즈의 열변형량이 (-)디옵터 렌즈의 열변형량 보다 작았다. 따라서 본 논문에서는 렌즈에 열이 가해지는 경우 렌즈의 열변형량을 정량적으로 측정할 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.101-111
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• 2008

의료용 초음파 영상 시스템에서 스트레인 영상 기법은 병변 주위의 조직보다 단단한 성질을 가지는 암이나 종양을 영상화할 수 있다. 준정적인 압축(quasistatic compression) 방법을 이용하여 스트레인 영상을 얻는 방법은, 조직에 변형을 가하기 전의 초음파 신호를 기준으로 하여 변형을 가한 후에 얻어진 초음파 신호 사이의 변위를 계산하고, 이를 공간 미분하여 스트레인을 구한다. 본 논문에서 변위의 계산은 복소 기저대역 신호의 자기상관(autocorrelation)을 계산하여 위상차로부터 구하고, 위상차를 시간 혹은 거리로 변환할 때 발생하는 오차를 중심주파수 편차를 보상하여 줄였다. 조작자의 손 움직임의 영향을 줄이기 위해 모든 스캔라인의 변위를 정규화시키는 알고리즘을 적용하여 균일한 스트레인 영상을 얻었다. 제안한 스트레인 영상 기법을 초음파 영상 진단기에서 실시간 동작하도록 구현하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.409-414
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• 2013

음향방출법을 이용하여 304 스테인레스 강의 부식 손상 과정을 평가하였다. 스테인레스 강의 가속부식시험을 수행하면서 음향방출신호를 수집할 수 있는 측정 시스템을 구성하였다. 양극분극시험에서 공식부식(pitting corrosion)이 발생하는 시점 이후부터 음향방출(AE)신호가 검출되기 시작함을 확인하였다. 부식 실험 후 시편 표면을 광학현미경으로 관찰하여 다수의 공식부식이 발생하였음을 검증하였다. 부식 시간의 증가에 따른 AE 누적카운트 증가율과 AE 신호 진폭의 변화는 3단계로 구분되는 특징을 보였다. 이러한 AE 신호 발생 특징을 스테인레스 강의 부식 발생 과정의 단계별 변화와 관련하여 고찰하였다. AE 신호를 이용하여 금속 소재의 부식 손상 정도 및 부식 과정의 평가 가능성을 제시하였다.