• 제목/요약/키워드: 음향방출대

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CMP 공정중 박막 종류에 따른 AE 신호 분석 (Analysis of Acoustic Emission Signal Sensitivity to Variations in Thin-film Material Properties During CMP Process)

  • 박선준;이현섭;정해도
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.863-867
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    • 2014
  • 본 연구에서는 화학 기계 연마(CMP) 공정 중 발생하는 다양한 영역대의 신호를 분석하기 위하여 음향 방출 센서(AE)를 이용하였다. 특히 음향 방출 센서는 공정 중 발생하는 기계적 소음을 전기적 신호로 변환하기 용이하며, 특히 고주파 영역대의 신호를 감지하기에 용이하다. 그래서 본 연구에서는 CMP 장비에 음향 방출 센서를 부착하여 CMP 공정 중 발생하는 신호를 동시에 획득하였다. 본 음향 방출 모니터링 시스템은 CMP 공정 조건 변화 및 패드, 슬러리, 웨이퍼와 같은 소모재의 변화에 따른 신호분석을 하기 위해 제작 되었다. 본 연구에서는 산화막 웨이퍼와 구리막 웨이퍼에 본 시스템을 적용하였다. 음향 방출 센서로 획득한 신호로 Raw 신호 분석, 주파수 분석, 진폭 분석을 통해서 CMP 공정중 발생하는 현상을 분석하였다. 최종적으로 다양한 대역폭의 신호를 음향 방출 센서로 획득하여 CMP 공정 모니터링이 가능함을 확인하고자 하였다.

복합재료 파손 시 발생하는 음향방출의 3차원 유한요소 해석 (Three Dimensional FE Analysis of Acoustic Emission of Composite Plate)

  • 백승훈;박시형;김승조
    • Composites Research
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    • 제18권5호
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • 본 논문에서는 복합재 파손에 의한 음향방출해석을 3차원 유한요소법과 외연시간적분법을 이용하여 구현하였다. 음원모델은 등가체적력 모델을 사용하였다. 계산기법의 타당성을 검증하기 위해 단일 섬유가 내재된 등방성 평판에서 섬유파손 시 발생하는 탄성파에 의한 동적변위를 시험과 비교하였다. 적층 복합재의 경우, 섬유와 기지를 각기 모델링한 방법과 균질화한 모델을 비교하여 차이점을 비교하였다. 음향방출에서 발생하는 고주파 성분을 검출하기 위해 계산시간 스텝이 매우 작아야 하며, 매우 많은 자유도의 모델이 동반되어야 한다. 이러한 대규모 문제를 효과적으로 해결하기 위해 병렬 계산 기법을 도입하였다.

리벳 구멍을 가진 알루미늄 박판구조의 피로손상 탐지를 위한 음향방출의 활용 (Detection of Fatigue Damage in Aluminum Thin Plates with Rivet Holes by Acoustic Emission)

  • 김정찬;김성진;권오양
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.246-253
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    • 2003
  • 항공기 구조를 모사하여 일련의 리벳 구멍을 갖는 AA2024-T3 박판 구조를 대상으로 피로하중에 의한 단균열(short crack)의 발생시점과 성장거동을 음향방출(AE)을 위주로 한 측정으로 평가하였다. AE 위치표정에 의해 단균열의 좌표를 정확하게 결정하였으며, 이동식 현미경으로 균열의 크기를 측정하였다. 누적 AE 발생수 곡선은 단균열의 발생과 성장에 따라 일정한 간격을 두고 급격히 증가하는 양상을 보임으로써 여러 차례의 계단식 곡선을 형성하였다. AE 위치표정에서는 리벳 구멍을 중심으로 파괴역학에 근거한 관심영역(ROI)을 설정하였으며, 웨이블릿변환 잡음제거 방법을 사용하여 위치표정의 정확도를 향상할 수 있었다. 실제로 탐지된 신호의 대부분이 단 균열의 발생 및 성장과 관계없는 외부 잡음신호로 나타났으며, ROI 내에서 발생한 AE 발생원의 위치도 구조의 기하학적 특징이나 신호대잡음비의 영향에 의해 왜곡될 수 있음을 알 수 있었다.

Cr-Mo강의 마찰용접 최적화와 음향방출법에 의한 실시간 비파괴적 평가 (Optimization of Friction Welding of Cr-Mo Steels and Real-Time Nondestructive Evaluation by Acoustic Emission Method)

  • 오세규;장지훈;장홍근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.511-519
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    • 1996
  • Cr-Mo강인 SNCM220, SCM435, SACM645 및 SCM415 강봉을 사용하여 ${\phi}31.2$ 봉 대 봉 동종재 마찰용접의 최적 조건을 실험적으로 구하였으며, 이를 위하여 이음부의 인장강도와 마찰용접 변수와의 정량적 상관식을 실험적으로 도출하였다. 한편 마찰용접시 음향방출시험을 병행하여, AE 누적총량과 마찰용접변수, 마찰용접부의 인장강도와 AE 누적총량과의 정량적 상관성을 도출하였다. 그리고, 마찰용접부의 인장파단면을 검토함으로써 용접품질을 확인하였다.

