냉각 위상잠금 적외선열화상 기법을 이용하여 원전 배관 루프시스템의 가열결함 검출의 선행연구를 통하여 냉각결함 검출조건의 적용에 관한 연구를 수행하였다. 배관의 결함가공은 감육 길이, 감육 깊이를 변화시켜 결함조건을 가공하여 루프시스템을 제작하였다. 사용된 장비는 적외선열화상 카메라와 냉각장치를 사용하였으며 냉각장치와 대상 루프시스템과의 거리는 2m로 고정시켜 실험을 수행하였다. 실험 결과의 분석을 위하여 냉각온도 분포, 위상데이터를 확보하고, 이를 분석하여 결함 길이를 측정하였다. 냉각결함 검출조건은 적외선열화상 데이터보다 위상잠금 적외선열화상 데이터가 측정 결과의 신뢰도가 높았다.
공업용 방사선 필름의 필름 농도가 대략 3.5 이하의 농도 구간에서 상대 노출에 대해 지수 함수적으로 증가한다고 가정하여, 필름특성곡선에 관한 일반식과 두께 변화에 대한 농도 변화 관계식을 새로이 제안하였다. 연속 X-선과 $Ir^{192}$에 의한 ${\gamma}$-선으로 탄소강의 계단시편에 대해 시험한 결과, 대략 $1.0{\sim}3.5$의 농도 범위에서 두께 변화에 대한 농도의 상용 대수변화가 기존의 관계식에 비해 보다 선형적인 경향을 나타내었으며 실제 계단 시편의 치수와 제안한 관계식에 의한 평가를 비교한 결과 본 연구에서 제안한 농도-두께 관계식에 의한 결과가 기존의 관계식에 의한 결과보다 정확하였다. 그리고 시험체의 두께가 증가함에 따라 beam hardening effect에 의해 유효선흡수계수가 달라지는 연속 X-선에 비해 상대적으로 에너지 스펙트럼이 단순한 ${\gamma}$-선이 두께 평가를 위한 더 적합한 방사선원임을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 관계식은 국부적인 부식 손상의 깊이와 분포도를 평가할 수 있으므로 압력 용기 등의 산업 설비의 건전성 평가에 활용할 수 있다.
It was analyzed the causes of boiler tube rupture due to a degradation and corrosion on the boiler tubes in fossil power plant. The experiments were carried out among samples taken from the operating facilities. The result were analyzed based on experimental results from mechanical strength, microstructure observation, and hardness measurement in order to determine the cause of local rupture on boiler tubes. In general, 2.25Cr-1Mo steel generates carbides, it is coarsened, its ductility and strength abruptly decreased as degradation is in progress, In order to confirm this phenomenon, we observed changes of the mount of Cr and Mo of carbide by carrying out EDX chemical composition analysis. The amount of Cr and Mo in the degraded material or service exposed material gradually increased the amount of Mo but initially they were almost maintained at the same amount. Furthermore, we observed that the carbide become coarsened both in the grain and at the grain boundary. Tensile test was carried out to measure a material hardness and to recognize a drop-off of hardness. Overall result for tensile strength and hardness turned out to be lower than new material and mechanical strength and hardness was degraded as the material degradation was in progress.
The accurate analysis of ultrasonic wave propagation and scattering plays an important role in many aspects of nondestructive evaluation. A numerical analysis makes it possible to perform parametric studies, and in this way the probability of detection and reliability of test results can be improved. In this paper, a finite element method was employed for the analysis of ultrasonic wave propagation in anisotropic materials, and the accuracy of results was checked by comparing with analytical predictions. The element size and the integral time step, which are the critical components for the convergence of finite element solutions, were determined using a commercial finite element code. Some differences for wave propagation in anisotropic media were illustrated when plane waves are propagating in a unidirectionally reinforced composite materials. When plane waves are propagating in nonsymmetric directions in a symmetric plane, deviation angles between the wave vector and the energy vector were found from finite element analyses and the results agreed well with analytical calculations.
