• 한국환경생태학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.535-549
• /
• 2022

강풍, 폭우 등 이상기후의 대형화와 빈도 증가로 인해 나무가 부러지거나 쓰러지는 훼손이 증가하고 있으나 나무 내부의 공동, 부후 등 구조적 결함은 육안조사로 판별이 어렵기 때문에 예측을 통한 사전대응에 한계가 있다. 비파괴음파단층촬영은 나무에 미치는 물리적 훼손을 최소화하면서 내부결함을 추정하는 방법으로 내부결함 진단에 효율적이나 수종별 정확도에 차이가 발생하기 때문에 현장적용 전 측정결과의 신뢰성 분석이 선행되어야 한다. 이번 연구는 우리나라 대표 수종인 소나무와 은행나무 노거수를 대상으로 음파단층촬영의 신뢰성 검증을 위해 침입성 드릴저항 측정을 교차 적용하여 목재 내부결함을 측정하고 평가결과를 비교하였다. 두 집단 간 결함부 측정 평균값에 대한 t검정 결과 소나무는 통계적으로 유의한 차이가 없는 반면, 은행나무는 유의성에 차이가 있었다. 선형회귀분석 결과 두 수종 모두 드릴저항그래프의 결함이 증가할 때 음파단층영상 결함이 증가하는 양의 상관관계를 보였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.549-560
• /
• 1996

본 연구의 목적은 지금까지 적용되지 않은 극소형시험편을 이용한 소형펀치(small punch : SP)시험과 비파괴시험방법(non-destructive test: NDT)으로 알려진 음항방출(acoustic emission : AE)시험에 의해 수소취화된 압력관 재료의 새로운 파괴강도 평가법으로서 SP시험의 적용 가능성을 조사하는데 있다. 시험결과, 300ppm-H까지의 수소농도에서, 수소농도에 따른 Esp의 저하가 상온보다 $-196^{\circ}C$의 경우가 뚜렷하여, 수소취화정도에 따른 Zr-2.5%Nb 압력관 재료의 파괴강도 평가는 상온보다 $-196^{\circ}C$의 저온환경하에서의 평가가 더욱 우수함을 알 수 있었다. 또한 수소농도의 증가에 따라 재료의 파괴과정에서 발생하는 AE신호의 평균에너지의 peak와 누적 평균에너지 그리고 단위 등가파괴변형률(equivalent fracture strain : ${\epsilon}_{qf}$)당 누적 평균에너지의 값이 크게 증가하였다. 그리고 하중-변위거동, Esp 거동, 거시적, 미시적 SEM 관찰 그리고 AE 시험 결과들로부터 미소시험편을 이용한 SP시험법은 수소취화된 CANDU 압력관 재료의 새로운 파괴강도 평가법으로 유용성이 있음을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.353-362
• /
• 2016

가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.640-647
• /
• 2018

우리나라는 지정학적 요인으로 인해 항만수요가 증가하고, 자연재난의 강도 또한 나날이 증대되고 있기 때문에 사용중인 항만의 확장 및 증설 계획에 맞추어 이미 사용한 소파블록을 재활용할 필요성이 날로 증가하고 있다. 하지만 소파블록의 재활용을 위한 평가시스템 및 규준이 현재 마련되어 있지 않아 기술자의 경험에 의존하여 재활용 및 폐기여부를 판단하고 있기 때문에 자원의 재활용이라는 경제적인 측면에서 이는 매우 비합리적이다. 이에 본 연구에서는 소파블록의 안전성을 평가하기 위해 지상에 놓인 소파블록은 육안으로, 수중에 놓인 소파블록은 잠수에 의한 외관조사를 수행하였고, 소파블록 20개에 대하여 반발경도를 측정하고, 3개소의 콘크리트 코어를 채취한 후, 이를 기초로 소파블록의 재료적 평가를 수행하였다. 또한 사용된 소파블록은 시공단계에 따라 이동과 거치하는 과정에서 부분적으로 혹은 완전히 파손되어 본래의 기능이 상실되는 경우가 종종 발생한다. 따라서 사용된 소파블록의 안정적인 재사용 여부를 검토하기 위해 범용 유한요소 프로그램인 ADINA를 이용하여 소파블록을 3차원 유한요소로 모형화하고, 소파블록의 이동, 거치 및 시공단계에 따른 충돌해석을 수행하였다. 마지막으로 재료적 평가결과를 이용하여 수행된 시공과정이 고려된 충돌해석결과로부터 소파블록의 재활용여부를 검토할 수 있는 합리적인 평가과정과 시공방법을 각각 제안하였다. 따라서 본 논문에서 사용된 평가방법으로 소파블록을 평가하여 재활용하면 경제비용적 관점에서 소파블록의 재사용을 극대화할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.273-283
• /
• 2003

