• 비파괴검사학회지
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• 제18권3호
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• pp.163-171
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• 1998

터빈 디스크에서 발생하는 결함에 대한 초음파탐상기술을 확립하기 위하여 초음파탐촉자의 근/원거리 음장 및 지향성에 대하여 연구하였다. 영광원자력 LP터빈 No. 6 디스크와 동일하게 대비시험편을 제작하였고 터빈로타 디스크의 초음파탐상에 사용된 5MHz PZT 압전탐촉자의 직경에 따른 근/원거리 음장 및 지향성을 계산하고 실험을 통하여 확인하였다. 쐐기와 디스크로 구성된 실험계에서 bore면에 깊이 2mm 및 4mm 인공결함을 지닌 시편과 직경이 0.5inch이고 중심 주파수 5MHz인 초음파탐촉자를 이용하여 계산 및 실험을 수행하였고 그 결과를 비교, 분석하였다. Keyway 영역에 발생한 결함의 탐상능력을 평가하기 위하여 내부의 53mm 및 75mm 지점에 초음파탐촉자를 두고서 $45^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 경사각 초음파탐촉자를 설치한 경우를 가정하여 결함의 탐상영역을 결정하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권6호
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• pp.407-412
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• 2007

초음파 의료 영상기기나 산업용 초음파 검사 시스템의 성능은 초음파 탐촉자의 성능에 의해 크게 좌우된다. 탐촉자의 성능 특성 정보는 보통 제작자가 제공하는 반사원의 초음파 R/F 신호와 주파수 특성에 의해 기술된다. 그러나 집속형 초음파 탐촉자의 경우, 두 자료로는 선명한 C-Scan 이미지를 얻을 수 있다는 것을 보증할 수는 없다. 그래서 집속형 초음파 탐촉자의 성능 평가를 위한 새로운 척도로 상대 초점크기 및 상대 유효초점영역의 모양을 제안한다. 상대 초점의 크기와 상대 유효초점영역의 모양은 쇠구슬로부터 획득된 초음파 R/F 신호를 가상 3차원 영상 복원 프로그램으로 처리하여 얻는다. 제시된 방법은 기존 자료로는 알 수 없었던 탐촉자 성능을 정확히 평가할 수 있었으며, 방법도 간단하여 실제 탐촉자 제작시 불/양품을 쉽게 가려 낼 수 있으며, 탐촉자 경년열화에 따른 성능 저하도 검출할 수 있는 장점을 갖는다. 결과적으로 초음파 영상기기나 산업용 초음파 검사 시스템의 성능을 담보할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권1호
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• pp.20-26
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• 2005

유도초음파는 판, 봉 또는 관과 같은 구조물의 장거리 탐상에 사용되고 있다. 그러나, 유도초음파에는 그 모드가 많고 전파속도가 달라서, 원하는 모드를 선택적으로 발생시키고 수신하는 기법이 유도초음파를 응용하는데 핵심적인 기술 중 하나이다. 본 연구에서는 배열형 탐촉자의 위상을 조절하여 유도초음파를 발생시키는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 8채널 초음파 펄서/리시버, 그리고 각각의 채널을 일정한 시간간격으로 구동할 수 있는 회로를 개발하였다. 8개의 탐촉자를 만들어서 배열형으로 사용하여 유도 초음파를 발생시켰다. 이웃한 요소 탐촉자 사이의 구동시간 간격을 제어하여 이에 맞는 위상속도를 지닌 유도초음파를 선택적으로 발생시켰고, 발생된 유도초음파의 군속도를 측정하였으며, 배열탐촉자에서 수신된 신호를 시간지연을 가지고 합성하여 유도초음파의 모드를 선택적으로 수신하였다. 그 결과, 이웃한 요소 탐촉자 사이의 구동시간 간격을 바꿈으로서 원하는 모드의 유도초음파를 선택적으로 발생시킬 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권2호
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• pp.83-89
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• 1994

고체내를 전파하는 초음파의 지향성과 음압 분포를 아는 일은 초음파탐상시험에 있어서 대단히 중요하다. 초음파의 지향성은 초음파탐상시험에 있어 감도, 주사 간격, 탐촉자의 배치, 결함의 종류 등을 판단하는 지침이 되고 있다. 본 논문에서는 초음파가시화법을 이용해 초음파의 지향성을 측정했다. 사각탐촉자로부터 나온 횡파의 지향성은 초음파의 전파 거리에 따라 변하지 않았다. 2MHz와 4MHz의 사각탐촉자에는 지향성의 차이가 있었다. 지향성의 중심 위치는 사각탐촉자의 입사점으로부터 뒤쪽 및 탐촉자의 내부에 위치하고 있었으며, 초음파의 전파 거리에 따라 변하지 않았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.536-542
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• 2011

