• 비파괴검사학회지
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• 제21권6호
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• pp.598-606
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• 2001

최근 전자장치의 고기능화에 따라서 반도체 장치의 고집적화는 물론 반도체 패키지의 박형화 추세에 있다. 이러한 반도체가 장치에 실장된 후에도 안정된 성능을 발휘할 수 있는지 여부에 대한 신뢰성을 보장하기 위해 조립 완료된 반도체 패키지에 대한 preconditioning 시험을 수행하게 된다. 또한 preconditioning 시험 전후에 초음파 주사 현미경을 이용한 검사를 실시함으로써 반도체 패키지에 대한 들뜸이나 패키지 크랙과 같은 내부 결함의 존재 여부를 알아보게 된다. 본 논문에서는 반도체 내부의 결함 유무를 효과적으로 검사할 수 있는 초음파를 이용한 신뢰성 평가 방법과 절차를 제시하고, preconditioning 시험 과정에서 수행되는 시험법을 통해 패키지 내부 결함을 야기하는 가장 중요한 요인이라 할 수 있는 수분에 의한 고장 메커니즘을 분명히 함으로써 반도체 패키지에 대한 일련의 고장 분석 및 신뢰성 평가 방법을 정립하고자 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권2호
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• pp.95-108
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• 1996

초음파 탐상 시험에서 결함 신호는 1) 초음파 탐촉자에 의해 재료 내부로 송신된 입사파의 특성, 2) 입사파가 결함에 부딪쳤을 때 생성되는 산란파(혹은 반사파)의 특성, 그리고 3) 이 산란파가 수신 초음파 탐촉자에 도달했을 때 초음파 탐촉자에 의한 산란파의 수신 특성 등 3대 요소에 의해 결정된다. 따라서 이 세 가지요인 중 어느 하나라도 변화하면 결함 신호의 특성이 변화하게 되는데, 초음파 탐촉자는 부분 손상이나 열화에 의해 탐촉자의 특성이 변화할 수 있기 때문이다. 초음파 탐촉자의 특성을 정량적으로 평가하기 위해 가장 널리 사용되는 것이 대비 산란체를 이용한 펄스-에코 시험인데, 이 시험에 대한 이론적 모형은 그다지 많이 개발되지 않은 상태이며, 특히 부분 손상을 입은 탐촉자에 대한 펄스-에코 시험 모델은 아직 개발되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 사용 도중 부분 손상을 입은 초음파 탐촉자의 특성 평가에 활용할 수 있도록 펄스-에코 시험에 대한 이론적 모델을 개발하였으며 실험을 통해 그 정확성을 검증하였다. 실험 결과, 본 연구에서 개발한 이론적 모델이 실험 결과와 매우 잘 일치함을 확인하였다 따라서 본 연구를 통해 개발한 이 모델은 초음파탐상 시험의 신뢰성에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 요소 중의 하나인 초음파 탐촉자의 특성 평가, 예를 들어, 시간에 따른 열화 현상이나 예기치 않은 사고로 인한 부분 손상 등을 파악할 수 있는 이론적 대비 기준으로 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단하며, 현재 이러한 관점에서의 활용을 위한 연구를 계속 수행 중에 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.22-22
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• 2000

본 연구에서는 초음파 탐촉자의 접촉방식을 다양화하여 Immersion법/Bubbler법/Squirtor법으로 복합재 연소관을 탐상하는 방법에 대하여 연구하였으며, 이를 위하여 FRP의 delamination, FRP-EPDM간의 미접착을 모사한 복합재 연소관 모의결함시편을 제작하여 시험하였다. Immersion법에서는 일반적으로 사용되는 방법을 적용하였으며 Bubbler 및 Squirter법에서는 자체적으로 설계 및 제작한 치구를 이용하여 시험하였다. 이들 각 방법에 대하여 복합재 연소관 모의결함 시편의 결함부위에 대한 초음파 신호를 A-scan으로 비교하고 또한 C-scan하여 결함의 검출 정도를 비교하였다. 그리고 시험 자료를 바탕으로 데이터 값을 분석함으로써 복합재 연소관에서의 초음파 속도, 음향 임피던스, 반사율 및 투과율 등 복합재료의 초음파 특성을 산출하였으며 또한 건전신호와 결함신호에 대한 분류기준을 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권2호
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• pp.112-121
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• 1994

