• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.521-537
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• 2000

초음파 영상은 의료진단을 위한 영상기기 중 가장 널리 쓰이고 있는 방법으로 전자공학에 있어서 DSP 및 VLSI 분야의 기술발전에 힘입어 보다 효율적이고 복잡한 기법들의 적용이 가능하여져 90년대에 이르러 시스템의 성능이 매우 빠르게 발달되었다. 본 논문은 의료진단용 초음파 영상장치에서 사용되는 주요 디지털 신호처리 기법과 시스템 구현 기술에 대하여 기술하였다. 구체적으로는 일반적인 초음파 영상장치의 구조 및 신호처리 기법을 소개하고, 90년대에 개발된 디지털 초음파 영상장치의 기술적인 내용을 그 기술 동향과 전망과 함께 다루었다. 특히 초음파 영상의 화질을 결정하는 가장 중요한 요소인 해상도를 증대하기 위한 모든 초음파 집속 기법을 표현할 수 있는 통합 합성 구경 모형을 제시하고, 이론적인 해석을 통하여 초음파 영상을 위한 어레이 신호처리 기법들을 구분하고 각 방법들에 대한 특성을 조사하였나. 본 논문에서 소개된 신호처리 기법들은 초음파를 이용한 비파괴 검사 분야에 유용하게 적용될 수 있는 것 들이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권2호
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• pp.110-115
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• 2010

발전용 밸브 내부의 누설은 냉각 기능 상실 및 방사선물질 방출 동 안전계통의 성능 저하와 수많은 에너지 손실 등 발전소 운전에 막대한 손상 및 사고를 초래하게 된다. 본 논문은 신뢰성 높은 진단 방법 개발을 위하여 국내 원자력발전소 2차계통의 누설 발생 또는 내부 부품의 손상이 발생할 수 있는 밸브를 대상으로 현장시험 및 모의누설실험시의 적외선열화상 측정 실험을 수행함으로써 단일계측방식의 불확실성을 제거하고 향후 누설진단에 대한 확대 적용을 도모하고자 하였다. 발전소 현장시험 및 밸브 모의누설시험시의 밸브 누설 상태에 따른 적외선열화상 이미지 측정 실험을 통하여, 적외선열화상 측정 방법은 밸브 누설 상태의 과정을 신속하고 정밀하게 측정 가능하며 향후 많은 종류의 밸브 누설진단에 활용함으로써 누설에 따른 막대한 에너지 손실 및 사고 예방의 유용한 기법으로 확대 적용이 가능할 것으로 생각된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.53-59
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• 2016

초음파 비선형 진단을 이용한 기법의 경우 재료의 단순 결함 검출뿐만 아니라 부식, 소성변형과 같은 미세손상을 평가할 때 주로 이용된다. 1차 조화파(primary wave)와 2차 조화파(second harmonic wave)의 진폭의 비를 이용하여 비선형성을 나타내며, 이러한 비선형성의 비교 결과를 진단에 사용한다. 실험 특성상 비선형성은 재료의 비선형성뿐만 아니라 장비의 비선형성 또한 포함하게 된다. 장비 비선형성은 사용자가 측정하고자 하는 값이 아니므로 오차로 작용하여 분석을 방해한다. 본 연구에서는 오차로 작용하는 장비의 비선형성을 감소시켜 보다 정확한 진단을 위해 체적파 혼합기법을 사용하였다. 체적파 혼합기법의 가장 큰 특징은 기존의 초음파 비선형 진단보다 장비의 비선형성을 줄일 수 있다는 점이다. 본 연구에서는 체적파 혼합기법을 이론 및 실험적으로 검증하였으며, 기존의 초음파 비선형 진단기법의 결과와 체적파 혼합기법의 결과를 비교하여 장단점 및 적용 가능성 분석에 초점을 두었다.

• 보존과학회지
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• 제28권3호
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• pp.235-245
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• 2012

이 연구에서는 경북 영양 용화광산 선광장(등록문화재 제255호)을 대상으로 비파괴 훼손도 진단을 실시하였다. 훼손지도를 작성하여 구조물에 대한 훼손상태를 파악한 결과, 6열과 7열 구조물을 기점으로 하여 용화광산 선광장 상부(7~13열)에서는 생물, 토사에 의한 훼손율이 높은 반면 하부(1~6열)에서는 탈락, 균열, 표면변색의 훼손율이 매우 높게 나타났다. 이는 기계적인 공정과 화학적인 공정이 동시에 진행되는 하부 구조물에서 화학용액들이 구조물의 콘크리트와 반응하면서 물리화학적 풍화작용을 촉진시켰기 때문으로 판단된다. 선광장 구조물의 물성을 파악하기 위해 초음파속도를 측정한 결과, 평균 초음파속도는 2,462m/s(압축강도 $529kgf/cm^2$)로 측정되었다. P-XRF를 활용한 표면변색 오염물질의 분석에서는 용화광산에서 채굴하였던 광석들의 주요성분(Cu, Zn, Pb, Fe, As)과 동일한 것으로 나타났다. 선광장 주변 토양에는 Cu, Zn, Pb, As와 같은 중금속의 함량이 상당히 높았다. 이와 같은 성분들은 선광장 구조물뿐만 아니라 자연환경에도 영향을 줄 수 있기 때문에 구조물의 보존처리와 함께 토양의 정화도 병행해야 할 것이다.

