• 제목/요약/키워드: 정량적 초음파

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창녕 관룡사 약사전 벽화의 안료분석 및 비파괴 훼손도 진단 (Pigment Analysis and Nondestructive Deterioration Diagnosis of the Wall Paintings in Gwanyongsayaksajeon (Yaksajeon Hall of Gwanyongsa Temple), Changnyeong, Korea)

  • 전유근;김원국;조영훈;한두루;김선덕;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.383-398
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    • 2009
  • 이 연구에서는 비파괴 기법을 활용하여 관룡사 약사전 벽화에 채색된 안료의 화학적 특성을 규명하고, 손상유형에 따른 정밀진단을 통해 훼손도를 정량적으로 평가하였다. 각 색상에 따른 추정 안료는 기존의 연구와 동일한 것으로 확인 되었으나, 청색계통과 화조화의 바탕으로 채색된 녹색계통의 안료에서 검출된 Co는 지금까지 전통 채색 안료에서 확인 된 바 없는 특이한 결과이다. 훼손도 진단을 위해 초음파 측정, 적외선 열화상 촬영 등을 실시한 결과, 관룡사 약사전벽화에 발생한 균열 및 박리 박락은 수분의 영향으로 판단된다. 따라서 이 벽화의 장기적인 보존을 위해서는 벽화로 유입되는 수분의 침투경로를 정확히 파악하고 효율적인 주변환경 관리를 통해 장기적인 보존대책을 마련해야 할 것이다.

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금속재료의 접착이음부에 대한 유한요소해석과 초음파실험 (FEM and Ultrasonic Testing for Adhesive Joints Strength of Thin Metal Sheets)

  • 오승규;황영택;장철섭;오선세;이원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.726-730
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    • 1997
  • One approach to testing the suitability of an adhesive joint for a particular application is to build and test to destruction a representativc, sample of the joini. The noncdestructive test will not measure strength directly but will measure a parameter which can be correlated to strength. It is thercforc, essential that a suitable nondestructive rest is chosen and that its results are correctly intcrpreted. In this paper, typical Ultrasonic Signal Analysis in adhesive joints are cvaluatcci together with Interface Stress from the result of Finite Elenlent Method.

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초음파 C-scan을 이용한 터빈 블레이드 열차폐코팅의 등온열화에 의한 박리 평가 기법 (Delamination Evaluation of Thermal Barrier Coating on Turbine Blade owing to Isothermal Degradation Using Ultrasonic C-scan Image)

  • 이호걸;김학준;송성진;석창성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.353-362
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    • 2016
  • 가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

생체 외 조건의 소 대퇴골에서 해면질골의 음향특성에 대한 피질골의 효과 (Effect of Cortical Bone on Acoustic Properties of Trabecular Bone in Bovine Femur In Vitro)

  • 황교승;이강일
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.181-189
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 생체 외 조건의 소 대퇴골에서 피질골이 해면질골의 음속(SOS) 및 광대역 초음파 감쇠(nBUA)와 같은 음향특성에 미치는 효과를 조사하는 것이다. 이를 위해 2개의 소 대퇴골을 이용하여 근위부로부터 12개의 해면질골 샘플 및 1.00, 1.47, 및 2.00 mm의 두께를 갖는 3개의 피질골 판을 제작하였다. 또한 해면질골 샘플에 피질골 판 부착 전후 측정된 음향특성과 해면질골 겉보기 골밀도 사이의 상관관계를 조사하였다. 해면질골 샘플의 초음파 입사면에 부착된 피질골 판의 두께가 증가함에 따라 SOS는 선형적으로 증가하는 반면에 nBUA는 피질골 판의 두께에 대해 비선형적인 의존성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 서로 다른 두께를 갖는 피질골 판이 부착되더라도 SOS(r = 0.95-0.97) 및 nBUA(r = 0.53-0.73)와 해면질골 겉보기 골밀도 사이의 높은 상관관계는 유지되는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 생체 외 조건의 피질골이 제거되지 않은 대퇴골에서 측정된 음향특성이 해면질골의 골밀도를 예측하기에 충분한 지표라는 것을 의미한다.

