• 제목/요약/키워드: Non-Destructive Evaluation

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비파괴 검사 응용을 위한 광섬유 수소 가스 센서의 개발 (The Development of Fiber-Optic Hydrogen Gas Sensor for Non-Destructive Test Application)

  • 윤의중;정명희
    • 한국자기학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.380-387
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    • 1998
  • 본 논문에서는 수소($H_2$)의 주입에 따라(자기적 성질)와 strain (elastic 성질)의 변화가 최대가 될 수 있는 Fe/Zr 다층박막으로 구성된 센서재료를 개발하였다. Sputtering (RF diode) 진공 적층 시스템을 이용하여 srqurntial supttering 빙식으로 변조파장($\lambda$)이 $3{\AA}{$\leq}{\lambda}{$\leq}50{\AA}$이고 $Fe_{80}Zr_{20}$의 성분을 가진 compositionally modulated(CM)된 Fe/Zr 다층박막을 적층 시킨 후 전기분해 방법으로 수소를 주입 시켜 수소에 의해 변화된 자화 및 strain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박박을 선택하였다. 박막 재료가 수소화된 자기적 성질의 변화는 자화 및 stain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박막을 선태하였다. 박막 재료가 수소화된 후의 자기적 성질의 변화는 히스테리시스 graph와 vibrating sample magnetometer (VSM)를 통해, 그리고 strain 의 변화는 laser heterodyne interferometer (LHI)등으로 분서되어 졌다. 선택된 최적의 센서재료는 single-mode 광섬유를 이용한 Michelson interometer의 sensing arm에 직접 coating 되어 주입된 수소의 양을 간접적으로 측정할 수 잇는 Fiber-optic H2 gas 센서에 응용되엇다. 개발된 센서는 진단하고자 하는 구조물 내의 부식(수소화에 의한) 정도를 손쉽고, 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대 되므로 비파괴 검사(non-destrucive test evaluation; NDE) 응용에 사용될 수 있다.

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시뮬레이션을 활용한 유동층보일러 수냉벽튜브 검사용 원격장 와전류 탐상 센서 설계 (Design of Remote Field Eddy Current Sensor for Water-Wall Tube Inspection using Simulation)

  • 길두송;권찬울;조용상;김학준
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권1호
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    • pp.33-38
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    • 2019
  • 화력발전은 국내 발전량 중 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 그 중 석탄보일러 발전이 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 석탄보일러는 석탄 연소 중 유해 물질 및 미세먼지가 발생하여 대기오염에 심각한 영향을 미친다. 이에 친 환경 석탄보일러로 유동층보일러가 도입 되었으며, 이는 유동매체를 활용하여 기존의 석탄보일러보다 약 1/10정도 적은 오염물질을 배출한다. 수냉벽튜브는 이 유동층보일러에서 중요한 역할을 하는 구조물로, 유동층보일러의 특성상 기존의 보일러보다 외벽손상이 심하다. 하지만 아직까지 이에 대한 정량적인 유지보수 기법이 없다. 원격장 와전류 탐상은 튜브형태의 내, 외벽 검사에 많이 사용되는 비파괴평가 기법으로, 비접촉이며 빠른 검사가 장점이다. 하지만 원격장 와전류 탐상은 본래 배관 내부에서 진행하는 검사이며, 수냉벽튜브는 특성상 내부 진입이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 시뮬레이션을 활용해 유동층보일러 수냉벽튜브에 적합한 외부 원격장 와전류 탐상 센서에 대한 설계를 진행하고, 시뮬레이션을 수행하였으며, 기존 원격장 와전류 탐상과 유사한 신호를 얻음으로써 추후 실제 제작 될 원격장 와전류 탐상 센서에 대한 기준을 제시하였다.

