• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.411-422
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• 2010

탄소나노튜브-에폭시 복합재료의 미세손상에 대한 자체-감지도와 분산도와 관련되는 특성 연구가 접촉각, 전기-미세역학 시험법 및 음향방출을 통하여 수행하였다. 시편들은 미처리와 산처리된 탄소나노튜브가 첨가된 에폭시 복합재료와 순수 에폭시로 제조되었다. 상대적인 분산도는 부피 전기저항도와 그 표준편차로 평가하였다. 응력전달을 나타내는 겉보기 탄성율은 미처리 탄소나노튜브 복합재료보다 산처리된 경우가 크게 나타났다. 단일 탄소섬유/탄소나노튜브-에폭시 복합재료는 부가한 반복 하중에 대해서 접촉저항도의 변화로 잘 감지되었다 섬유 풀-아웃 시험에서 단일 탄소섬유와 탄소나노튜브-에폭시간의 계면접착강도는 순수 에폭시의 경우보다 작았다. 음향방출과 함께 전기저항측정을 통한 미세파손 감지는, 전도성 있는 탄소나노튜브-에폭시 복합재료에서는 단일 탄소섬유 파손에 대한 단계적인 전기저항도의 증대를 보여 주었으나, 순수 에폭시의 경우는 첫번째 탄소섬유의 파단의 경우 바로 저항이 무한대로 증대함을 보여주었다. 첨가한 탄소나노튜브의 미세계면 손상으로 인하여, 음향방출 발생이 나노복합재료가 순수 에폭시에 비하여 훨씬 증대하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권2호
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• pp.92-102
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• 1998

섬유강화 복합재 연소관은 복합재료의 사용, 필라멘트 와인딩 및 경화공정 등으로 인하여 제작 중 다양한 결함이 발생할 수 있으며, 또한 사용 도중에도 예기치 않은 손상을 받아 기계적 성질이 저하될 수 있다. 따라서 제작 완료된 연소관의 품질 보증을 위해 수압보증시험이 사용되고 있으나 이를 위해 가한 수압이 오히려 연소관에 예기치 않은 손상을 가하여 실제 사용시 그 성능을 저하시키는 요인으로 작용하는 경우도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 수압보증시험시의 음향방출을 감지하여, 그 신호의 특성으로부터 복합재 연소관의 파손 거동을 예측하는 체계적인 기법의 개발을 시도하였다. 음향방출을 이용하여 연소관에 발생한 손상의 개략적 위치를 결정할 수 있었으며, 또한 파괴모드의 식별도 가능하였다. 다만, 시료의 부족으로 최종파열압력의 변화와 충격손상의 영향에 대한 신뢰성 있는 분석은 불가능하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.349-355
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• 2003

후방복사 레일리 표면파를 사용하여 부식피로에 의한 재료손상을 평가하였다. $25^{\circ}C$, 3.5 wt.% NaCl 수용액에서 TMCP 강재에 대하여 하중의 크기를 변화시키면서 부식피로 시험을 수행하였다. 각각의 시험편에 대해서 입사각에 따른 후방복사 초음파의 진폭변화를 측정하였다. 후방복사 프로파일이 최대가 되는 입사각으로부터 레일리 표면 탄성파의 속도를 결정하였는데, 부식피로 시험에서 파손수명이 길었던 시험편에서의 표면탄성파의 속도가 더 느렸다. 이 사실은 시험편 표면에 발생한 부식손상이 주로 부식환경에 놓인 시간에 의존함을 의미한다 본 연구에서 얻어진 결과는 후방복사된 레일리 표면 탄성파가 노후 재료의 부식손상을 비파괴적으로 평가하는데 유용한 도구임을 보여주었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.329-335
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• 2006

기계구조물 설계시 파손이나 갑작스런 붕괴를 방지하기 위하여 응력집중을 실험적으로 측정해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 중앙에 원형구멍이 있는 외팔보 시편의 응력집중계수를 스트레인 게이지와 광탄성법으로 측정하였다. 스트레인 게이지법에서는 구멍 주위에 3개의 스트레인 게이지를 부착하여 측정된 값으로부터 외삽법을 사용하여 구멍에 인접한 지점에서 최대 변형률을 추정하였다. 광탄성법에서는 두 가지 측정법, 즉 배비넷-솔레일 보상법과 위상이동법을 이용하여 응력분포를 측정하였다. 스트레인 게이지와 광탄성법에 의한 측정값들을 서로 실험오차 이내로 근접하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-7
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• 2007

섬유강화 복합재료가 항공기, 우주 구조물, 로봇 팔 등에 널리 사용됨에 따라 복합재료의 신뢰도와 안전성을 향상시키기 위하여 이에 대한 비파괴검사법은 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. AE법은 복합재의 균열, 섬유 또는 수지재의 파손, 층간분리 등의 발생 및 성장과정에서 발생되는 탄성파로 인한 스트레인 에너지를 검출하는 방법이다. 본 논문에서는 $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 사용하여 인장시험 하에서 발생되는 AE신호를 측정하고 분석하였다. 이를 위하여 AE신호의 전달거리를 제어할 수 있는 전용회로를 설계하고 제작하였다. 또한 64채널의 AE신호를 획득하기 위하여 발광다이오드를 사용한 광학 저장장치를 구성하였다. 실험결과, $8{\times}8$ 매트릭스형 피에조 센서를 이용하여 복합재료에서 발생되는 AE신호의 발생지점과 전파경로를 효과적으로 검출할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.1131-1138
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• 2006

