• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.52-53
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• 2000

물질 내부에서의 초음파(ultrasonics)의 전파특성을 분석하면 측정대상의 외형적 크기와 성분조성, 내부결함의 분포, 그리고 결정입경(grain size) 등과 같은 물질의 미세조직을 비파괴적으로 평가(NDE; non-destructive evaluation)할 수 있다. 초음파를 이용하는 비파괴 평가에 있어서 기존에는 주로 접촉식 압전변환기(PZT transducer)를 이용하여 초음파를 인가함과 동시에 이를 이용하여 측정대상 내부를 전파한 초음파를 검지하는 방식을 이용하여 왔다. 이와 같은 압전변환기를 이용한 비파괴 평가는 측정방법이 비교적 간단하고 초음파 에너지의 정량화가 용이한 장점이 있으나 측정방식이 접촉식이기 때문에 측정 시편이 고온이거나 움직이는 대상에는 적용이 어렵다. 따라서 비파괴 평가의 궁극적인 활용목표의 하나인 온-라인 평가를 실현하기 위해서는 비접촉식 초음파 평가방법이 정립되어야 한다. 이러한 관점에서 최근 레이저를 이용한 비접촉식 초음파의 생성 및 검지방법에 대한 연구가 진행되고 있다. (중략)

• 연구논문집
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• 통권28호
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• pp.229-238
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• 1998

비파괴평가의 대상이 되는 소재나 부품은 관련 표준시험편을 이용하여 평가되고, 표준시험편은 평가대상과 동일 또는 유사한 재질로 제작되어야 한다고 규정하고 있다. 따라서 비파괴평가가 요구되는 소재나 부품을 생산, 외국에 수출하기 위해서는 반드시 공인된 설비와 품질관리 체계로부터의 인증이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 초음파를 이용한 항공기용 Udimet 720Li 디스크의 비파괴평가를 위하여 ASTM에 규정되어 있는 4340강 초음파 표준시험편의 적용타당성을 제시하였다. 현미경 시험을 통하여 Udimet 720Li 합금의 미세조직을 규명하고, 고출력 초음파 분석시스템을 이용한 펄스의 위상값을 측정하는 방법으로 4340강 표준시험편 및 Udimet 720Li 합금의 초음파 속도와 감쇠값을 구하였다. 결론적으로 4340강 초음파 표준시험편이 Udimet 720Li 디스크의 평가를 위한 표준시험편으로 사용될수 있음을 증명하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.103-109
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• 2005

섬유강화복합재료의 품질향상을 위하여 제조공정중에 발생하게 되는 층간 분리 및 기공 등의 결함이 온라인상에서 검출되어야 한다. 일반적으로 섬유강화복합재료의 비파괴 평가에 있어서 초음파 평가기법이 널리 이용되고 있으나 기존의 초음파 평가 기법은 초음파 전파를 위하여 접촉이 이루어져야 하는 단점이 있다. 따라서 기존의 초음파 평가기법은 비접촉의 기법이 아니므로 제조공정중에 적용할 수 없다. 비접촉식의 초음파 평가 기법을 구현하기 위하여 광학적 기법의 레이저 기법이 적용되었으며 본 연구에서는 레이저 유도 초음파 발생 기법과 레이저 간섭계를 이용한 수신기법이 섬유강화 복합재료 판재에서 적용되었다. 레이저 유도 초음파는 펄스레이저에 의한 복합재료 표면의 순간적인 가열과 이에 의한 열변형으로 발생되어 전파되며 본 연구에 가속도계, AE센서 등 주파수 범위가 다른 수신센서를 이용하여 전파방향 변화에 따른 유도 초음파를 수신하였으며 수신된 유도초음파의 전파방향에 따른 전파속도를 비교하였다. 또한 비접촉 수신기법으로 레이저 간섭계를 이용하여 탄소섬유강화 복합재료에서의 초음파를 수신하고 그 주파수 특성을 분석하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.194-205
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• 1994

이종재료 접합재의 연구개발(R&D)이나 품질보증(QA)분야에서 최적 접합조건의 신속한 결정과 사용중 접합재의 접합강도에 결정적으로 영향을 미치는 접합계면의 박리 미접합부등의 비파괴진단 평가기법에 적극 활용되고 있는 초음파비파괴평가(UNDE)기법의 주된 특징과 적용한계, 향후 연구되어야할 과제등을 최근의 특징적인 연구경향과 적용예를 중심으로 소개하고자 한다. 본고(本稿)에서 기술하는 초음파비파괴평가기법은 부분적으로는 기술의 안정화단계에 까지 상당히 접근하여, 현재 국내 반도체산업의 품질보증분야에서는 접합재료 접합계면의 비파괴적해석에 그 유용성이 어느정도 확인되고 있으나 정량적비파괴평가(QNDE)와 검사시스템의 꽃이라 불리는 전문가시스템화에의 접근에는 아직 해결되어야할 문제가 많다. 따라서, 저자들은 앞으로 접합재료 접합계면의 비파괴적해석에 관련한 연구사례와 결과를 정량적비파괴평가의 중요성과 방향성에 초점을 두고 본학회지를 통하여 계속 연재할 계획이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.143-146
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• 2006