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미캐니컬 씰의 안전운용 감시를 위한 최적 계측인자 (Optimum Monitoring Parameters for the Safety of Mechanical Seals)

  • Soon-Jae Lim;Man-Yong Choi
    • 한국안전학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.214-219
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    • 1997
  • 미캐니컬 씰은 회전축에 장착되는 밀봉장치의 하나로써 많은 산업 현장에서 사용되고 있다. 산업발전과 더불어 미캐니컬 씰의 고장 즉, 밀봉장치에서의 누설, 크랙, 파손, 과대마멸 등과 같은 이상 상태는 대규모 공장의 생산라인을 정지시키거나 심각한 환경오염을 유발시키는 등 경제, 사회적 문제를 야기시키고 있다. 미캐니컬 씰 밀봉면의 미끄럼 운동상태를 인지하고, 미캐니컬 씰의 고장에 대한 감시인자를 도출하기 위하여 미끄럼 마멸실험을 수행하였다. 미캐니컬 씰의 회전속도를 1750 rpm 으로 하여, 매 10 분 마다 미캐니컬 씰 밀봉면의 마멸상태를 광학현미경으로 관찰하였고, 실험동안에 미캐니컬 씰의 미끄럼 운동면에서의 음향방출(AE : Acoustic Emission), 토크, 온도, 등을 측정하였으며, 실시간으로 토크 신호의 주파수 분석을 실시하였다. 각 실험의 초기를 제외하고는 전 구간에서 음향방출 신호의 크기와 토크 값의 변화 경향이 대체로 유사한 경향을 보였다. 정상상태에서는 음향방출, 토크 및 온도가 안정된 상태를 유지하였으나, 이상상태에서는 음향방출의 크기와 토크값이 안정된 상태를 유지하지 못하였으며, 온도는 이상상태 때 급상승하는 경향을 보였다. 토크 값과 온도의 변화가 미캐니컬 씰의 고장에 대한 장기적 감시인자로 적절하다고 생각되며, 미캐니컬 씰의 순간적인 이상상태를 확인하거나 미캐니컬 씰의 운동상태를 인지하는 데는 실효치 전압 상태의 음향방출 신호가 적당하다고 생각된다. 온도는 이상상태 감시 시스템에서 시스템의 신뢰도를 증진시키는 병렬요소로써 활용될 수 있을 것이다.장 큰 결합활성도(binding activity)를 나타내며, 또한 Hyphantria cunea와 같은 나비목의 다른 종의 lipophorin도 인식하는 것으로 나타났다. 따라서 리포포린에 결합하는 수용체의 구조적 또는 기능적 요소는 같은 목내의 종간에 보존되는 것으로 생각된다.과 성충의 생존율은 온도에 따른 계통간 차이는 없었다. 내적자연증가율( $r_{m}$ )은 S계통이 $R_{L}$, $R_{F}$계통보다 $25^{\circ}C$에서는 낮았지만 2$0^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$에서는 높았다. 특히 3$0^{\circ}C$에서는 S계통이 현저히 높았다. 결론적으로 dicofol 저항성계통( $R_{L}$, $R_{F}$)은 저온(2$0^{\circ}C$)과 고온(3$0^{\circ}C$)에서 감수성계통에 비해 생물학적 적응력이 떨어질 것으로 생각된다.력이 떨어질 것으로 생각된다.력이 떨어질 것으로 생각된다.해도 될 것이다. 쐐기 투과율을 정하는 위치가 d$_{max}$ 나 공기중이라면 민조사변에 대한 출력계수를 적용할 수 있지만 다른 깊이에서는 쐐기필터 각각에 대한 출력계수를 또는 조사면크기에 따른 쐐기투과율을 적용해야 할 것이다. 39.2%가 이유 설명 후 사주지 않는 것으로 나타났으며 23.2%가 다음으로 미룬다, 무조건

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티타늄 금속기 복합재료의 미시-기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Micro-mechanical Characteristics of Titanium Metal Matrix Composites)

  • 하태준;김태원
    • Composites Research
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    • 제17권1호
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    • pp.47-54
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    • 2004
  • 고온진공가압 기술 및 포일-섬유-포일 방식을 이용하여 티타늄 금속기 복합재료를 개발하였으며, 완성된 복합재료의 미시-기계적 특성평가를 위해 다양한 실험을 수행하였다. 또한 열-음향방출 실험을 통해 강화공정 진행정도와 더불어 공정 중 발생한 복합재료의 결함을 검출하고, 변형기구를 바탕으로 한 파손과정을 분석하였다. 결과에서 보듯이 강화공정 중 발생하는 섬유 손상뿐만 아니라 냉각 과정에서의 섬유와 모재간의 열팽창 차이에 따른 미시손상이 복합재료의 기계적 성능에 영향을 미침을 확인하였다. 금속기 복합재료의 개발과 이를 이용한 산업으로의 적용은 완성된 복합재료의 미시-기계적 특성에 대만 정량-정성적인 분석과 함께 적합한 평가를 요구하며 따라서 공정 개발에 반드시 수반되어야 한다.

