• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.674-677
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• 2010

본 논문에서는 지반에 매립된 파이프에서 전파되는 유도초음파의 종파 모드 특성을 분석하였다. 지상 배관과는 달리 매립 배관에서는 주변 매질로 유도초음파의 누설이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 유도초음파의 감쇠가 상대적으로 커질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유도초음파의 여러 특성들 중 종파 모드의 감쇠 특성을 중점적으로 분석하였다. 감쇠에 영향을 미치는 지반의 파동 특성(밀도, 체적종파속도, 체적횡파속도)을 결정하기 위하여 포화도와 다짐을 고려하였다. 포화도가 증가할수록 지반의 체적종파속도와 체적횡파속도는 감소하며, 다짐된 지반은 밀도와 체적종파속도, 체적횡파속도를 증가시킨다. 이와 같은 조건으로 결정된 지반의 파동 특성치와 배관의 물성치를 바탕으로 유도초음파 종파 모드의 감쇠 곡선을 계산하고, 특성을 분석하였다. 결과적으로 포화도가 증가할수록 종파 모드의 감쇠는 감소하는 경향을 나타내었고, 다짐이 증가할 경우 감쇠는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냄을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권4호
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• pp.266-272
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• 2016

본 논문에서는 나노스케일 금속박막 내에서 체적종파가 전파하는 특성을 연구하였다. 실리콘(100) 기판 위에 150 nm 두께의 크로뮴 혹은 알루미늄 박막을 적층하여 시편을 제작하였으며, 펨토초 레이저 시스템으로 구성된 시간영역 열반사율 기법(time-domain theromoreflectance technique)을 이용하여 박막 표면으로부터 여기된 탄성파가 박막과 기판의 계면에서 반향될 때 발생하는 신호를 검출하였다. 체적종파의 거동을 모사하는 열탄성 방정식을 수치해석적으로 풀어 측정값과 곡선맞춤함으로써 박막의 체적종파 속도와 탄성계수를 평가할 수 있었으며, 결과를 문헌값과 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구로부터 확립된 레이저 계측법은 나노재료의 특성평가에 적합함을 보여주며, 이는 기존의 접촉식 파괴식 검사법의 한계를 뛰어넘을 대안을 제시한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권4호
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• pp.259-269
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• 1999

최근 초음파속도법과 충격반향기법 등과 같이 탄성파를 이용한 비파괴검사 방법이 콘크리트의 강도나 탄성계수를 결정하는데 유용하게 사용되고 있다. 하지만 탄성파 속도에 영향을 미치는 다양한 인자들이 고려되지 않은 상태에서 비파괴검사가 행해지고 있어 실제로 만족할 만한 결과를 주지 못하고 있다. 이 연구에서는 다양한 영향인자들 중에서 특히 콘크리트의 수분함유량이 종파 속도에 미치는 영향정도를 실험을 통해 조사하였다. 콘크리트 내부의 수분함유량이 감소하면, 즉 콘크리트가 건조해지면 종파 속도는 점점 감소하며, 충격반향기법에 의해 측정된 막대파 속도가 초음파 속도보다 수분의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 또한 기건양생하에서는 재령이 증가함에 따라 수분함유량이 감소하게 되어 콘크리트의 종파 속도는 거의 증가하지 않는 반면에 강도는 점차적으로 증가하는 경향을 보이기 때문에 종파 속도와 콘크리트 강도의 상관관계 설정시 이를 반드시 고려해야 할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권1호
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• pp.20-29
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• 2001

남한 중남부에 위치하는 한국교원대학교 단주기 지진 관측망에 1997${\sim}$1998년 사이 포착된 원거리 지진들의 종파 초동 시간의 상대적 도달시간차를 분석하고 향후 있을 한반도 전체규모의 종파속도구조대비의 연구를 위하여 예비적인 토모그라피(tomography) 역산을 실시하였다. 각 지진 관측점에서 측정된 종파의 상대적 도달시간차들은 최대 0.7초로 측정되었다. 경기육괴와 옥천대의 경계 근처의 관측점들에서 계산된 종파의 상대적 도달시간차들은 역방위각의 변화에 따라 비교적 큰 값의 변화를 나타내며 그 지역 지각 하부에 속도구조 이상체가 존재할 수 있음을 지시한다. 조사지역 상부 맨틀이 수평적으로 균질하다는 가정하에 지각 전체에 대한 토모그라피 역산 결과는 조사지역 북서쪽에 북동-남서 방향으로 상대적으로 낮은 종파 속도를 가지는 구조가 나타난다. 역산된 예비적 성격의 상대적 속도 구조이상체는 경기육괴와 옥천대의 경계를 따라 대비되는 듯한 경향을 나타낸다. 이번 연구에 사용된 블록의 크기나 위치 등에대한 입력 파라메터는 차후 자료가 충분히 집적될 경우 정밀분석을 위한 입력 파라메터로서 이용될 것이다.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.1-7
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• 2000

일방향 복합재료의 기계적 특성값을 비파괴적으로 얻기 위하여 초음파를 이용한 새로운 시험 방법을 제안하였다. 제안된 접촉식 시험 방법에서, 파속도를 측정하기 위하여 종파용 탐촉자만이 through-transmission 방식으로 사용되었다. 알루미늄 쐐기와 알루미늄 직육면체 형태의 보조적인 매질이 시편의 양쪽에 부착되었다. 경사 입사된 종파는 쐐기에서 시편으로 전파되며, 입사된 파는 시편과 두 개의 매질의 경계면에서 연속적으로 모드 변환된다. 마지막 매질에서 종파로 모드 변환된 파속도를 측정함으로써 시편의 기계적 특성값을 결정하는데 필요한 모든 정보를 얻게된다. 이 과정에서 전단 강성 계수를 얻기 위해, 수신된 종파로부터 간접적으로 횡파의 속도를 측정하였다. 본 연구에는 재료의 이방성이 파에 미치는 영향 또한 고려되었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.303-306
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• 2000