화재 피해를 입은 철근콘크리트 슬래브의 잔존 구조성능 평가기법 (Evaluation Techniques for Residual Structural Performance of a Reinforced Concrete slab under Fire Damage)

  • 최광호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.588-594
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    • 2020
  • 이 연구에서는 철근콘크리트 건축물의 슬래브에 대해 화재 후 잔존 구조성능을 상온 시 내구성 진단과는 다르게, 고온특성을 보다 정확히 평가하기 위하여 전기로를 이용 800 ℃까지의 가열실험을 수행하였고 가열 전 후의 잔존 구조성능을 반발경도법과 초음파속도법 등의 비파괴 검사와 아울러 진동실험으로 구한 고유진동수로 처짐계산에 사용되는 강성을 평가하는 기법을 제안하였다. 반발경도를 이용한 압축강도 평가에서는 두꺼운 두께와 물/시멘트비(W/C)가 큰 실험체의 잔존 압축강도가 크게 나타났다. 콘크리트를 투과하는 초음파속도로 상온 대비 고온수열 콘크리트의 균질도를 평가하였으며 W/C와 부재 두께의 차이는 초음파 속도법의 결과에 큰 차이가 없는 것으로 판단되었다. 화재 피해 슬래브의 처짐 증가에 영향을 미치는 강성을 평가하기 위한 기법으로, 진동실험에 의해 고유진동수를 측정하고 이를 강성과의 관계식에 대입하였으며, 이를 슬래브 실험체에 적용해 본 결과 매우 합리적인 평가기법이 될 수 있음을 보여주었다. 또한, 고온 수열 후 부재의 잔존강도를 평가하기 위해 가열중과 가열 후 가력실험을 수행한 결과 800 ℃ 내력은 상온의 부재 내력에 비해 22%의 감소를 나타내었다.

초음파를 이용한 비파괴방법에 의한 SiC/AC8A금속 복합재료의 미시조직 평가 (Non-Destructive Evaluation of Microstructure of SiC/AC8A Composite Material by Ultrasonic Measurement)

  • 박영철;윤두표;이규창
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.225-233
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    • 1997
  • 초음파법을 이용한 금속 복합재료의 비파괴 평가 방법을 확립하기 위하여 용탕단조법으로서 SiC/AC8A 합금계 금속 복합재료를 제조하였다. 이때 입자의 크기가 기계적 특성과 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 강화 입자의 크기를 4.86, 8.09, $11.44{\mu}m$로 서로 다른 세 종류로 달리하였으며, 또한 강화입자 함유량이 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 각 강화 입자의 크기에 대하여 강화 입자 함유율을 14, 22.5, 27.5, 35%의 네 종류로 시료를 준비하였다. 이와 같은 시료에 대하여 기계적 성질중에서 가장 기본이 되는 탄성계수에 대하여 초음파 음속법을 이용하여 그 유효성 및 측정 정도에 대하여 검토를 하였으며 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용한 금속 복합재료의 미세조직 평가 방법에 대하여서도 검토하였다. 그 결과, 초음파 음속법에 의한 탄성계수 측정은 기계적 시험에 의한 변형률 측정법과 같은 측정 정도를 나타낼 수 있을 정도로 유효할 뿐만 아니라 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용하면 금속 복합재료의 조직 인자중 특히 강화 섬유의 크기 및 함유율을 비파괴적으로 정도 높게 평가할 수 있다는 것을 알았다.

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현장 적용이 가능한 X선 CT 시스템 개발 I - X선 촬영법을 이용한 목재의 밀도 측정 - (Development of Portable X-ray CT System I - Evaluation of Wood Density using X-ray Radiography -)