초음파 C-scan 기법에 의해 스폿(spot)용접의 품질 평가를 위한 비파괴진단 평가에 관한 기초적인 실험적 검토를 하였다. 먼저, 스폿용접부 초음파탐상에 앞서 뉴우톤링의 모델링 실험을 통해 미소 간극을 갖는 접합계면에서의 초음파 반사 거동의 해석 결과를 근거로 스폿용접부의 너겟 형상과 크기, void 결함등의 정량적 평가와 corona bond의 정확한 식별에 최적한 초음파시험방법 및 조건의 설정을 시도하였다. 초음파시험 후 용접시험편을 절단하고, 그 절단면을 초음파현미경(SAM)과 광학현미경의 단면 관찰을 통해 스폿용접 품질 평가를 위한 초음파 비파괴평가법의 유용 가능성 유무, 적용 한계 등을 검토하였다. 그 결과 본 실험에 사용한 집속 초음파탐촉자(25MHz)에 의한 너겟 내부에 존재하는 void 크기의 검출한계는 $10{\mu}m$였으며 너겟 크기는 초음파시험의 경우가 최대 1mm정도 크게 측정되어 corona bond의 정확한 식별과 너겟 직경의 정량적 평가에 접근하기 위해서는 초음파 C-scan 데이터의 각종 화상 처리 기술의 적용에 의한 corona bond부의 명확한 식별 방법에 대한 연구 검토가 요망됨을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.1039-1042
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• 2008

최근 우리나라는 국토면적을 넓히기 위하여 많은 지역에 준설 및 매립 공사를 수행하고 있다. 준설 및 매립 공사에 주재료로 사용되는 해성점토는 매립 초기에 매우 연약한 지반을 형성하게 된다. 이에 빠른 구조물 시공을 위하여 대상지반의 압밀을 촉진시키는 다양한 공법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구는 새로운 압밀촉진 공법개발을 위한 기초시험으로 초음파 에너지를 연약지반 처리에 활용하고자 자체 고안된 초음파 발생장치를 적용하여 소규모 및 대형시험을 수행하였다. 시험에 사용된 연약지반 점토시료는 시험조건의 일관성을 유지하기 위하여 자체개발한 원심력 시료 성형기를 사용하였다. 초음파 적용에 따른 압밀시험결과 매우 큰 압밀량의 증가를 확인할 수 있었으며 대형 시험의 경우에도 빠른 간극수압의 소산을 확인 할 수 있었다. 연구결과 초음파가 점토의 압밀시간을 단축시키는데 효과가 크다는 것을 볼 수 있었고. 차후 초음파를 통한 다양한 압밀촉진공법이 개발될 수 있다는 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.33-42
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• 2006

표준화된 일축압축강도시험에 의해 구한 암석의 일축압축강도를 간편법에 의해 평가할 수 있는 관계를 구하기 위하여 18개의 안동 흑운모화강암과 27개의 여수 부근의 화성암(섬록암, 화강암, 안산암, 유문암) 암석이 실험에 이용되었다. 각 시험 결과의 타당성은 변동계수를 구하여 평가하였다. 그 결과 일축압축강도와 점하중시험, 슈미트해머시험 및 초음파속도시험 값들 사이에 압축강도를 평가할 수 있는 관계식을 구하였다. 각각 다른 방법으로 구한 예측된 압축강도 관계식은 신뢰할 수 있는 범위에 있었으며, 초음파 속도시험은 암석의 일축압축강도를 추정에 신뢰성 있는 관계식을 제공하고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.230-237
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• 2003

로켓의 신뢰성을 위해서 토출관의 접합계면을 평가하기위한 초음파 시험법을 개발하였다. 본 연구의 주된 목적은 철피와 FRP 사이의 에폭시 접합계면에서 미접착 부위와 미충전 부위를 찾아내는 것이다. 미접착부나 미충전부를 찾아내기 위해서 고주파수 초음파 펄스-에코를 이용하여 철피와 에폭시 접착제 사이의 경계면에서 반사되는 초음파 신호를 측정하였다. 결함이 있는 부위의 gap의 크기를 평가하기 위해서 저주파 초음파를 이용하여 공진이 일어나도록 철피를 가진하였다. 이러한 기법을 이용하여 양산품을 검사하기 위한 자동화 장치를 개발하였다. 검사기법을 검증하기 위해서 초음파 시험을 수행한 토출관을 절단하여 현미경으로 gap을 측정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1198-1202
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• 2004