간흡충에 감염된 토끼 담관의 초음파 소견과 조직병리학적 병변의 비교 (Correlation of sonographic findings with histopathological changes of the bile ducts in rabbits infected with Clonorchis sinensis)

  • 홍성태;박기흠
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제32권4호
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    • pp.223-230
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    • 1994
  • 간흡충은 현재 우리 나라에서 가장 중요한 인체 기생충으로, 감염된 간내 담관이 확장되고 벽이 비후되므로 초음파로 이 소견을 관찰하여 간흡충증을 추정진단할 수 있다. 감염기간과 치료에 따른 초음파상을 조직학적인 병변과 비교 관찰하여 초음파상의 진단적인 가치를 정립하고자 이 연구를 수행하였다. 집토끼 18마리에 간흡충의 피낭유충을 20개씩 3회 반복 감염시키거나 400개씩 1회 감염시켜서, 감염 후 4, 10, 22주에 EPG 검사와 초음파를 관찰하고 일부를 도살하여 조직병리학적인 소견을 관찰하였다. 또한 400개의 피낭유충을 감염시킨 토끼 4마리를 감염 후 10주에 프라지콴텔로 치료하고 치료 후 12주에 관찰하였다. 간홉충란 정량검사에서 4주에 EPG 0-14900의 범위에 있었으며, 10주 후에는 16마리 모두에서 충란을 검출하여 EPG가 200-18200에 있었다. 감염 후 4주에 초음파로 관찰한 14마리 중에 12마리에서 간내담관의 확장이 있고. 담관주위 에코는 담관확장이 중등도 이상 심한 개체 6마리에서만 관찰하였다. 감염 후 10주와 22주, 또한 치료 12주 후에 관찰한 모든 개체에서 간내 담관의 화장 소견이 있었고 일부에서 담관주위 에코를 확인하였다. 조직학적인 소견도 감염 4주 후부터 담관이 확장되고 점막이 증식하며, 담관 주위 염증과 섬유화가 관찰되었고 기간이 경과하면서 더욱 심하게 진행하였다. 치료 후에도 이러한 병변이 잔존하였다. 이러한 병변은 초음파 소견과 잘 일치하였다. 토끼의 각 간엽에 충체가 고르게 분포하였고 말단 담관에까지도 충체가 들어 있었다. 그러나 경감염 초기에는 초음파의 담관 확장 소견이 없는 개체도 있었다. 여러 가지 초음파 소견 중에서 간내 담관의 확장만이 진단적인 의미를 가지는 소견이고 10주 이상 감염된 모든 개체에서 관찰할 수 있었다. 그러나 치료 후 잔존 병변을 구분하는 데에 한계가 있어 이 부분에 대한 연구가 더 필요하다고 생각한다.

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에폭시 복합재료의 강화에 사용된 탄소나노튜브의 분산 개선에 미친 전단혼합의 영향 (Effects of Shear Mixing on the Dispersion Improvement of Carbon Nanotube Fillers in Epoxy Composites)

  • 구민예;이교우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4385-4391
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    • 2012
  • 본 연구는 전단혼합과 초음파 처리를 통해 충전재의 분산을 증대시켜 복합재료 시편을 만들고, 분산의 적정성을 판단하기 위해서 주사전자현미경 이미지를 이용하며, 인장실험을 통해 기계적 물성치를 측정하고 고찰하였다. 초음파 처리와 전단혼합 시간 증가를 통해서 개선된 공정으로 만들어진 시편의 경우, 충전재 분산에 대한 정성적인 평가인 SEM 이미지와 정량적인 평가인 인장시험 데이터의 상호 보완을 통해 충전재의 복합재료 수지 내에서의 적절한 분산 여부를 판단할 수 있었다. 인장강도의 측정 결과에서는 충전재가 함유된 모든 시편이 Pure Epoxy 시편 보다 높은 인장 강도를 보였는데, 충전재 0.6wt%에서 가장 높은 인장강도 값을 나타냈다. 0.9wt%와 1.2wt% 시편은 Pure Epoxy 시편보다는 인장강도가 증가하였지만 0.6wt% 시편보다 작은 값을 보였다. 인장강성 측정 결과는 충전재의 함유량이 높아질수록 증가하는 결과를 보였다.