  • 김광모;이상준;이전제
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.15-22
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    • 2006
  • 국내에서 문화재로 지정되어 관리되고 있는 많은 목조 고건축물들의 효과적인 보존 및 관리를 위해서는 목재의 내부 상태를 정확하게 평가할 수 있든 비파괴 검사법이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 적용 가능한 X선 CT 시스템을 개발하기 위한 연구의 일환으로, 먼저 휴대형 soft-X선 촬영 장치를 사용한 목재의 밀도측정 방법을 확립하고 그 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 먼서 측정방법을 확립하기 위하여 X선 강도와 필름명도 사이의 상관관계를 분석하였으며, 또한 관전류와 관전압의 변화에 따른 X선 초기강도의 변화를 확인하여 정량화 하였다. 다음으로 목재의 밀도와 연륜각, 두께가 질량감쇠계수에 미치는 영향을 확인하고, 목재의 침량감쇠계수를 결정하여 Beer의 법칙에 적용함으로써 X선 측정결과로부터 목재의 밀도를 계산할 수 있는 식을 제시하였다. 마지막으로 X선 촬영법을 통해 측정한 밀도를 기존의 치수법에 의한 측정결과와 비교함으로써 앞에서 결정된 밀도측정 방법의 작용 가능성을 확인할 수 있었다. 이상의 결과는 앞으로 개발하고자 하는 X선 CT 시스템에서 입력값으로 요구되는 밀도를 측정하는 방법을 확립하는데 있어서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

해머 타격 반사법을 이용한 현장 록볼트 건전도 평가 (Integrity evaluation of rock bolts in the field by using hammer-impact reflection method)

  • 유정동;배명호;이용준;민복기;이인모;이종섭
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.47-56
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    • 2009
  • 록볼트는 숏크리트와 함께 지하구조물의 주지보재로써 중요한 역할을 수행한다. 따라서 록볼트에 발생된 공동결함은 지하구조물의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 최근 록볼트 건전도 평가를 위한 비파괴 검사 방법들 중 피에조 디스크 엘리먼트와 음향방출센서를 사용하는 유도초음파의 투과법과 반사법이 우수한 결과를 보여 주었다. 하지만 피에조 디스크 엘리먼트에서 발생되는 파는 현장에 적용하기에 부족한 에너지의 크기를 가진다. 또한 투과법의 경우 현장에서 록볼트 시공시 피에조 디스크 엘리먼트를 철근 끝단에 설치하여 시공하여야 한다. 본 연구의 목적은 충분한 에너지를 발생시킬 수 있는 유도초음파의 반사법을 개발하고 이를 현장에 시공된 록볼트의 건전도를 경가에 적용하는 것이다. 본 연구는 실내실험과 현장실험으로 수행되었다. 충분한 에너지를 갖는 유도초음파를 록볼트 두부에 자국정을 대고 해머로 타격하여 발생시켰으며, 이를 음향방출센서로 수신하였다. 측정된 신호의 분석을 위해 웨이브렛 변환을 이용하였다. 웨이브렛 변환의 최고점으로부터 에너지 속도를 산정하여 록볼트의 건전도를 평가하였다. 유도초음파의 에너지 속도는 실내에 설치된 록볼트 실험체와 현장에 시공된 록볼트의 결함비율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 해머 타격방법이 현장에서 록볼트 건전도 평가에 유용한 방법이 될 수 있음을 보여 준다.

Research on Real-Time Portable Quality Evaluation System for Raw Milk

  • Lee, Dae Hyun;Kim, Yong Joo;Min, Kyu Ho;Choi, Chang Hyun
    • Agribusiness and Information Management
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    • 제6권2호
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    • pp.32-39
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    • 2014
  • The goal of this research was to develop a portable system that could be used to evaluate the quality of milk in real time at a raw milk production site. A real-time portable quality evaluation system for raw milk was developed to enable non-destructive quality evaluation of somatic cell count (SCC), fat, protein, lactose, and total solid (TS) in milk samples. A prediction model of SCC, fat, protein, lactose, and TS was constructed using partial least squares (PLS) and 200 milk samples were used to evaluate the prediction performance of the portable quality evaluation system and high performance spectroscopy. Through prediction model development and verification, it was found that the accuracy of high performance spectroscopy was 90% for SSC, 96% for fat, 96% for protein, 91% for lactose, and 97% for TS. In comparison, the accuracy of the portable quality evaluation system was relatively low, at 90% for SSC, 95% for fat, 92% for protein, 89% for lactose, 92% for TS. However, the measurement time for high performance spectroscopy was 10 minutes for 1 sample, while for the portable quality evaluation system it was 6 minutes. This means that the high performance spectroscopy system can measure 48 samples per day (8 hours), while the portable quality evaluation system can measure 80 (8 hours). Therefore, it was found that the portable quality evaluation system enables quick on-site quality evaluation of milk samples.