초음파를 이용한 측정은 하천의 반대편에 흐름방향에 경사지게 초음파를 발사하여 다시 반사되어 오는 시간차를 기록함으로써 주어진 길이에서 유속을 연속적으로 측정하는 것이다. 하류로 내려가는 음파는 음향 측선(acoustic path)과 평행한 유속 성분 때문에 상류로 올라가는 음파보다 빠른 속도를 가진다. 탄천 및 괴산댐에 초음파 유량 측정시스템을 시험 설치하고 운영 결과를 검토하였다. 시험적용결과 연속적인 유량자료 획득이 가능하였으며, 기존 유속면적법 대비 $4.21\%$의 상대오차를 지니고 있어 기존 방법과 비교적 일치하는 측정결과를 나타냈다. 또한 지표유속(Index Velocity)를 활용한 단일회선 유량산정법을 검토한 결과, 다회선에 의해 운영한 결과와 평균 $2.9\%$의 상대오차를 지니고 있었다. 이 방법은 조석구간 및 배수영향을 받는 구간에서 작은 비용으로 연속유량자료를 획득할 수 있는 방법으로 판단된다. 시험적용 결과 개선해야 할 사항으로는 안정적인 자료 획득을 위한 초음파 변환기의 개선, 자료의 필터링 기술의 정밀화, 그리고 유량산정 방법에서 정확도 향상 기술 개발 등이 도출되었다. 초음파 유량 측정시스템은 자료의 연속성을 확보할 수 있는 점에서 매우 중요한 의미를 지니고 있다. 지금까지의 연속 유량 산출법은 연속적인 수위를 측정하고 각 수위에 따른 유량 측정 후 수위-유량관계를 통하여 연속적인 유량을 산출하였다. 그러나 초음파 유량 측정 시스템은 직접 유속과 수위를 측정하여 연속유량이 산출되기 때문에 연속유량 산출에 비교적 간편하다고 할 수 있다. 또한 정확도 면에서 기존 유량 측정법인 유속-면적법의 불확실도 $5\%\~10\%$에 비교하여 $5\%$ 내외의 정확도 수준을 지니고 있어 정확도 향상을 기대할 수 있다. 경제적인 측면에서도 매년 측정사업에 소요되는 비용과 비교하였을 때 장기적으로는 경제적인 방법이 될 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.193-202
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• 2024

본 연구에서는 초음파 속도법을 콘크리트의 초기동해 피해를 진단하기 위한 방법으로서의 적용 가능성을 평가하기 위해 모르타르 시험체를 대상으로 각각 동결 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도를 측정하여 미세구조와 그 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 동결 피해를 입은 모르타르 시험체와 피해를 입지 않은 시험체 간의 압축강도와 초음파 펄스 속도 값의 차이가 확연하게 나타났으며, 미세구조 분석을 통해 동결 깊이가 증가할수록 초기동해 피해를 더 많이 받아 압축강도와 초음파 펄스 속도가 감소하였다고 판단할 수 있었다. 회귀분석을 통해 상관관계를 분석한 결과, 추정식과 실험값과의 관계성을 나타내는 결정계수( R²)가 0.87로 얻어져 초기동해 피해 깊이에 따른 압축강도와 초음파 펄스 속도 사이의 상호 연관성이 존재하는 것으로 분석된다. 이에 따라 초음파 속도법을 통한 콘크리트의 초기동해 피해 진단이 가능하며, 그 피해 깊이를 정량적으로 진단하기 위해서는 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국가스학회지
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• 제4권1호
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• pp.55-62
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• 2000

Pit형 표면결함으로부터 발생하는 작은 피로균열의 거동을 초음파의 표면파를 이용하여 이를 위하여 피로시험중인 Al 2024-T3를 시험재료, 피로시험도중 초음파를 이용하여 피로균열의 거동을 조사하였다. 즉, 피로시험에서 균열이나 Pit로부터 발생하는 작은 피로균열을 여러 응력조건하에서 나타나는 표면파의 반사특성에 관하여 연구하였다. 또한 이론적 결과와 실험적 결과를 상호 비교, 분석하였고, SEM을 사용하여 이들 작은 피로균열을 관찰하였다. 초음파를 이용한 피로균열의 균열 개구 거동에 관한 연구에서 피로균열의 유효균열 특성을 초음파법으로 평가 할 수 있었다.