• 보존과학회지
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• 제26권2호
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• pp.121-132
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• 2010

봉화 북지리 마애여래좌상(국보 제201호)은 신라시대 지방의 권력을 잘 보여주는 거대 석불로 중립질의 복운모화강암으로 구성되어있다. 이 불상의 전암대자율 측정결과, 평균 0.41(${\times}10^{-3}$ SI unit)을 나타내며 주변의 기반암과 유사한 분포를 보였다. 현재 이 마애불상은 NE-SW 방향으로 평행한 불연속면이 발달하며, 박리 박락(41.5%), 입상분해(16.7%), 갈색 변색(40.0%)에 의한 손상이 심각하다. 초음파속도 측정 결과, 마애불상은 1,629m/s, 주변암반은 1,549m/s로 취약한 물성을 보였으나 과거 보존처리 전(628m/s)에 측정된 초음파 속도에 비해 약 900m/s 정도 향상된 것으로 나타났다. 그러나 이는 여전히 낮은 값이다. 이 석불의 기반암에 대한 사면안정성 평가를 수행한 결과, 마애불상에서는 전도파괴의 가능성이, 자연암반에서는 평면 및 쐐기파괴의 가능성이 나타났다. 따라서 마애불상의 안정적인 보존을 위해서는 거동 가능성이 있는 암반에 대한 지속적인 모니터링이 시행되어야 하고, 붕괴 위험성이 높은 암반에 대해서는 지반강화 공법을 적용하여 보강해야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.197-205
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• 2018

최근 건축물의 노후화에 따라 리모델링이 증가하고 있다. 이에 구조물의 품질관리 중요성이 대두되어 구조물의 안전진단 및 상태평가에 대한 관심이 증가되고 있다. 노후건축물의 정확한 진단을 위해서 구조물의 결함을 사전에 평가할 수 있는 진단평가기법이 필요하다. 이와 더불어 재건축을 위한 안전진단 기준이 개선되어 구조안전성의 가중치가 증가함에 따라 보다 신속하고 신뢰성 높은 구조물의 안전진단기법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 초음파속도법을 이용하여 압축강도를 추정하는 연구는 공시체를 기반으로 한 연구들이 주로 이루어져 왔으며 실제 건축물이나 콘크리트 구조부재를 대상으로 한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 비파괴검사법 중 하나인 초음파속도법을 이용하여 철근콘크리트 수직 및 수평부재로 구성된 단층 규모의 구조물을 대상으로 초음파속도와 압축강도의 상관관계를 검증하여 압축강도를 추정하고자 하며, 또한 이를 바탕으로 현장 적용성을 검토하고자 하였다. 그 결과, 초음파속도법을 이용한 구조체의 압축강도 추정 평균 오차율은 28.7%로 현장 적용성을 확인하였다. 그러나 추정의 정확도를 높이기 위하여 복합 비파괴검사법을 이용한 신뢰도 높은 진단기법의 필요성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권5호
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• pp.502-508
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• 2012

현재 골다공증 진단을 위하여 임상에서 이용되고 있는 정량적 초음파 기술은 종골(발뒤꿈치뼈)에서 음속(speed of sound; SOS) 및 광대역 초음파 감쇠(normalized broadband ultrasound attenuation; nBUA)와 같은 초음파 변수를 측정한다. 본 연구에서는 소 대퇴골로부터 제작된 20개의 해면질골 샘플을 이용하여 골절 위험도가 높은 대퇴골에서 SOS 및 nBUA의 골밀도에 대한 의존성을 살펴보았다. 대퇴골 해면질골 샘플의 SOS 및 nBUA는 1.0 MHz의 중심주파수를 갖는 한 쌍의 초음파 트랜스듀서와 함께 투과법을 이용하여 측정 하였다. 20개의 해면질골 샘플에서 측정된 SOS 및 nBUA는 골밀도와 각각 r = 0.83 및 0.72라는 높은 Pearson 상관계수 (r)를 갖는 것으로 나타났다. 또한 SOS 및 nBUA를 독립변수로 하고, 골밀도를 종속변수로 하는 다중선형회귀분석으로부터 다중선형회귀모델의 상관계수는 r = 0.85로서 SOS 또는 nBUA 중 하나만을 독립변수로 하는 단순선형회귀모델의 상관계수보다 높게 나타났다. 이와 같이 초음파 변수와 골밀도 사이의 높은 선형적인 상관관계는 대퇴골에서 측정된 초음파 변수가 대퇴골의 골밀도를 예측하기에 충분한 지표라는 것을 의미한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.294-303
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• 2005