본 연구에서는 원전 시설 및 파이프라인의 초음파 비파괴 평가를 위하여 압전 소자를 이용한 초음파 센서를 설계하고 구현하였다. KLM 모델에 의하여 설계된 초음파 센서는 초음파 센서는 임펄스 응답 및 전기음향 측정 시험을 통하여 특성을 평가하였다.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권4호
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• pp.313-320
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• 2007

일반적으로 비파괴 검사용 초음파 탐촉자는 PZT를 이용한 압전소자가 많이 이용되어 왔다. 최근 압전특성이 PZT보다 크게 뛰어난 PMN-PT 압전 단결정 재료가 개발되어 초음파를 이용한 비파괴 평가 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대되고 있다. 본 연구는 PMN-PT를 이용하여 발전설비 고감쇠 재료의 비파괴 평가에 적합한 초음파 탐촉자를 개발하기 위하여 수행되었다. KLM 모델을 이용하여 초음파 탐촉자의 특성을 시뮬레이션 하였으며 이를 기반으로 하여 중심주파수 1 및 2.25 MHz PMN-PT 종파용 초음파 탐촉자를 제작하여 상용 초음파 탐촉자와 그 성능을 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.501-510
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• 2000

초음파 에코파형의 시간-주파수해석법으로 Wigner 분포와 웨이브렛 변환 등과 같은 새로운 신호처리 기법이 비파괴평가 분야에 널리 응용되고 있다. 본 연구에서는 웨이브렛 변환(wavelet transform)에 의한 음속과 감쇠계수의 주파수의존성과 초음파 결함신호의 잡음제거의 유용성 유무를 실험적으로 검증하였다. Gabor 함수를 웨이브렛의 기본함수로 사용하였다. 초음파의 에코파형에 포함된 각 주파수성분의 속도와 감쇠계수의 주파수의존성을 추정할 수 있었으며, 초음파탐상에서 결함의 검출능 향상과 결함크기 산정의 정량화에 접근하기 위해 웨이브렛 변환에 의한 S/N비 신호처리 시뮬레이션 결과를 오스테나이트강 스테인레스 용접부에 가공한 EDM 노치의 초음파 결함신호에 적용한 결과 임상에코를 저감하고 S/N비를 개선하는 것이 가능하였다.

• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2001년도 정기학술대회
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• pp.245-255
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• 2001

원전 가동전/가동중검사 결과의 신뢰도(reliability)는 원전 배관기기의 건전성에 직결되는 것으로써 결함 발견 시 적용되는 파괴역학해석(FMA)은 비파괴검사 결과에 대한 100%의 신뢰를 전제하고 있다. 그러나 비파괴검사가 어느 정도 신뢰성을 가지고 있는지에 대한 평가가 국내에서는 거의 수행된 바가 없었다. 따라서, 본 연구에서는 원전의 비파괴검사 규제 요건의 기술적 근거를 확보하고, 원전 기기 건전성 평가 및 안전성 향상을 위한 합리적 규제지침을 수립하기 위하여 국내 원전 가동중검사(ISI)에 적용되거나 일반 산업계에 적용되고 있는 초음파탐상검사에 대하여 기량검증 Round Robin Test에 의한 통계적 신뢰도를 평가하고자 한다. 이를 위해 초음파검사 PD-RRT 결과의 통계적 신뢰도 평가 모델을 고찰하고, 결함검출성능 평가, 결함크기 측정 평가, 팀 오차 분석 등 초음파검사 PD-RRT 결과의 통계적 신뢰도를 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.437-443
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• 2010

최근 재료, 생물의학(biomedicine), 음향, 전자 등 다양한 분야에서 나노 구조를 갖는 박막 기술이 도입되면서 박막 계면의 수명과 내구성 확보를 위한 초고주파수의 초음파현미경을 이용한 정량적인 비파괴적 접합평가에 관한 연구가 큰 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 초음파의 집속, 누설탄성표면파의 발생과 V(z) 곡선의 시뮬레이션 그리고 초고주파수 음향 이미징 기법을 이용하여 나노 스케일 구조를 갖는 박막 시험편의 접합계면을 평가하였다. V(z) 곡선의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 접합계면에 존재하는 미세 결함(디라미네이션 등)의 검출 감도를 추정할 수 있었으며, 1 GHz의 초고주파수 디포커싱 모드로 박막 시험편의 접합계면에 존재하는 나노 스케일의 미세 결함을 음향 이미지로 가시화 할 수 있어 나노 구조를 갖는 박막의 접합계면의 비파괴평가에 초음파현미경이 매우 유용함을 알 수 있었다.