• Smart Structures and Systems
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• 제22권2호
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• pp.239-247
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• 2018

A magnetic flux leakage (MFL) method was applied to detect and quantify defects in a steel bar. A multi-channel MFL sensor head was fabricated using Hall sensors and magnetization yokes with permanent magnets. The MFL sensor head scanned a damaged specimen with five levels of defects to measure the magnetic flux density. A series of signal processing procedures, including an enveloping process based on the Hilbert transform, was performed to clarify the flux leakage signal. The objective damage detection of the enveloped signals was then analyzed by comparing them to a threshold value. To quantitatively analyze the MFL signal according to the damage level, five kinds of damage indices based on the relationship between the enveloped MFL signal and the threshold value were applied. Using the proposed damage indices and the general damage index for the MFL method, the detected MFL signals were quantified and analyzed relative to the magnitude of the damage increase.

• 연구논문집
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• 통권30호
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• pp.159-168
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• 2000

In this research, MFL inspection system has been studied for the inspection of storage tank floor. The reference specimens having 20%, 40%, 60% and 80% slot's are fabricated using the carbon steel plates of a 6mm and 10mm thick. Powerful permanent magnets and Hall effect sensors are used to this application. Also, this paper presents a newly developed MFL scanning system. Conclusively, it is shown that our system is able to detect metal loss like a slot.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.755-760
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• 2007

자기누설(MFL) 데이터는 파이프 라인을 통해 이동하는 자기누설 피그에 의해서 얻어지는 데이터이다. 자기 누설 데이터 뿐만 아니라, 이들을 각종 기법으로 분석한 데이터 역시 분석가가 직접적으로 접근하기에는 너무 복잡하며, 원시 데이터를 가지고 파이프 라인의 결함을 빠른 시간 내에 찾아내고 그 원인을 유추하기란 매우 힘든 작업이다. 이러한 불편함을 해결해 주기 위한 소프트웨어의 개발은 사용자가 가상의 파이프 라인을 따라 항해하면서, 개개의 결함이나 두드러진 특징들이 파이프 라인의 어디에 위치하는지에 관한 정보를 보다 쉽고 직관적으로 인지할 수 있게 해준다. 비단 자기누설(MFL) 데이터뿐만 아니라 이와 같은 방대한 양의 데이터를 분석하는데 있어서 가시화 시스템의 역할은 상당히 중요하다. 본 논문에서는 대용량의 데이터를 가시화하는데 있어서 필요한 여러 고려 사항들을 소개하고 각 고려 사항에 대한 해결 방안을 제시한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권2호
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• pp.177-186
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• 2002

본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상 법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화 된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결함이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결합의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 형장을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.

• 한국자기학회지
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• 제23권1호
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• pp.18-25
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• 2013

배관용 비파괴 검사에서 자기누설방식을 이용하여 배관의 결함을 검출하도록 개발된 탐상 시스템 장비를 MFL PIG(Magnetic Flux Leakage Pipeline Inspection Gauge)라 한다. 이 장비는 투자율이 큰 금속 배관의 길이 방향인 축방향으로 자기장을 형성하고, 결함이 있는 부분에 발생하는 누설 자속 신호를 홀센서를 이용하여 검출한다. 하지만 MFL PIG는 배관에 축방향으로 발생한 미소결함에 대해서는 누설 자속의 발생량이 미세하여 결함 유무를 판별하기 어렵다. 본 논문에서는 배관에 발생한 축방향 미소결함을 검출하기위해 CMFL(Circumferential MFL) PIG를 적용하였고, 결함 주위에 발생한 누설 자속 신호의 크기 및 분포를 3차원 정자계 유한요소법을 이용하여 검출 및 분석하였다. 이러한 검출 신호로부터 길이, 폭, 깊이와 같은 결함의 형상을 판정하는 기법을 제안하였고 이를 CMFL PIG 모의 성능 실험을 통하여 비교 및 검증하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권10호
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• pp.475-483
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• 2003

In this paper, dynamic characteristics of the magnetic flux leakage(MFL) type non-destructive testing(NDT) are analyzed. Effects of a sensor speed in MFL PIG system and remanent magnetization of the gas pipeline are analyzed by using 3 dimensional nonlinear finite element analysis including eddy current and hysteresis characteristics. Results show that the speed of the sensor reduces the magnitude of the sensing signals where as the hysteresis of the pipeline distorts the sensing signals.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.11-20
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• 2002

본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결합이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결함의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 향상을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.

• 한국자기학회지
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• 제21권1호
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• pp.23-31
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• 2011

비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제6권1호
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• pp.31-35
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• 2001

This paper describes the design method of a magnetic system to maximize the magnetic flux leakage (MFL) in a non-destructive testing (NDT) system. The defect signals in a MFL type NDT system mainly depend on the change of the magnetic leakage flux in the region of a defect. The characteristics of the B-H curves are analysed and a design method to define the operating point on B-H curves for maximum leakage is performed. The computed MFL signal by a nonlinear finite element method is verified by measurement using Hall sensors mounted on the 6 legs PIG, the traveling detector unit in gas pipe, in an 8 inch test tube with defects. The rhombic defects could be successfully identified from the defect signals.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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• pp.539-545
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• 2000

This paper describes the design method of the magnetic system to maximize the magnetic flux leakage (MFL) in non-destructive testing (NDT) system. The defect signals in MFL type NDT system mainly depends on the change of the magnetic leakage flux in the region of defect. The characteristics of the B-H curves are analyzed and the design method to define the operating point in B-H curves for the maximum leakage is performed. The computed MFL signal by nonlinear finite element method is verified by measurement using Hall sensors mounted on the 6 legs PIG in the 8 inches test tube with defects. The rhombic defects could be successfully composed from the defect signals.