2.25Cr-1Mo 강의 열화도 평가를 위한 비선형 음향효과 응용법 (Application of Non-linear Acoustic Effect for Evaluation of Degradation of 2.25Cr-1Mo Steel)

  • 최윤호;장경영;박익근;김현묵
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.170-176
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    • 2002
  • 재료 내부를 초음파가 전파하면서 발생되는 비선형 음향효과는 재료의 열화도를 비파괴적으로 평가하는데 우수한 것으로 보고되고 있다. 비선형 음향효과는 재질의 특성에 따라 나타나는 정도가 다르며, 이러한 정도는 비선형 파라미터를 이용하여 정량적으로 평가하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강이 $540^{\circ}C$에서 장시간 노출되었을 때 얼어나는 미세조직의 변화를 얻기 위해 인공 열처리를 수행하고, 2.25Cr-1Mo 강의 열화도와 비선형 음향효과와의 관계를 실험적으로 검증하여 경년 열화도와 비선형 파라미터의 상관관계를 규명하고자 하였다. 비선형 파라미터는 바이스펙트럼법과 파워스펙트럼법을 이용하여 측정되었으며, 실험결과 바이스펙트럼법에 의한 비선형 파라미터는 열화 시간에 매우 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

크리프 기공의 초음파 비파괴평가에 관한 연구 (Ultrasonic Nondestructive Evaluation of Creep-Induced Cavities)

  • 장영수;정현조
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.110-117
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    • 1999
  • 크리프 손상을 단계적으로 받은 순수 구리 시편에 대하여 손상 진전에 따른 기공의 미시구조 변화를 관찰하고 초음파 속도와 주파수 의존 진폭 스펙트럼 및 감쇠를 측정하였다. 손상 진전에 따른 입계기공의 비등방적 성장으로 인하여 하중축에 대하여 세 방향으로 측정한 속도는 이방성 거동을 보였다. 최대 2%의 기공에 대하여 종파와 횡파는 각각 11%와 4%의 속도 감소를 보였으며, 기공량의 증가와 함께 비선형적인 감소 경향을 보였다. 진폭 스펙트럼은 기공량이 증가함에 따라 고주파수 성분이 감소하고 중심 주파수가 저주파수로 이동하였으며, 감쇠는 사용 주파수 범위에서 거의 선형적인 거동을 보였다. 기공량의 정량적 비파괴평가 파라미터로서 정규화 속도, 진폭 스펙트럼의 중심 주파수, 감쇠 기울기를 선정하였으며 기공량과의 상관관계를 제시하였다.

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서울 동관왕묘 소조상의 비파괴진단 및 제작기법 해석 (Interpretation of Making Techniques and Nondestructive Diagnosis for the Clay Statues in Donggwanwangmyo Shrine, Seoul)

  • 이정은;한나라;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.35-45
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    • 2013
  • 서울 동관왕묘(보물 제142호) 소조상은 균열, 박리, 박락 및 탈락 등의 물리적 훼손과 먼지 오염물, 색상별 안료의 부분변색 등 손상이 발생하였다. 초음파 측정을 통해 소조상 내부의 물리적 훼손상태를 확인한 결과, 우장군 전면 하단부에서 가장 낮은 저속도대가 나타났다. 안료층의 결함상태는 적외선열화상 조사를 통해 정량적으로 평가하였으며, 박락부분에서 고온영역이 확인되었다. 감마선과 적외선 TV 촬영, 주사전자현미경 관찰 결과, 소조상은 목심으로 기초를 만들고 연결부위는 가는 철사를 이용하여 고정하였다. 고정된 목심은 새끼줄로 밀착 후 소조토로 성형하였다. 소조토는 균열과 탈락방지를 위해 볏짚을 혼합하였으며, 한지와 면섬유를 덧발라 안료층과 구분한 것으로 나타났다.

모델식의 2차 근사에 의한 정량적인 초음파 단층 촬영 알고리즘 (A Quantitative Ultrasound Tomography Algorithm Via the Second Order Approximation of the Model Equation)

  • 김환우;김영길
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권11호
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    • pp.16-21
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    • 1992
  • The validity of the application of the second-order Born equation to the ultrasound tomography algorithm is studied by comparing the scattered fields computed using the first-order Born equation, the first-order Rytove equation, and the second-order Born equation. The second-order Born equation turns out to provide more desirable results than the other two equations for a certain group of test objects. Phantom images with resolutions upto 1 pixel$\times$1 pixel are satisfactorily reconstructed using the second-order Born equation. It is shown that when the view angle is limited, good resonstruction results are also obtained using multi-frequency incident fields.

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