재료에 가해지는 하중에 따른 변형정도를 측정하는 연속압입시험은 비파괴적으로 재료의 기계적 물성을 직접 평가할 수 있는 기법으로, 하충의 범위에 따라 macro, micro 그리고 nano의 세 범위로 나눌 수 있다. Macro 범위는 kgf 영역에서 사용되어, 국부 영역의 인장물성과 신뢰성 저하의 주요 원인인 잔류응력을 구할 수 있으며, 최근에는 국내기술에 의해 관련 기기와 기술이 개발되었다. 산업구조물, 사용중인 배관 등 기존 시험법으로는 평가하기 힘든 소재의 신뢰성 평가에 많은 활용이 이루어지고 있다. Micro 범위는 gf 영역으로, macro 범위보다 높은 분해능에 의해 용접부 등 물성 구배가 존재하는 재료에 사용된다. 한편 mgf 영역의 극미소하중에 적용되는 nanoindentation technique은 기본적으로 경도와 탄성계수를 구할 수 있으며, 잔류응력, 인장물성 등을 유도하는 연구가 진행중이다. 반도체 재료, 다 상 재료, 바이오 소재 등에서 많은 활용이 이루어지고 있으며, 그 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다. 이러한 연구 들올 바탕으로 하여 국제 표준 규격 및 국내 표준 규격의 제정이 추진 중이다.
최근 건설공사에 있어서의 VALUE ENGINEERING 적용에 대한 관심이 높아지고 있으며 VE WORK-SHOP 을 통한 많은 효과가 현대건설의 사례에서 입증이 되고 있음에도 신문매체 등에 발표되는 VE 관련 논고가 일반론적 기고에 국한되어 있어 VE에 대한 이해에 큰 도움은 되지만 갈증을 해소하기에는 어려운 실정이며 우리사회에 전문성을 가진 리더군이 많지 않음을 반증하는 것도 되기에 향후 좀더 많은 VE 경험을 토대로 한 리더군이 형성되어 다양한 주제를 기사화한 실무적인 VE 기법의 소개가 필요하다고 본다. VE 적용은 그 기법이 매우 다양하므로 해당 공사의 시기와 특성, 제약요소 팀원 구성의 전문성 등 다양한 요소를 종합적으로 고려하여 가장 적합한 형태의 VE가 추진될 수 있도록 VE 계획 시 추진 팀의 방향설정과 역할분담이 필요하고 준비되어야 한다. 특히 WORK-SHOP 형태의 VE는 현장 테마 중임의 ITEM VE에 비하여 적은 투입으로 많은 효과를 거둘 수 있지만 팀원의 전문성이 결여시 VE 작업결과의 시행에 따른 신뢰도가 떨어질 수 있는 가능성을 내포하고 있으므로 추진팀의 입장에서는 보다 세심하고 조직적으로 접근 할 필요가 있다. 성공적인 VE 작업을 하기 위하여서는 특히 WORK-SHOP 개념의 새로운 기법을 설계 및 시공초기에 단계적으로 적용하고 VE 팀 리더의 효과적인 VE 작업을 위한 절차의 명확한 이해와 선진 기법의 이해를 바탕으로 한 팀원의 교육과 가이드가 점점 중요한 요소가 되고 있다. 실제 건설공사에 있어 효과적인 VE를 적용하기 위한 핵심요소를 VE 교육을 진행하고 있는 담당 실무자 입장에서 정리하여 보았으며 기회가 허락되면 한 두 차례의 추가 연재를 통하여 상세히 논하고자 한다.
Purpose: In this study, the defect quantification of thin metal plate was evaluated by using lock-in infrared thermography. Methods: A STS304 standard specimens, which had the artificial-defects of different size, were used. The focal distance between the infrared camera and the specimen was set to 500mm, and the distance between the lump and the specimen was set to 200mm. One halogen lamp with a maximum capacity of 1kW was used, and phase-lock infrared thermal images with a frequency of 1Hz were captured and analyzed. Result: Objectively quantified data values were obtained by analyzing the contrast ratio and signal-to-noise ratio. Conclusion: The possibility of defect diagnosis for thin metal plate was confirmed by using the lock-in infrared thermography technique.