복잡한 형상을 지닌 터빈 블래이드의 결함을 검사하기 위해 현재 $35^\circ,\; 38^\circ,\; 40^\circ$의 횡파 굴절각을 지닌 탐촉자를 사용하고 있다. 이와 같은 굴절각은 초음파 빔의 경로를 Snell의 법칙에 의해 설정하고 있다. 그러나 터빈 블래이드 검사용 초음파 탐촉자를 제작하는 과정에서 $35^\circ$의 횡파 굴절각을 갖는 경사각 탐촉자는 제작이 어려움을 알았다. 이러한 원인은 철강재료의 종파임계각이 $33.2^\circ$의 횡과굴절각에 대응되며, 종파임계각 근처에서는 전반사 현상 때문에 에너지 투과율이 매우 작아 실제 시험대상체에 입사되는 에너지가 거의 없으며 또한 횡파굴절각이 약 $37.5^\circ$ 일때에 휭파의 에너지 투과율이 최대가 되어 wedge를 $37.5^\circ$ 이하의 횡파굴절각을 갖도록 설계하더라도 측정을 하면 $37.5^\circ$ 근처의 횡파굴 절각을 갖게된다. 즉, 종파임계각 근처에서는 전반사 현상에 의해 경계면에서의 에너지 투과가 매우 작아 횡파 굴절각은 Snell의 법칙이 아닌 초음파 에너지의 투과 정도를 나타내는 echo transmittance의 크기에 의해 결정된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.40-45
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• 2008

고체의 탄성 계수를 구하기 위한 방법으로 초음파의 종파와 횡파 속도를 측정하기 위하여 기존의 접촉식 초음파 시험법 대신 수침 초음파 시험법을 사용하였다. 통상적으로 수침법에서 종파 에코만 고려하는 것과 달리 모드 변환에 의한 횡파 에코를 찾아서 횡파 속도를 측정하였다. 물질의 두께를 알 수 없어 종파와 횡파 속도를 구할 수 없는 경우에도 두 속도의 비를 이용하여 포아송비를 구할 수 있었다. 다양한 재료를 대상으로 이 방법을 적용한 결과, 속도가 빠른 재료이거나, 포아송비가 작을수록 수침법에 의해 측정한 값이 정확하여 이러한 특징을 가진 세라믹이나 고강도 재료가 이 방법을 통한 종파와 횡파 속도 측정에 적당함을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제27권4호
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• pp.171-177
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• 2008

본 논문에서는 편경 제작에 사용되는 경석 표본의 기본적인 역학적 물성을 측정하였다. 물성값들은 돌을 파괴하지 않고 음파를 이용하여 측정되었고, 측정한 물성값들은 경석 표본의 밀도 및 준종파 (extensional wave)와 굽힘파 (bending wave)의 고유 진동 주파수, 그리고 이를 통하여 구한 영률 (Young's modulus)이다. 영률을 구하기 위하여 준종파와 굽힘파의 주파수 스펙트럼 분석을 통해 얻은 첫 번째 고유 진동 주파수 값을 이용하였고, 보의 준종파와 굽힘파에 대한 이론적 고찰과 실험으로 경석 표본의 영률을 구하였다. 그 결과, 준종파와 굽힘파의 고유 진동 주파수로 2%의 이내의 편차를 갖는 경석 표본의 영률을 구하였다.

• 지질공학
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• 제2권1호
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• pp.36-46
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• 1992

암석의 풍화 등급 정량화의 한 시도로써 각종 물리적 특성치의 변화 양상을 추적하고 이를 기존의 육안이나 현미경 관찰에 의한 풍화등급과 상호 비교 분석하였다. 이용된 물리적 특성치는 비중, 공극율, 초음파 종파속도 및 일축압축 강도였으며, 암석 관찰에 의한 풍화등급과의 상관은 공극율과 종파속도가 비중과 일축압축 강도에 비하여 상대적으로 좋은 상관도를 보여 심한 암상 차이만 조정된다면 공극율과 종파속도가 알려지고 있는 이상으로 효과적인 퐁화기준이 될 수 있을 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제23권3호
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• pp.235-246
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• 2013

화순 운주사 내 광배석불에 대한 풍화상태를 분석하기 위하여 저주파 결함 탐지기를 활용하여 종파속도를 측정하였다. 석불과 같은 암종인 신선한 산성응회암의 실내시험 결과 평균흡수율은 5.38%, 평균종파속도는 4,008 m/s, 평균일축압축강도는 70.1 MPa로서 보통암에 해당되었다. 저주파 결함 탐지기에 의해 측정된 석불의 평균종파속도는 왼쪽 영역이 2,257 m/s, 오른쪽 영역이 3,347 m/s이며, 석불 전체영역의 평균종파속도는 2,802 m/s로 나타났다. 대상 석불에 대한 풍화지수 계산 결과, 평균풍화지수는 왼쪽 영역이 0.45, 오른쪽 영역이 0.21이었고, 석불 전체의 풍화지수는 0.33으로 나타났다. 석불의 결과를 실내시험 결과와 비교해 볼 때, 석불의 풍화상태는 왼편이 상당한 풍화, 오른편이 보통풍화로 분석되며, 더군다나 석불의 왼쪽 영역이 오른쪽 영역보다 더 많은 풍화작용을 받았음을 지시한다. 전체적으로 대상 석불은 풍화등급분류 중 보통풍화상태에 해당된 것으로 판단된다. 결론적으로, 표면상태가 고르지 못한 석조문화재의 종파속도 분석에 있어서 저주파 결함 탐지기가 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.