일반적으로 터널이 풍화암, 파쇄대 또는 토사 구간을 관통할 경우, 터널의 구조적 안정을 확보할 목적으로 그라우팅으로 지반을 보강한 후에 터널 굴착을 하게 된다. 터널 시공의 안정성과 경제성을 확보하려면 각 지반조건에 적합한 공법을 선택하여 그라우팅 설계와 시공이 진행되어야 하고, 신뢰성 있는 그라우팅의 시공을 위해서는 그라우팅 시공 후 그라우팅의 성능평가가 이루어져야 한다. 지금까지의 그라우팅의 평가는 한정된 개수의 코아에 대한 압축강도 시험으로 수행되었으나, 이러한 방법으로는 보강된 지반의 전반적인 그라우팅 성능 평가 및 보강 효과의 정량화에 다소 정확성이 결여될 소지가 있다. 본 연구에서는 코아 채취를 통한 일점식 평가를 탈피하고자 SASW 기법을 도입하여 그라우팅의 정량적 성능평가 방법을 모색하고자 하였다. SASW기법은 재료의 표면에서 비파괴적으로 탄성파를 발진하고 전파된 탄성파를 측정하여 재료의 내부강성구조를 평가하는 방법으로, 지반의 전단강성 구조 및 콘크리트 구조물의 비파괴 건전도 평가 등에 주로 활용되는 기법이다. 본 연구에서는 터널 1차 라이닝(shotcrete) 표면에서 SASW 실험을 수행하여 터널 원지반에 대한 우레탄 보강의 효과를 터널 원지반의 전단강성 증가와 원지반내의 내부 공동 또는 균열 확인 등의 측면에서 평가하고자 하였다. 그리고, 본 연구에서 제안한 방법의 신뢰성 및 현장적용성을 확인하기 위하여, 실제 경기도 OO철도 터널에서의 우레탄 그라우팅 성능평가에 본 연구에서 제안한 방법을 시험 적용하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권4호
• /
• pp.496-502
• /
• 2017

본 연구의 목적은 콘크리트 구조물에 존재하는 균열의 깊이 및 보수 성능 평가에 표면탄성파 기반 비파괴 성능 평가 기술의 적용 가능성 및 유효성을 검토하는데 있다. 이를 위해, 콘크리트 배합비의 영향을 최소화하기 위하여 동일한 배합비와 서로 다른 균열 깊이(0, 15, 30, 45mm)를 가지는 사각형 모양의 표면탄성파 투과 시험용 실험체를 준비하였다. 투과계수와 스펙트럼에너지투과비는 표면탄성파 파라미터로써 본 연구에 균열 깊이 변화 및 보수 성능 평가에 활용하였다. 이 때, 균열 보수 성능평가를 위하여 실험체 균열면에 에폭시 주입 전/후로 각 5회씩 반복하여 표면탄성파 실험의 신뢰성을 높여주었다. 균열 깊이 증가에 따라 스펙트럼에너지투과비의 감소를 명확하게 확인하였다. 균열면이 완전하게 보수된 콘크리트 실험체에서 측정한 스펙트럼에너지투과비는 무균열 실험체에서 측정한 값에 대비하여 95% 수준으로 계측되어, 표면탄성파 기반 비파괴 시험 기법이 균열 보수 성능 평가 기술로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제46권1호
• /
• pp.189-194
• /
• 2012

농산물의 안전성 확보와 품질평가를 위해서 신속하고 경제적인 비파괴 검사법에 대한 연구 및 기술개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 분광된 빛을 이용하여 내부 품질평가 과정에서 발생할 수 있는 분석 대상체의 성분 변화에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 분광분석을 이용하여 원유의 성분분석 과정에서 분광된 빛이 원유의 성분 및 체세포에 미치는 영향을 구명하고자 수행 되었다. 본 연구에 사용된 원유는 일본 시가현 소재 낙농가에서 채취된 것으로 유지방, 유단백질, 유당, 무지고형분, 총고형분, 유요소, 구연산 및 체세포수를 화학적 방법에 의해 측정하였다. 또한 인위적으로 분광된 빛은 5가지 영역대로 구분하여 원유에 각각 1분, 5분, 10분간 주사하였다. 연구결과, 400 nm이하 파장대인 자외선 영역에서 유지방이 2.6% 증가되는 경향이 있었고, 체세포수도 9.0% 증가된 것으로 분석되었다. 그러나 다른 원유 성분에는 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 자외선 영역의 빛을 원유 품질 평가에 적용하기 위해서는 보다 다양한 원유 시료에 대한 추가 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.71-83
• /
• 2009

