• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.8-14
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• 2013

Steam turbine blades and discs of nuclear power plants are one of the most highly stressed areas of turbine rotor, and periodic inspection of the blade roots is essential for monitoring integrity and preventing turbine failure. Ultrasonic technique is applied for volumetric inspection of blade root. However, the complexity of blade root geometry imposes challenges to inspection of blades and discs. Recently, phased array ultrasonic inspection technology is being applied to numerous power generation inspection applications including turbine rotor. The phased array ultrasonic technique requires customized inspection wedges which are generally necessary to generate effectively higher incident angle. But the usage of this wedge can cause access limitation for the lower stage blades of turbine because of the wedge front length. Therefore, the shear wave phased array probe which can generate high inspection angle without wedge is essentially necessary. In this study, feasibility study is conducted for the shear wave phased array ultrasonic probe application to blade and disc inspection. As results, the experimental results show that the shear wave phased array probe can detect the flaw and measure its size with reliable accuracy. Therefore if this shear wave phased array probe is applied to field inspection of blade and disc, more reliable inspection is expected for turbine having access limitation.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.185-191
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• 2012

일반적으로 위상배열 초음파검사 기법을 이용한 배관 용접부검사에서는 높은 검사 각도를 효과적으로 발생하기 위하여 ��지를 사용하게 된다. 그러나 용접부 또는 접근이 제한된 부위에 대한 검사는 위상 배열 초음파 탐촉자에 ��지를 부착하게 되면 ��지의 전단 길이로 인하여 검사체적을 포함하지 못하는 등의 문제점이 발생하게 된다. 따라서 ��지를 사용하지 않고 높은 검사 각도를 발생할 수 있는 횡파 위상배열 초음파 탐촉자를 적용해야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 굴절각도가 높은 횡파를 발생할 수 있는 위상배열 초음파 탐촉자를 설계하고 제작하여 다양한 깊이의 EDM 노치가 가공된 시험편에서 결함이 정확하게 검출되고 평가될 수 있는 지를 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 설계된 횡파 위상배열 초음파 탐촉자는 다양한 깊이의 결함을 검출하고 신뢰성 있는 정밀도를 나타내었으므로 향후 접근제한이 예상되는 발전설비 구조물의 검사에 적용된다면 효과적인 검사 결과를 보여줄 것으로 기대된다.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제17권3호
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• pp.236-245
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• 2017

Purpose: There is no established inspection system for composite wind blade during the fabrication stage even though the blades are one of the most important part at wind generation system, but phased array ultrasonic testing method has been continuously studied about wind turbine blade with composite. When wind turbine blade with complex shape by phased array probe is inspected, it is necessary to study for system keeping constant pressure using pressure device. Methods: In this paper, we propose constant pressure device for inspecting wind turbine blade by phased array ultrasonic test method. Design of the device controller is based on Hunt-Crossley model. We evaluate reliability of phased array ultrasonic inspection result that applicated constant pressure device. Result: Defect indication is precise and its error is small when constant pressure mechanism based on Hunt-Crossley model was used. Conclusion: When inspection is progressed using constant pressure mechanism, the reliability of composite wind blade inspection can be improved.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.29-36
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• 2010

Ultrasonic inspection of heavy walled cast austenitic stainless steel(CASS)welds is very difficult due to complex and coarse grained structure of CASS material. The large size of anisotropic grain strongly affects the propagation of ultrasound by severe attenuation, change in velocity, and scattering of ultrasonic energy. therefore, the signal patterns originated from flaws can be difficult to distinguish from scattered signals. To improve detection and sizing capability of ID connected defect for heavy walled CASS piping welds, the low frequency segmented TRL Pulse Echo and Phased Array probe has been developed. The experimental studies have been performed using CASS pipe mock-up block containing artificial reflectors(ID connected EDM notch). The automatic pulse echo and phase array technique is applied the detection and the length sizing of the ID connected artificial reflectors and the results for detection and sizing has been compared respectively. The goal of this study is to assess a newly developed ultrasonic probe to improve the detection ability and the sizing of the crack in coarse-grained CASS components.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.16-22
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• 2010

Cast austenitic stainless steel(CASS) is used in the primary cooling piping system of nuclear power plant for it's relative low cost, corrosion resistance and easy of welding. However, the coarse-grain structure of cast austenitic stainless steel can strongly affect the inspectability of ultrasonic testing. The major problems encountered during inspection are beam skewing, high attenuation and high background noise of CASS component. So far, the best inspection performance involving CASS components have been achieved using low frequency TRL(Transmitter/Receiver side-by-side L wave) angle beam probe. But TRL technique could not detect shallow defect and it contains an uncertainty for sizing capability. Currently, most of researchers are studying to overcome these challenge issue. In this study, low-frequency phased array TRL technique used to detect and sizing the flaws in CF8A cast austenitic stainless steel.As conclusion, we could detect and size not only axial flaw but also circumferential flaw using low frequency phased array technique.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.25-30
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• 2007

