• 제목/요약/키워드: Surface crack Ultrasonic

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원자력 압력용기의 피복하부 결함검출에 대한 고찰 (A Study of the Detection for Underclad Cracks of Nuclear Pressure Vessel)

  • 박치승;안희성;박종현;박광희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.42-49
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    • 1989
  • It has not been performed to inspect the underclad cracking in Korea nuclear plant since there is no Code Requirements for inspection. However, underclad cracks in nuclear pressure vessels were reported firstly in 1970. The objection of this study is to be established the ultrasonic inspection techniques for underclad cracking. The ultrasonic inspection of bimetalic stainless steel weld is very difficult by high attenuation and multiple scattering at weld surface and weld/base metal interface. The various inspection methods using $70^{\circ}$ refracted longitudinal wave, 50/70 tandem transducer, $45^{\circ}\;and\;60^{\circ}$ single shear wave are compared. Experiments on limited specimens applied same condition to nuclear pressure vessels shows that $70^{\circ}$ refracted longitudinal wave method is the best one for the detection of underclad cracks. 50/70 tandem transducer using SPOT(Satellite Pulse Observation Technique) is more effective for underclad crack sizing than other sizing methods.

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원전 소구경 배관 소켓용접부 위상배열 초음파검사 기술 개발 (Development of the Phased Array Ultrasonic Testing Technique for Nuclear Power Plant's Small Bore Piping Socket Weld)

  • 윤병식;김용식;이정석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.368-375
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    • 2013
  • 소구경 배관 용접부 손상은 원자력발전소에서 빈번하게 발생되고 있는 문제이며, 이러한 손상은 보수를 위한 불시정지를 야기하고 결과적으로 발전소에 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 소켓용접부의 제작결함 검출과 초기 성장 결함의 검출은 매우 중요하다고 할 수 있다. 지금까지 해당부위에 대한 검사는 ASME Code Section XI 요건에 의하여 표면검사를 적용하여 왔으나 강화검사로 체적검사기법인 초음파검사를 병행하여 수행하고 있다. 그러나 가동중에 발생되는 피로균열을 검출하기 위하여 적용되고 있는 일반 수동 초음파검사는 소켓용접부의 접근성과 초음파 탐촉자의 접촉 문제 등으로 인하여 검사 결과의 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 본 연구에서는 위상배열 초음파검사 기술을 적용하여 소구경 배관 소켓용접부의 검사 신뢰성과 속도를 향상하고자 하였다. 이를 위하여 소구경 배관 소켓용접부 검사를 위한 3.5 MHz 위상배열 초음파 탐촉자를 제작하고 탐촉자의 접촉 조건과 일정한 신호 품질을 유지하기 위하여 수동 엔코더 스캐너를 개발하였다. 또한 검사 시스템을 구성하고 현장 검사를 위한 절차서도 개발하였다.

IoT 기반 비접촉 초음파 측정 시스템 개발 및 적용 (Development and Application of IoT-based Contactless Ultraosonic System)

  • 김지환;홍진영;김률리;우욱용;최하진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.70-79
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 IoT기반 무선 비접촉 콘크리트 시스템(ICUS)을 개발하고 이를 성능 평가하는데 있다. 개발된 시스템은 16개의 MEMS, 2Mhz의 digitizer, 증폭 회로, FPGA 및 wifi 모듈로 구성되어 있으며 무선 측정 시스템으로 콘크리트의 누설되는 표면파를 측정한다. 데이터 분석은 신호의 정확성을 높이기 위해 다중 채널 분석을 수행하였으며 이를 통해 누설 표면파 및 음향의 속도를 도출할 수 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 기존의 초음파 전달속도 시험( UPV)과 결과비교 하였으며 이는 철도 현장의 콘크리트 침목에서 수행되었다. 시험 결과, 초음파 전달속도 시험(UPV)을 통해 균열을 검출하는 것은 침목의 균열 형태와 초음파 경로가 평행하거나 접촉식으로 현장 적용의 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 개발된 IoT기반 비접촉 초음파 시스템(ICUS)은 손상되지 않은 침목에 비해 동탄성계수가 최대 59%감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 개발된 시스템의 표면파 신호 분석은 현장에서 균열을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