도시철도차량의 다층 구조물 부식 측정을 위한 비파괴 기법 연구 (A Study on NDT Techniques for Evaluation of Corrosion in Multi-layered Conductive Structures of Urban Railroad Car of the paper)

  • 이찬우;정종덕;송성진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2691-2696
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    • 2011
  • THE CARBODY AND BOGIE FRAME OF AN URBAN RAILWAY VEHICLE CONSIST OF MULTI-LAYERED WELDING STRUCTURE. IN KOREA ENDURANCE LIMIT OF AN URBAN RAILWAY VEHICLE IS STSTED IN THE RULE OF MANAGING URBAN RAILWAY VEHICLE UNDER THE LAW OF URBAN RAILWAY. IN KOREA AN URBAN RAILWAY VEHICLE IS DESIGNED AND MADE TO KEEP ITS QUALITY OVER 25 YEARS. WHEN THE RAILWAY VEHICLE BECOMES 25 YEARS OLD, CORROSION OF CARBODY AND UNDER FRAME OF A RAILWAY VEHICLE IS EVALUATED ACCORDING TO THE NON-DESTRUCTIVE TESTING. IT CAN BE USED AS LONG AS 40 YEARS. IT IS STATED IN THE ARTICLE 4 'THE METHOD AND STANDARDS OF PRECISE DIAGNOSIS' UNDER THE RULE OF MANAGING RAILWAY VEHICLE IN KOREA. SO, IN THIS STUDY, WE HAVE INVESTIGATED PERFORMANCE OF PULSED EDDY CURRENT TESTING METHOD BY MEASURING THICKNESS VARIATION OF FABRICATE OF CARBODY AND UNDER FRAME FOR URBAN RAILROAD CAR. AND THEM, THE PROCESS OF EVALUATING REMAINING LIFE ACCORDING TO TESTING OF CORROSION AMOUNT IS INTRODUCED.

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연속슬래브교량의 고유진동해석에 대한 수치모형 (Numerical Modeling of Reinforced Concrete Bridge Panels for Vibration Analysis)

  • 박제선;심도식;이정호;정경일
    • 산업기술연구
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    • 제17권
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    • pp.205-211
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    • 1997
  • The problem of deteriorated highway concrete slab is very serious all over the world. Before making any decision on repair work, reliable non-destructive evaluation is necessary. One of the dependable methods is to evaluate the in-situ stiffness of the slab by means of obtaining the natural frequency. By comparing the in-situ stiffness with the one obtained at the design stage, the degree of damage can be estimated rather accurately. In this paper, the numerical modeling of vibration analysis to three span continuous reinforced concrete bridge with elastic intermediate support is presented.

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콘크리트 비파괴강도 추정을 위한 인발시험법에 대한 연구 (A Study on the Pull-out test for Non-Destructive Evaluation of Concrete Strength)

  • 한만엽;김동욱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.639-642
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    • 1999
  • Pullout test known as Lok test among the test methods to evaluate concrete strength strength is a test method which is used to decide the form removal time by assessing the early strength of concrete in a new construction, or to control the quality of newly placed concrete. This method has inconvenience to place inserts on the form work in advance, however, the placing work is quite simple and it has advantage that the strength can be measured at field as long as the inserts are placed. In this study, the first step is to investigate the properties of test method itself, by performing the laboratory test which covers deviation of the method and factors affecting the results, etc. The second step is to correlate the result with cylinder strength and other NDT methods such as rebound hammer, ultrasonic method, etc. And that, the results are compared with foreign results to find the differences between the two. In this research, new factors such as moisture content, area of aggregate failure cross section and area of aggregate separation cross section, etc as well as wate-cement ratio and age are investigated.

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