본 논문에서는 위상배열로 응용할 수 있는 스마트 스킨 안테나에 대한 기본 설계와 제작에 대해 소개하였다. 스마트 스킨 위상배열 안테나는 기계적 회전 없이 전기적으로 안테나 방사패턴을 조향 제어할 수 있는 안테나로서, 강도 및 중량 등의 기계적 특성이 우수한 허니콤 샌드위치 구조를 이용하여 전기적, 기계적 특성을 모두 만족하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서 제시한 스마트 스킨 안테나는 공진 주파수 5 GHz 원형편파의 $2{\times}2$ 부배열이며, 동축 케이블에 의한 프루브 급전방식으로 설계하였다. 그리고, 전자기 수치해석을 통하여 레이돔이 있는 경우와 없는 경우에 대해 비교 분석하였다. 이와 같이 설계된 안테나를 제작하여 안테나 성능시험을 하였으며, 그 결과 이득은 12.2 dBi, 주파수 대역폭은 6.4 %의 양호한 성능을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.335-338
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• 1998

This paper presents calculated results for the infinite phased arrays of the probe-fed rectagualr microstrip patches. A numerical model that is based on a rigorous Green's function and galerkin solutionsis is described. In an arbitrary scan plane, the input impedance and the input reflection coefficient versus the scand angle are calculated. The effects of substrate parameters on the phased arry antenna are considered. The scan blindness phenomenon due to the surface wave is observed and the input impedance bandwidth in the arbitrary scan plane is calculated.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제12권1호
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• pp.578-595
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• 2020

Submarine pressure hulls must withstand high hydraulic pressure and be free of defects. To improve the precision of defect detection, we herein examined different probes for optimal defect assessment by applying the Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) method. Two sets of probe design parameters were selected by considering pressure hull characteristics and analyzed through modeling. PAUT probes were applied, and defect assessment results were compared based on ultrasonic signals of various simulated defects in specimens designed to be the same as actual pressure hulls. The final selected design parameters for the submarine probe, which were designed to minimize the grating lobe of wave interference effect and improve the ultrasonic resolution of pressure hull welds, were identified through the experiment. The improvement in the probe's ability to detect defects in a pressure hull was verified. Furthermore, the accuracy of defect length measurement was improved, enhancing the applicability of the technique.

• 한국음향학회지
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• 제29권6호
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• pp.355-364
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• 2010

초음파 진단장치의 음향출력 특성은 전기음향 변환 장치인 배열 탐침자의 성능에 크게 영향을 받으며, 생물학적안전 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파 진단장치용 배열 탐침자로부터 방사되는 음향파워를 소자별로 측정할 수 있는 자동화 시스템을 구성하였으며, 곡선형 탐침자의 경우 각 소자의 지향성이 측정에 미치는 영향을 확인하고 이를 보정하는 기법을 개발하였다. 선형, 위상형, 곡선형 배열 탐침자를 대상으로 음향파워 측정결과, 본 논문에서 제시하는 측정기법은 배열 탐침자의 음향파워 특성을 평가하는데 적합함을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권5호
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• pp.299-306
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• 2015

일반 위상배열 시스템에서는 다수의 압전소자를 가지는 탐촉자의 개별 소자에 인가하는 시간지연을 조절함으로써 초음파빔을 전자적으로 제어하고 초음파 영상을 획득한다. 반면, full matrix capture(FMC) 기술은 위상배열 탐촉자에 대해 하나의 소자에서 초음파를 입사시킨 신호를 모든 압전소자에서 수신하고, 이 방법으로 모든 가능한 송수신 조합의 신호 데이터를 수집하는 방법이다. 이 FMC 데이터는 후처리를 통해 초음파 영상으로 재구성될 수 있으며, 기존 위상배열 초음파 영상과 동등한 영상뿐만 아니라 가상적으로 관심영역의 모든 지점에 집속하여 분해능과 선명도가 향상된 total focusing method(TFM) 영상으로도 합성이 가능하다. 본 논문에서는 일반 위상배열장치를 이용하여 FMC가 가능하도록 시스템을 구현하고, 취득된 FMC 신호로부터 sector B-scan 및 TFM 이미지를 영상화하는 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다.