본 논문은 가압 중수로형 원자력발전소 압력관의 건전성 평가에 적용하고 있는 각 비파괴검사기술의 특정을 평가하기 위해서 IAEA(International Atomic Energy Agency)주관으로 세계 6개국이 참여하는 수행한 다자간 비교시험(Round-Robin Test)결과를 분석한 내용이다. 이 다자비교시험에는 세계적으로 현재 가압 중수로형 원자력발전소를 운영하고 있는 한국, 카나다, 인도, 아르헨티나, 루마니아, 중국 등 총 6개구깅 참여하였으며, 시험에는 한국에서 제작한 인공결함시험편(시험편명 : "KOR-1")이 사용되었다. 본 연구를 위해 참여 6개국에서 적용한 비파괴검사 기술은 현재 압력관의 건전성 평가에 적용되고 있는 초음파검사와 와전류검사 등의 2가지 기술이다. 결함시험편에는 균열성 노치, 마모 등의 총 12개의 인공결함이 포함되어 있으며, 이 인공결함은 발전소 운전중 발생 가능성이 있는 결함과 유사한 형태를 가지고 있다. 다자비교시험 결과 참여 6개국에서 두가지 비파괴검사법을 적용하여 시험편내에 포함되어 있는 총 12개의 모든 인공결함을 검출하였으며, 결함 검출도는 초음파검사법이 와전류검사법보다 우수하였다. 또한 압력관 시험편 내경측 결함이 외경측 결함보다 용이하게 검출되었으며, 크기 측정 정확도는 결함 검출도와 동일하게 시험편 내경측 결함의 크기가 외경측 결함보다 더 정확하게 측정되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권4호
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• pp.90-107
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• 2013

서울 태종 헌릉 신도비는 조선시대 제3대 임금인 태종 이방원의 생애와 업적을 영원히 기리기 위해 1424년(세종 4년)에 세운 것이다. 신도비는 임진왜란(壬辰倭亂) 때 병화(兵禍)로 인해 훼손되었으나 보수하지 못하여 1695년(숙종 21년)에 구비 옆에 신비를 조성하여 제작시기를 달리하는 2개의 신도비가 위치하고 있다. 구비는 담회색의 중립질 흑운모화강암(귀부)과 유백색의 결정질석회암(비신, 이수)으로 구성되어 있다. 구비의 귀부는 괴상 탈락이 심각하여 원래의 모습을 확인하기 어려운 실정이며 비신에는 균열이 수직상으로 발달하고 표면에 박리박락으로 인해 일부 비문의 확인이 어려운 상태이다. 비파괴 기법을 이용한 전체적인 훼손율을 살펴볼 때, 정면이 88.0%, 후면이 37.9%로 정면에서 높은 훼손율을 나타냈으며, 특히 비신의 경우 물리적 훼손과 표면변색이 복합적으로 발생한 상태로 비신의 정면 하부에 훼손이 심각하다. 구비의 우측에 재건된 신비는 구비와 동일한 암석 구성을 확인하였으며 두 비석을 대상으로 초음파속도를 이용하여 풍화도지수를 산출한 결과, 구비의 귀부는 0.10, 비신은 0.74로 산출되었다. 이는 임재왜란 시 화재로 인한 열 충격 및 타격으로 의한 물리적 충격으로 급격히 열화된 상태에서 오랜 시간 보호각 없이 방치되어 자연풍화가 가속화된 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권6호
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• pp.132-140
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• 2019

본 연구는 철근콘크리트 단층 구조물의 구조 부재 위치에 대한 비파괴검사법을 이용한 추정 신뢰도를 알아보기 위해 기둥, 벽체, 보 및 슬래브로 구성된 실험체를 제작하고, 기존 추정식과 비교 과정에서 정확한 분석을 위해 오차율 비교와 모평균 구간 추정을 사용하여 통계적 접근을 통한 신뢰성을 분석하고자 한다. 그 결과, 초음파속도법을 이용하여 압축강도를 추정한 결과와 코어시험 결과를 비교한 전체 평균 오차율은 18.8%, 반발경도법을 이용하여 압축강도를 추정한 결과와 코어시험 결과를 비교한 전체 평균 오차율은 20.1%가 도출되어 현장 적용성을 확인하였다. 그리고 부재별 신뢰성 부분에서 초음파속도법과 반발경도법을 이용하여 신속하고 효율적인 구조물 안전진단을 하기 위해서 각각 벽체 부재와 보 부재를 중심으로 압축강도 추정 시 신뢰도 높은 결과를 도출되는 것을 확인하였다.