본 논문에서는 지하에 매설된 통신 관로를 레이저 투영 영상 분석에 의해 검사하는 새로운 기법을 제안한다. 레이저 다이오드, 발광 다이오드와 카메라로 구성된 장비가 관내에 직접 투입되며, 레이저 다이오드는 관벽에 투영 영상을 생성하고 발광 다이오드는 내부 조명 장치로 사용되며, 카메라는 관로 영상을 획득한다. 카메라에서 전달된 다양한 조건의 관로 영상에 대해 투영 영역을 정확히 분할하기 위하여, 새로운 객차 모델과 다중 임계치 기법을 이용한다. 분할된 투영 고리의 형상은 최소 직경과 푸리에 표기자에 의해 표현하여 관로의 상태를 규칙에 기반하여 분류한다. 국부적인 최소 직경과 전역적인 푸리에 표기자를 모두 사용하므로 파손된 관로, 찌그러진 관로 등의 다양한 조건에서 높은 분류 성능을 나타낼 수 있으며, 여러 상태의 영상에 대한 실험 결과는 2% 미만의 오분류로 높은 성능을 나타냈다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권3호
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• pp.155-161
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• 1996

회전 기계의 저어널 베어링 상태를 음향 방출(AE) 기술을 활용하여 감시하기 위한 진단 시스템을 개발하였다. AE 기술은 베어링 시스템에 있어서 비정상 상태를 탐지하기 위하여 이용된다 모의 저어널 베어링시스템을 이용한 실험과 실제 발전 설비에 대한 적용 시험의 결과로부터 AE 신호 파라메타 중에서 rms voltage가 가장 유효한 것으로 판명되었으며, 이러한 연구 결과를 토대로 하여 진단 시스템의 알고리즘과 판단 기준들이 설정되었다. 베어링 진단 시스템은 AE 센서 및 전치앰프로 구성된 신호 감지부, AE rms voltage를 측정하기 위한 rms-to-DC 변환 회로부로 구성된 신호 처리부, A/D 변환기를 이용하여 rms voltage 신호를 PC에 연결해 주는 인터페이스부, 베어링 상태 보기와 진단 프로그램을 포함하는 그래픽 디스플레이 및 소프트웨어부의 4부분으로 구성된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.352-357
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• 2008

구조물의 안전 보장 문제에 있어 재료의 파손 이전에 미세균열을 검출하는 것은 매우 중요하다. 비선형 초음파 기법은 일반적인 초음파 기법보다 미세결함에 민감하기 때문에 이를 이용하여 비파괴적으로 구조물이나 재료의 건전성을 진단하는 방법이 주목받고 있다. 계면접촉에 의한 비선형 초음파 효과는 초음파가 내부의 미세 균열에 입사될 때 미세균열면에서 응력과 변위가 비선형 관계를 가지고, 이에 의해 파가 왜곡되어 그 결과 고조파 성분이 발생하는 현상이다. 본 연구에서는 이러한 비선형 초음파 기법의 적용가능성을 알루미늄 시편에 인위적으로 발생시킨 피로균열을 대상으로 실험적으로 검증하고자 하였다. 이를 위해 V-노치를 갖는 A16061의 피로균열 시험편을 준비하고, 균열방향으로 2차 고조파 성분의 크기를 측정하였다. 실험결과 미세균열에서 고조파 성분이 크게 발생하며 이 기법에 의한 균열깊이 측정이 일반적인 반사파의 6 dB drop법보다 정확함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권4호
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• pp.256-265
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• 2019

본 논문에서는 평직물 CFRP로 제작한 직교 격자 쉘의 굽힘 하중에 의한 점진적 손상 연구를 수행하였다. 직교 격자는 복합재 바닥면과 함께 경화하여 제작하였다. 굽힘을 받는 직교 격자 쉘의 점진적 손상 해석은 Hashin-Rotem 파손 기준과 Matzenmiller-Lubliner-Taylor (MLT) 모델으로 비선형 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한, 직교 격자 쉘에 대한 3점 굽힘 시험을 수행하였으며, 시험 결과와 해석 결과를 비교하였다. 변형률과 변위에 대한 시험과 해석 결과는 유사하게 나타났다. 손상 영역은 점진적 손상 해석으로 예측하였으며, 육안 검사와 초음파 비파괴 검사를 통해 측정한 결과와 비교하였다.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.25-30
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• 2011

복합재료의 비파괴 검사 방법에 관한 연구는 복합재료의 신뢰성 및 안전성을 개선시키는데 매우 중요하다. AE기법은 소성변형, 섬유파손, 모재균열 또는 박리에 의해 생성되는 탄성파에서 감지되는 변형 에너지를 감지하여 결함을 평가하는 기법이다. 본 논문에서는 외부 수압을 받는 필라멘트 와인딩 복합재 원통과 샌드위치 원통의 수압시험이 수행되었고, PVDF센서로부터 측정된 AE 신호특성을 분석하였다. 또한, L-C 동조회로와 Band-pass filter 회로를 가진 AE 신호분석기를 설계, 제작 하였으며, 필라멘트 와인딩 원통과 샌드위치 원통에 대한 수압실험에서 제작된 AE 신호분석기의 균열 검출 능력을 평가하였다.