경사식 방파제의 중간피복용블록의 비파괴검사 (Non-destructive Inspection of the Half-loc of rubble mound breakwater)

  • 강보순;김광호;이갑중;권혁민;조성호
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.777-782
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    • 2001
  • Occurrence of crack in the Half-loc of rubble mound breakwater under T.T.P (Tetrapod) can cause serious problems in structural safety. There, probing of such cracks in marine structures is an important process in evaluating the overall integrity of structures. Ultrasonic, SASW(Spectral-Analysis-of-Surface-Waves)and Impect-Echo methods were used for the inspection of pilot concrete and SFC (Steel Fiber Concrete) block in this study. The advantage and limitations of these methods for non-destructive inspection in concrete blocks are investigated. As a result, it has been verified that these methods proved to present effective solution for detecting the crack of the pilot concrete block.

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Nondestructive Evaluation of the Characteristics of Degraded Materials Using Backward Radiated Ultrasound

  • Sung D. Kwon;Sung J. Song;Dong H. Bae;Lee, Young Z.
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권9호
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    • pp.1084-1092
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    • 2002
  • The frequency dependency of Rayleigh surface wave is investigated indirectly by measuring the angular dependency of the backward radiation of the incident ultrasonic wave in two kinds of degraded specimens by scuffing or corrosion. Then, the frequency dependency is compared with the residual stress distribution or the corrosion-fatigue characteristics for the scuffed or corroded specimens, respectively. The width of the backward radiation profile increases with the increase of the variation in residual stress distribution for the scuffed specimens. In the corroded specimens, the profile width decreases with the increase of the effective aging layer thickness and is inversely proportional to the exponent, m, in the Paris' law that can predict the crack size increase due to fatigue. The result observed in this study demonstrates high potential of backward radiated ultrasound as a tool for nondestructive evaluation of subsurface gradient of material degradation generated by scuffing or corrosion.

형상인식법을 이용한 음향방출신호의 분류 (Discrimination of Acoustic Emission Signals using Pattern Recognition Analysis)

  • 주영상;정현규;심철무;임형택
    • 비파괴검사학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.23-31
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    • 1990
  • Acoustic Emission(AE) signals obtained during fracture toughness test and fatigue test for nuclear pressure vessel material(SA 508 cl.3) and artificial AE signals from pencil break and ultrasonic pulser were classified using pattern recognition methods. Three different classifiers ; namely Minimum Distance Classifier, Linear Discriminant Classifier and Maximum Likelihood Classifier were used for pattern recognition. In this study, the performance of each classifier was compared. The discrimination of AE signals from cracking and crack surface rubbing was possible and the analysis for crack propagation was applicable by pattern recognition methods.

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초음파 신호처리에 의한 반도체 패키지의 접합경계면 결함 검출에 관한 연구 (A Study on the Detection of Interfacial Defect to Boundary Surface in Semiconductor Package by Ultrasonic Signal Processing)

  • 김재열;홍원;한재호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.369-377
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    • 1999
  • 본 연구는 다중박막(multi-layer) 구조 모델에 대한 초음파신호처리 적용으로 접합경계면의 결함검출에 관한 연구이다. 이를 위해서 먼저 반도체 검사법에 의하여 박리(delamination). 다이 균열(die crack) 기포(void)의 유무를 확인할 수 있었고, 각 접합계면에서의 단위 cm당 결함 오차율을 모집군 25%이하에서 0.003%까지 측정 가능하였다. 또한 초음파 화상처리를 이용하여 결함 판독 프로그램을 위한 각 패키지별 화상을 8단계에서 16단계까지 데이터 베이스화할 수 있었고, 최종 결과 화면에서는 결함정도를 확률로 표현 가능하도록 하였으며 기포의 가능성도 추론해 볼 수 있다. 그리고, 박리검사 프로그램(delamination inspection program)에 의하여 결함의 크기와 결함의 원인을 16단계로 추론하고. S.A.T 장치에 귀환(feedback)시킬 수 있는 매개변수를 찾을 수 있었다. 특히, 반도체 결함추출 알고리즘 개발로 반도체 결함검사자동화의 기틀을 마련하였고, 향후 결함을 세분화하고 다양한 반도체 패키지별로 데이터베이스를 구축한다면, 온라인 상태에서 보다 많은 검사를 수행 할 수 있는 인공지능형 자동검사 시스템 구현이 가능할 수 있도록 하였다.