유공압밸브스풀용 강재의 봉 대 봉 동종대 마찰용접의 최적화와 용접강도 특성 및 AE품질 평가 (Optimization on Bar-to-Bar Similar Friction Welding of Hydraulic Valve Spool Steels and the Weld Strength Properties and its AE Evaluation)

  • 오세규;이경우;전태언;오명석;이원석
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.69-76
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    • 1996
  • In-process quality control and high reliability of the weld are the major concerns in applying friction welding to the economical and qualified mass-production. Experimental examinations and quantitative analysis were performed for the optimiaztion of similar friction welding of hydraulic valve spool steels(SNCM220, SCM435, SACM645, SCM415, ${\varphi}24). The quantitative correlations were found between the initial cumulative counts of acoustic emission(AE) occurring during plastic deformation periods of the welding and the fatigue life as well as weld strength and welding conditions. A real-time evaluation system was developed for the friction weld quality by AE.

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PE 배관의 인장시험 동안 발생한 AE 특성 (AE characteristic of PE pipe under tensile test)

  • 정정환;남기우;안석환;박인덕
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.130-133
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    • 2002
  • Polyethylene pressure pipe has been used with a gas pipe material because of workability and stability etc.. Researches on characteristics of polyethylene pressure pipe are carried out, but there are rare. In this study, the tensile test was performed on polyethylene pipe. From the tensile test, AE signals were detected and estimated in real time. Also, the time-frequency analysis of AE signals was analyzed. From test results, PE pipes were displayed typical stress-strain curves oj semi-crystalline polymer. As result analyzed AE signals, could divide stress-strain curves could be divided into four stages. In the elastic region, signals were not detected. Low amplitude distributions of 30-35dB appeared after yielding, and high amplitude distributions of 30-60dB appeared with increased extension. From the time-frequency analysis of AE signals, the frequency band of 100kHz appeared mainly. Also, the frequency band of 300kHz appeared before the necking phenomenon spreads into the whole region, and the frequency band of 500kHz appeared on extension earlier.

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유리모세관 파괴시 방출된 탄성파에 대한 PZT 변환기의 응답특성 (Response Characteristics of the PZT Transducers during Glass Capillary Breakage)

  • 이종규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.33-41
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    • 1998
  • 유리모세관의 파괴시에 방출되는 탄성파를 이용하여 유리평판의 진앙점에 위치한 PZT변환기의 응답특성을 연구하였다. PZT변환기는 일정한 면적을 가지고 두께가 다른 PZT 세라믹 (Edo사의 EC-65)을 사용하여 제작하였다. 공기 경계층을 갖는 유리평판에서 힘의 크기가 1 N이고 상승시간이 280ns인 경사 점하중이 인가된 경우에 대하여 진앙점에서 수직 성분의 변위와 속도를 이론적으로 계산하였다. PZT변환기의 과도응답은 이론적으로 계산된 수직 성분의 속도가 입사하여 PZT세라믹의 전극과 만날 때 펄스형태로 나타난다고 생각할 수 있다. PZT변환기의 응답은 PZT세라믹의 직경 대 두께의 비가 약 0.33 이하인 경우에는 두께진동모드에만 의존하고, 그 이상의 경우에는 두께진동모드와 다른 저주파수의 진동 모드의 중첩에 의해서 일어난다고 생각된다. 첫 펄스의 반폭치시간은 인가된 파괴하중과 PZT변환기의 공진주파수에 무관하게 약 280ns로서 일정하였고, 음향방출 발생원의 상승시간으로 생각할 수 있었다. 첫 펄스의 최대진폭은 PZT변환기에 입사하는 수직 성분의 속도와 PZT세라믹의 축전용량에 비례하였다. 그러므로, 동일한 PZT변환기에 대하여 음향방출 발생원의 상승시간과 크기는 첫 펄스의 반폭치시간과 최대 진폭으로 평가할 수 있다.

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AE에 의한 WA계 비트리파이드 및 레지노이드 결합제 연삭숫돌의 결합도 평가 (Evaluation of Grade of WA-Bitrified and Resinoid Bond Grinding Wheels by Acoustic 1 mission)

  • 정인근;임영호;권동호;최만용
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.124-130
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    • 1995
  • 연삭작업에 있어서 요구되는 가공능률과 가공정밀도를 얻기 위해서는 적절한 결합도를 갖는 연삭숫돌을 선택하 는 것이 중요한 요건이 된다. 본 연구에서는 결합도를 평가하기 위한 일정한 기준을 설정할 목적으로 AE계측 시스템을 이용하여 대월식결합도시험방법에 따라 연삭숫돌표면의 일부를 파괴시켰을 때 발생되는 AE신호를 검출 하고 연삭숫돌의 파괴량과 AE 신호특성과의 관계 및 AE를 이용한 결합도평가의 가능성을 검토하였다.

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