원자력발전소의 이종금속 용접부는 PWSCC 결함에 민감한 것으로 알려져 있으며 기량검증된 검사자가 기량검증된 절차서를 사용하여 가동중검사 기간 중에 주기적인 검사를 수행하고 있다. 국내 원자력발전소 이종금속 용접부의 형상 조사 결과에 따르면 대부분의 이종금속 용접부가 경사진 노즐부나 인접부에 위치하는 것으로 나타났다. 일반적인 초음파 탐촉자를 사용하여 경사부위에 위치한 이종금속 용접부의 검사를 수행할 경우 초음파 탐촉자의 접근성이 제한되어 검사체적을 모두 검사하기가 어렵다. 특히 축방향 결함 검출을 위한 원주방향 주사에서는 초음파 탐촉자가 경사면에 위치하게 되면 반사체로부터 결함 신호를 얻기 가 어려우며 이에 따라 결함 검출이 어렵게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 경사면을 고려하여 비틀림 각도를 적용한 초음파 탐촉자를 사용하는 것이 필요하다. 모델링을 통하여 비틀림 굴절 종파탐촉자 를 설계하고 축방향 결함 검사용 비틀림 굴절 종파탐촉자를 제작하여 실험을 통하여 결함으로부터 신호를 취득하였다. 일반 탐촉자와 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호를 비교한 결과 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호가 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.579-580
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• 2014

In this research, modeling and analysis of an ultrasonic transducer composed of single crystal piezoelectric material(PMN-28PT) are conducted with FEM in reference with that composed of piezoelectric ceramic(PZT-4). Acoustic performances of the ultrasonic transducer are compared with magnitude, phase of impedance and trasmitting voltage response according to the type of piezoelectric materials.

• 보존과학회지
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• 제31권3호
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• pp.267-278
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• 2015

이 연구에서는 석조문화유산의 표면 요철도를 고려한 맞춤형 초음파 측정법을 설정하기 위해 새로운 접촉매질인 엘라스토머 커버를 개발하였다. 이 커버는 17MPa의 인장강도와 625%의 신장도를 가져 탄성력이 매우 우수하고 마모되지 않는 특징이 있다. 또한 엘라스토머 커버를 포함하여 탐촉자 및 접촉매질에 따른 7개 유형의 비교 실험 결과, 암석의 표면 거칠기는 초음파속도 감쇠에 많은 영향을 끼쳤다. 이러한 현상은 잔다듬에서 정다듬으로 갈수록, 직접전달방법보다는 간접전달방법에서 두드러졌다. 그러나 지수형 탐촉자와 엘라스토머 커버를 사용하는 유형 F는 요철도에 큰 상관없이 안정된 초음파속도와 높은 첨두치를 나타냈다. 이는 접촉매질로 사용한 엘라스토머 커버가 요철 표면에 충분히 밀착되어 탐촉자와 시편 사이의 공극을 제거했기 때문이다. 따라서 석조문화유산의 초음파 측정은 유형 F를 사용하는 것이 가장 적합할 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제25권3호
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• pp.233-244
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• 2009

이 연구에서는 석조문화재의 초음파 측정에 적합한 탐촉자 및 접촉매질을 선정하였으며, 과학적이며 정량적인 평가기술을 개발하기 위해 암종별 직접 및 간접전달방법의 상관관계를 분석하였다. 이 결과, 석조문화재에서 초음파 측정은 유형 3의 탐촉자(UTREXTX(RX)54kHz)와 접촉매질(고무찰흙)을 사용하는 것이 가장 적합한 것으로 나타났다. 또한 이 유형 3의 직접 및 간접전달방법의 보정계수는 화강암 1.50, 반려암 1.38, 석영섬록암 1.58로 산출되었다. 이 결과는 초음파탐사의 신뢰도를 높이기 위한 최초의 연구로서 석조문화재의 초음파탐사 방법을 확립하는데 크게 기여할 것으로 판단된다. 또한 암석의 표면요철도와 다양한 접촉매질을 고려한 보완연구가 수행되어야 할 것이며, 암종별 직접-간접전달방법의 상관관계에 대한 데이터베이스도 구축되어야 할 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제21권8호
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• pp.744-756
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• 2002

현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용되고 있는 3.5 ㎒의 굴곡형 선형배열 (curved linear array) 탐촉자가 인체 중에 만드는 과도음장을 체계적으로 해석함으로써, 음장의 측면에서 보다 우수한 초음파 영상이 기대되는 탐촉자의 설계 파라메터를 도출하고자 시도하였다. 음장해석에 있어서는 방사파형을 일정하게 가정한 상태에서 탐촉자 요소의 크기, 곡률 반경, 개구내 압전소자에 대한 구동신호의 진폭 가중치 적용 등의 파라메터를 음장 형성의 지배적인 요소로서 고려하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 곡률 반경 및 개구높이를 줄이고 해밍 (Hamming) 창 형태의 진폭 가중치 적용을 실시함으로써 기존의 전형적인 탐촉자보다 부엽 (side lobe)의 영향이 적은 우수한 초음파 빔을 형성하는 새로운 탐촉자의 설계 파라메터가 얻어졌다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권4호
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• pp.294-299
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• 1999

본 논문에서는 로타(rotor)의 초음파 탐상 결과의 신뢰성을 향상시키기 위하여 수직탐촉자에 대한 교정시스템을 개발하였다. 본 시스템은 신호처리부 (오실로스코프, 스펙트럼 분석기, 송/수신기), 표준시험편 프로그램으로 구성되어 있으며, 교정을 위한 신호처리는 높은 정밀도로 빠르게 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 개발된 시스템을 이용하여 로타 검사에 사용되고 있는 초음파 탐촉자를 교정하고 있으며, 신뢰성 있는 정밀도와 감도를 얻을 수 있었다.