• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권1호
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• pp.65-73
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• 2004

Composites are a material class for which nondestructive material property characterization is as important as flaw detection. Laminates of fiber reinforced composites often possess strong in-plane elastic anisotropy attributable to the specific fiber orientation and layup sequence when waves are propagating in the thickness direction of composite laminates. So the layup orientation greatly influences its properties in a composite laminate. It could result in the part being .ejected and discarded if the layup orientation of a ply is misaligned. A nondestructive technique would be very beneficial, which could be used to test the part after curing and requires less time than the optical test. Therefore a ply-by-ply vector decomposition model has been developed, simplified, and implemented for composite laminates fabricated from unidirectional plies. This model decomposes the transmission of a linearly polarized ultrasound wave into orthogonal components through each ply of a laminate. Also in order to develop these methods into practical inspection tools, motorized system have been developed for different measurement modalities for acquiring ultrasonic signals as a function of in-plane angle. It is found that high probability shows between the model and tests developed in characterizing cured layups of the laminates.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권1호
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• pp.48-55
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• 2012

Pressure vessels in vehicle industries, power plants, and chemical industries are often affected by flaw and defect generated inside the pressure vessels due to production processes or being used. It is very important to detect such internal defects of pressure vessel because they sometimes bring out serious problems. In this paper, an optical defect detection method using digital shearography is used. This method has advantages that the inspection can be performed at a real time measurement and is less sensitive to environmental noise. Shearography is a laser-based technique for full-field, non-contacting measurement of surface deformation (displacement or strain). The ultimate goal of this paper is to detect flaws in pressure vessels and to measure the lengths of the flaws by using unwrapping, phase images which are only obtained by Phase map. Through this method, we could decrease post-processing (next processing). Real length of a pixel can be calculated by comparing minimum and maximum unwrapping images with shearing angle. Through measuring several specimen defects which have different lengths and depths of defect, it can be possible to interpret quantitatively by calculating gray level.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.442-448
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• 2007

원전 취약부위의 하나인 증기발생기 전열관의 확관/천이영역을 초음파로 검사하기 위한 장치를 개발하고 모의결함 시험편 및 자연결함 시험편을 이용하여 그 성능검증을 수행하였다. 10% 이상의 깊이를 가지는 모의결함은 모두 검출 가능했으며 20% 이상의 깊이를 가지는 모의결함은 그 크기도 재현성 있게 측정할 수 있었다. 순차적인 깊이를 가지는 모의결함을 이용한 실험결과 표준편차 3.27로 비교적 재현성 있는 결과를 얻었다. 자연결함을 포함하고 있는 시편을 이용한 실험결과, 결함의 진행 형태가 검출능에 영향을 미침을 알 수 있었고 결함의 깊이방향 형태가 비교적 잘 반영되므로 결함 단면 면적을 측정할 수 있는 가능성을 타진할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권1호
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• pp.45-52
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• 2003

최근 터빈 로타 디스크 키웨이에서 많은 응력부식균열이 발견되었으며, 터빈설비의 중대한 파손을 예방하기 위해 이러한 균열은 조기에 검출 및 평가되어야 한다. 본 연구에서는 초음파탐상의 RF(radio frequency) 신호를 역전파 알고리즘에 근거한 신경회로망에 적용하여 키웨이 주변의 균열에 대한 위치, 크기 및 방향성을 평가하였다. 각 반사영역에서 수신된 여러개의 피크로 나타나는 RF 신호를 각 반사영역에 대해 하나의 최대 피크를 가지도록 처리한 후, 트랜스듀서의 위치 정보와 각 반사파의 도달시긴이 들어있는 주사 데이터를 작성하였다. 이 주사 데이터로부터 각 반사영역 사이의 시간차이와 트랜스듀서의 위치 정보를 신경회로망에 적용한 결과 키웨이에서 시작된 균열의 위치, 크기 및 방향성을 평가하는데 유용함을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.356-363
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• 2003

플랜트, 산업용 설비로서 사용되어지고 있는 강관의 결함 검출을 위한 와전류검사장비를 개발하였다. 강관은 내부 불균일 한 전자기적 특성을 포함하고 있는 자성체로서 와전류검사의 응답신호를 왜곡시키므로 이러한 전자기적 특성의 균일화를 위해 자기포화가 요구된다. 자기포화가 없을 경우 결함신호는 잡음신호와 구별되지 않았으나 약 0.62A의 전류가 코일에 가해졌을 때 자기포화되어 결함을 검출 할 수 있었다 자기포화형 탐촉자는 헬름홀츠 코일을 적용하여 제작하였고 내부 대역 통과필터를 이용하여 직류자기장으로 야기되는 잡음신호를 최소화하였다. 개발된 장비를 이용한 현장실험 결과 1m/sec의 이송속도에서 관통홀$({\phi}=2.0mm)$ 결함을 정확히 검출 할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.185-193
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• 1994