As recieved boiler tuve steel was aged artificially at $650^{\circ}C$ and$690^{\circ}C$ for various time duration to simulate the material deterioration which could be occurred during the operation of fossiol power plants. And the tensile tests, the microhardness tests and the characterization of carbides formed in the aging process were performed to asses the relationship between the mechanical properties and the effect of thermal aging. Furthernore, the amout of Mo-rich carbide were investigated by ondestructive method by noticing the fact that formation of Mo-rich carbide were investigated by ondestructive melthod by noticing the fact that formation of Mo-rich carbides($Mo_6C$) which stabilizes lastly affects the mechanical properties. It was known that the microhardness results of service exposed materials were similar to the ones which are aged at $650^{\circ}C$. The room temperature measurement showed small variation in the yield points and ultimate strength in materials aged at $650^{\circ}C$. Those properties at $540^{\circ}C$ showed the abrupt decrease compared with as received material even if short aging time. And it was found that $650^{\circ}C$$690^{\circ}C$ aging cause different effects on mechanical properties, although the temperature time parameters(LMP;Larson-Miller parameter) are same. And it was concluded that the aigng at $650^{\circ}C$ is more appropriate to simulate the service exposed condition. Finally, the relationship between high temperature tensile properties and Ip values were established, which offers a potential way of reliability tests onthe power plant components.
공동주택의 경우 사람의 실거주 및 코어시험 시 일어나는 분진 및 소음 등으로 인하여 비파괴검사를 진행하기 어려워 공용부 및 지하 주차장에서 매번 점검이 이루어지며, 저가 수주로 인한 콘크리트 면의 실험이 아닌 마감재 위에서 실험을 진행하여 부실점검이 발생할 수 밖에 없는 실정이다. 또한 강도 추정을 위한 제안식들은 시험조건과 환경의 차이에 따라 변동폭이 크고, 동일한 측정값을 나타내더라도 제안식 마다 그 편차가 커 정확한 강도 추정이 어려워 사용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이에 공동주택에 주로 사용되는 마감재를 선정하여 마감재를 제거하지 않고 직접 마감재에 비파괴검사법을 활용하여 마감재 종류에 따른 콘크리트 압축강도 비교 평가를 하고자 한다. 마감재 종류에 따른 초음파속도법을 이용한 콘크리트 추정압축강도 신뢰도 평과 결과는 다음과 같다. 초음파속도법을 통해 도출된 추정압축강도와 압축강도의 오차율은 21.83% ~58.89%로 광범위한 변동폭을 보이며. 추정압축강도에 대한 마감재 유무의 영향은 미비한 것으로 나타났다. 이에 마감재 종류를 더 선정하여 마감재 유무에 따른 초음파속도법 연구가 필요하며 신뢰도를 높일 수 있는 추정기법 연구가 필요하다.
Windows 95 환경하에서 PSI/ISI 데이터의 효율적 관리를 위한 종합지원시스템의 구축과 다원적평가와 분석이 가능하고, 비파괴검사에 의한 원전기기의 건전성 평가시 규제측면에서 기술적인 지원을 할 수 있는 고리 원전 PSI/ISI 데이터 베이스 구축과 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 활용하면 현재까지 수행된 고리 원전 PSI/ISI의 수행현황과 지금까지 발견된 결함에 대한 조사분석이 가능하며, 향후 국내 PSI/ISI 결과의 자료분석이 가능한 전문가 시스템(expert system) 개발에 한단계 접근하게 되었다. 그리고, PSI/ISI에서 발견된 결함에 대한 조사분석 결과를 근거로 결함의 종류, 형태, 처리방법 등에 대한 자세한 분석을 통하여 국내 원전 PSI/ISI 결과의 확률론적 신뢰도 평가 또는 확률론적 안전성평가를 위한 결함검출확률곡선의 작성과 위험도에 근거한 가동중검사제도의 도입에 필요한 기초 자료를 제공하였다. 더 나아가 지금까지의 자료분석을 바탕으로 보다 경제적이며 신뢰성이 높은 PSI/ISI의 수행으로 원전 압력경계기기의 건전성과 신뢰성 확보 및 수명예측을 위한 기초자료를 제공하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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