숏크리트는 터널에서 적용되는 요요한 주지보재이다. 숏크리트의 품질평가는 터널의 안전한 시공과 효과적인 운영을 위한 핵심 요소이다. 숏크리트가 암반에 적절히 타설되었다 하더라도, 막장 및 벤치부에서의 발파, 수축, 지반의 변형 등으로 인해 숏크리트 균열발생 및 배면공동 등의 문제를 야기한다. 본 논문에서는 비파괴 시험인 충격 반항 기법(Impact-Echo) 및 지하레이다 탐사(GPR)를 이용하여 경임에 타설된 숏크리트 배면의 접착상태를 평가하고자 하였다. 기존의 수치해석 연구에 대한 검증과 더불어 현장 적용성에 대한 검토를 위해 실험적 연구를 수행하였다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실 및 공동 조건으로 구분할 수 있다. 실내 실대형 시험체에 이 세 가지 숏크리트 접착상태를 조사하였다. 충격반향시험으로부터 획득된 신호는 시간영역, 주파수 영역, 및 시간-주파수 영역에서 각각 분석되었다. 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었으며, 그 결과는 기존의 수치해석 연구로부터 획득한 신호특성과 잘 부합하였다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 다음과 같은 특징들을 나타낸다. 즉, 주파수 영역에서 자기스펙트럼밀도가 커지며, 기하학적 감쇠비는 감소하고, 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타내며, 숏크리트 두께가 얇을수록 그 공진시간이 길어진다. 또한 본 연구에서 제시한 상관계수를 이용하여 숏크리트의 접착상태를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 숏크리트의 접착상태를 평가할 수 있는 평가 기법 및 평가 기준을 제안하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.381-388
• /
• 1998

비파괴검사법으로 잘 알려진 초음파법은 실제 현장적용에서 재료열화 손상을 평가하는데 주로 사용되고 있다. 그런데, 이 방법은 단지 튜브에 발생하는 균열의 크기와 두께 손실을 측정하는데 국한되어 사용되었다. 따라서 본 연구는 침탄열화된 재료의 손상평가에 초음파기술의 적용성을 조사하고, 초음파 특징과 침탄열화도 사이의 상호관계를 규명하는데 있다. 본 시편은 석유화학공장의 열분해관으로 널리 사용되는 재료인 HK-40 (25Cr-20Ni-0.4C) 주조관을 선택하여 침탄처리후 최소화된 시편크기 $40{\times}20{\times}6.3mm$로 제작하였다. 침탄처리는 $1200^{\circ}C$에서 고체침탄법을 적용하였다. 마이크로 비커스 경도시험에서 경도치는 탄화 석출물에 의해 표면에서 크게 증가하였다. 초음파 시험에서 종파속도는 침탄 깊이의 증가에 따라 증가하였으며, 비침탄제와 336 시간 침탄된 시편의 평균속도는 5MHz에서 각각 5,755 m/s, 5,840 m/s 값을 나타내고 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 초음파 속도변화 특성을 이용한 침탄열화도 평가에 매우 유용한 방법으로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제26권6_2호
• /
• pp.1011-1017
• /
• 2023

In this study, the harmless crack size (a_hml) by double shot peening (DSP) using shot balls with different diameters was evaluated on carburized, quenched-tempered SCM822H steel. The minimum crack size (a_NDI) detectable by non-destructive inspection was also evaluated. The relationship between the crack size (a_25,50) that reduces the fatigue limit by 25% and 50% and a_hml was evaluated. The residual stress of DSP was greater in SP_(0.6+0.08) than SP_(0.8+0.08) and appeared deeper in the depth direction. In addition, the hardness below the surface appeared larger. The fatigue limit of DSP increased 2.07 times and 1.95 times compared to non-SP. All a_hml of the DSP specimen was determined at the depth (a). The compressive residual stress distribution affects a_hml, and the a_hml of SP_(0.6+0.08), which has a large compressive residual stress and a high fatigue limit, appeared large. a_hml of SP_(0.6+0.08) introduced deeper than the residual stress of SP_(0.8+0.08) is larger in the range of As=1.0-0.3. Since the residual stress in the thickness direction has a greater effect on a_hml than the residual stress at the surface, it is necessary to introduce it more deeply. The relation of a_hml, a_25,50, and a_NDI were evaluated in the point for safety and reliability.