범용의 초음파탐상장치에서는 탐촉자를 구동하기 위하여 높은 전압의 좁은 펄스를 사용하는데, 이 펄스의 평균 출력에는 제한이 따른다. 과도하게 높은 전압은 탐촉자를 파괴시키고, 지나치게 긴 펄스는 분해능을 감소시킨다. 긴 폭의 의사렌덤신호를 사용한 펄스압축은 상호관계를 이용하여 분해능을 감소시키지 않고 신호대 잡음비를 개선할 수 있다. 본 연구에서는 Golay 코드를 사용한 초음파펄스압축법을 개발하였다. 이론적으로 펄스압축에서의 신호 특성 및 신호대 잡음비를 계산하기 위하여 Golay 코드의 등 가임펄스를 제안하였고, 이를 실험적으로 증명해 보였다. 렌덤한 잡음신호에 대하여 S/N 비가 Golay 코드의 제곱근에 비례하였고, 이 방법은 고분자, 플래스틱, 고무와 같은 흡수가 큰 재료에서 유용함을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.429-436
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• 2010

최근에는 T-ray(terahertz ray)를 이용한 비파괴기술이 새로운 분야로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 FRP 복합재료의 내재결함이나 레이업(lay-up) 특성을 검사 및 평가하기 위한 T-ray 시간영역 분광기(time-domain spectroscopy)를 활용하였으며 또한 이 T-ray 분광기의 일반적인 반사 및 투과모드를 이용하여 T-ray 이미지를 구현하였다. 특히, 2개의 톱날 인공결함이 내재한 GFRP 복합재의 평가방법을 제시하였다. CFRP 복합재료에 대해서는 T-ray 전파는 탄소섬유로 인해 진행 장해를 받는다. 이에 따라 T-ray의 전기장(E-field)의 방향과 탄소섬유 방향의 의존성을 분석하였다. 한편 인공결함인 알루미늄 테이프, 박리, 충격손상, 이물혼입 등을 T-ray를 이용하여 비파괴 검사 및 평가하였다. 이를 통해 FRP 복합재료의 T-ray비파괴평가의 적용 가능성 및 한계 등을 확인 할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.406-414
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• 2001

폴리에틸렌 코팅 가스배관의 결함탐상을 위해 광범위 비파괴탐상기법인 유도초음파를 적용하였다. 가스배관의 내경은 190.7mm, 두께는 5.3mm, 그리고 바깥 표면은 $1.9{\pm}0.5mm$의 폴리에틸렌 층으로 코팅되어 있다. 폴리에틸렌 코팅 배관의 외면에 0.5MHz 탐촉자와 가변각 웨지를 사용하여, 비축대칭 유도초음파를 가진 시켰다. 주파수와 위상속도 조정을 통하여 가스배관의 결함 탐상을 위한 적절한 모드를 찾아내고, 모드의 특성을 단시간 퓨리어 변환을 이용하여 분석하였다. 결함탐상 결과를 두께 손실 및 원통형 관통결함에 대한 인위결함에 대해 나타내었다. 그리고 가스배관에 인위적으로 삽입한 두께 손실과 원통형 관통결함에 대한 검출 성능을 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-30
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• 1997

최근 시료 내부의 미세 결함의 측정을 위하여 초음파의 발생 소자로 polyvinylidene fluoride(PVDF)나 polyvinylidene fluoride trifluoroethylene P(VDF-TrFE) 압전 재료를 사용한 광대역 고주파수 초음파 탐촉자가 이용되고 있다. 중심 주파수 80MHz의 PVDF 수침용 집속형 초음파 탐촉자의 특성과 물과 시료에서의 초음파의 검출장을 측정하였으며 강재 시편에서의 결함 검출능을 측정하였다. 물과 강재 시험편에서 고주파수 초음파의 감쇠가 결함 검출능을 좌우하는 주요 변수이었다. 작은 결정립을 지닌 크롬-니켈강 재료를 사용하여 12mm 깊이에 직경 $50{\mu}m$에서 $560{\mu}m$ 범위의 flat-bottom hole들을 가공한 시편을 준비하였고 C-scan과 B-scan을 수행하였다. 직경 $280{\mu}m$ 이상의 flat-bottom hole들은 검출되었고 파장에 대한 결함 크기의 비가 약 0.48 이하의 결함은 검출되지 않았다. 시편에 초음파의 고주파수 성분이 입사되었으나 약 25MHz 이상의 고주파수 성분이 시편내의 초음파의 전파 경로에서 모두 감쇠되어 더 작은 결함에 대한 검출장이 형성되지 못했다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권2호
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• pp.118-128
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• 1999

초음파 비파괴검사와 관련하여 많은 측정 방법들이 사용되고 있으며, 전형적인 예로서 재료성질 결정, 미시구조 특성 평가, 결함의 탐상 등을 들 수 있다. 이러한 응용에서 속도와 감쇠계수는 가장 흔히 요구되는 초음파 측정 파라미터이다. 본 연구에서는 수침식 펄스 에코방법으로 속도 및 감쇠 측정을 위한 5가지 해석 알고리즘 (펄스 겹침법, 상호 상관법, Fourier 변환, Hilbert 변환, Wavelet 변환)을 소개하였다. 먼저 연속한 두 저면 반사파 사이의 시간지연 측정을 위하여 펄스 겹침법, 상호 상관법, Fourier 변환에 의한 위상 기울기법 및 Hilbert 변환법을 사용하였다. 주파수 의존위상/군속도와 감쇠계수는 Fourier 변환에 의한 위상 및 진폭 스펙트럼이 사용되었으며, 이와 더불어 시간-주파수 해석법인 wavelet 변환이 이용되었다. 사용된 시편은 분산을 무시할 수 있는 강판과 약한 분산성을 지닌 기공을 함유한 복합판재이다. 각 측정 알고리즘의 특성에 대해 논의하였으며 측정된 결과들을 서로 비교하였다.