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철도차량 안전성을 위한 주행 차축의 비파괴 검사주기 평가 (Evaluation of Non Destructive Inspection Interval for Running Safety of Railway Axle)

  • 권석진;이동형;서정원;김재철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권9호
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    • pp.777-782
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    • 2014
  • Usually, railway axles are designed for infinite life based on endurance limit of the material and the axle is not fractured immediately when a surface crack initiated. The railway axles have been inspected regularly by NDT such as ultrasonic testing, magnetic testing and eddy current testing and so on. Because the axle failure is profoundly influenced by the probability of missing a fatigue crack during an NDT inspection, it is necessary to evaluate the Non Destructive Interval of railway axle. In the present paper, the Non Destructive Interval of railway axle based on fracture mechanics and finite element analysis was investigated. It was shown that the Non Destructive Interval of railway axle can be evaluated using fracture mechanics approach and extended using NDT which a crack can detect clearly.

기계적 피로결함 시험편 제조 및 결함 크기 평가 (Fabrication of Mechanical fatigue flawed Specimen and Evaluation of Flaw Size)

  • 홍재근;김우성;손영호;박반욱
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.38-44
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    • 2003
  • 원자력발전소의 안전성등급 기기에 적용되는 비파괴검사는 실제 결함을 실현한 시험편을 사용하여 결함탐지능력을 검증하도록 하는 기량검증이 요구되고 있다. 가동중인 원전에서 발생 가능한 균열으로는 기계적 피로균열, 열 피로균열 및 입계부식균열 등이 있으나 본 연구에서는 기계적 피로균열을 대상으로 하였다. 인장 피로하중을 사용하여 기계적 피로결함을 제조하기 위해서 시험편을 설계하였고 원하는 피로결함 파면의 조도를 얻기 위해서 인가하중의 크기 및 사이클 수를 조절하여 피로결함을 발생시켰다. 발생된 결함에 대한 정확한 크기와 위치에 대한 물리적 정보를 얻은 후에 결함이 설계된 크기와 위치에 존재하도록 기밀용접을 실시하였다. 기밀용접 후 잔여 용접 흠은 가스 텅스텐 아크용접 및 플럭스 코어드 아크용접으로 채워졌다. 최종 완성된 피로결함 시험편을 방사선투과검사 및 초음파탐상검사를 통하여 검사한 결과, 설계된 길이와 깊이로 피로결함이 형성되었음을 확인하였다.

서울 동관왕묘 소조상의 비파괴진단 및 제작기법 해석 (Interpretation of Making Techniques and Nondestructive Diagnosis for the Clay Statues in Donggwanwangmyo Shrine, Seoul)

  • 이정은;한나라;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.35-45
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    • 2013
  • 서울 동관왕묘(보물 제142호) 소조상은 균열, 박리, 박락 및 탈락 등의 물리적 훼손과 먼지 오염물, 색상별 안료의 부분변색 등 손상이 발생하였다. 초음파 측정을 통해 소조상 내부의 물리적 훼손상태를 확인한 결과, 우장군 전면 하단부에서 가장 낮은 저속도대가 나타났다. 안료층의 결함상태는 적외선열화상 조사를 통해 정량적으로 평가하였으며, 박락부분에서 고온영역이 확인되었다. 감마선과 적외선 TV 촬영, 주사전자현미경 관찰 결과, 소조상은 목심으로 기초를 만들고 연결부위는 가는 철사를 이용하여 고정하였다. 고정된 목심은 새끼줄로 밀착 후 소조토로 성형하였다. 소조토는 균열과 탈락방지를 위해 볏짚을 혼합하였으며, 한지와 면섬유를 덧발라 안료층과 구분한 것으로 나타났다.