• 대한전자공학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.16-23
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• 1985

초음파 반사신호로 부터 매질의 특성을 끌어내고저 할 경우, 반사되어 오는 신호내에 포함되어 있는 여러 불요성분 때문에 그 정량성 평가에 어려움이 존재한다. 이에, 본 논문은 초음파 반사파에 주파수 스펙트럼의 우기적인 특성인 극소점 해석 기법을 통용하여 다층매질에서의 음달분포 정량화의 가능성을 논하고 있다. 이를 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 행하고, 이때 고려되어야 할 간섭현상, 임피던스 차리, 감리, 두께등의 영향에 관한 검토, 그 유용성을 확인해주고 있다. 아울러 간단한 실험을 통해 그 가능성을 입양해 주고 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.816-825
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• 1994

The purpose of this study is to develop the non-destructive material evaluation method of aluminum alloy base metal matrix composite(MMC) by ultrasonics. Five aluminum base MMC specimens were fabricated in which the fractional ratios of fiber were changed from 0% to 31%. Relations among acoustic properties, microstructural features and elastic constant were compared. The ultrasonic velocity method was useful for nondestructive elastic constant measurement of composite materials, since the method had as same accuracy as conventional strain measurement method. Furthermore, velocity, attenuation and backscattering behaviors for each specimen also related to fractional ratio of fiber and these relations could utilize ultrasonic non-destructive evaluation of fiber structure in MMC.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권10호
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• pp.1430-1437
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• 2005

It is very important to achieve a high reproducibility in the ultrasonic measurement of bone mineral density. In this study, we examined number of sampling waveform, control of temperature, diameter of region of interest as factors to improve reproducibility. We decided the optimal number of waveforms to be converted to frequency domain as period of 1. We have minimized the effects of variable temperature and constrained generation of micro bubble by keeping temperature within a range of $32\pm0.5^{\circ}C$ with a precise temperature controlling algorithm. We also found the optimal diameter of region of interest to be 13mm. In this paper, we demonstrated the improved reproducibility by controlling various factors affecting the ultrasonic measurement of bone mineral density.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권2호
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• pp.84-89
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• 2006

레이저 초음파 검사 장치는 레이저빔을 이용하여 초음파 신호를 발생시키고 측정하는 비접촉식 결함 검사 장치이다. 이 장치는 펄스 레이저빔을 이용하여 광대역 주파수 범위를 갖는 초음파 신호를 발생시키고 작은 점으로 집속된 측정용 레이저빔을 이용하여 초음파 신호를 측정하므로 우수한 측정 분해능을 제공한다. 본 논문에서는 레이저 초음파의 표면파를 이용하여 표면 결함의 깊이를 측정하는 기법에 대한 연구를 수행하였다. 표면 결함은 깊이가 깊어질수록 차단 주파수 값이 작아지는 저주파 통과 필터 역할을 한다. 그리고 결함을 통과한 초음파 신호의 중심 주파수 값은 결함의 깊이에 따라 반비례적으로 작아진다. 본 논문에서는 표면 결함의 정규화 된 전달함수를 구한 다음 주파수 감쇠 성분을 이용하여 표면 결함의 깊이 정보를 추출하였고 표면 결함을 통과한 레이저 초음파 신호의 중심 주파수 값을 이용하여 결함의 릴이 정보를 추출하였다. 제안된 표면 결함 깊이 측정 방법은 초음파의 진폭 변화에 의한 결함 깊이 측정법보다 더욱 정밀한 정보를 제공하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.320-330
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• 2000

It is desirable to perform nondestructive evaluation (NDE) to assess material properties and part homogeneity because the manufacturing of carbon/carbon brake disks requires complicated and costly processes. In this work several ultrasonic techniques were applied to carbon/carbon brake disks (322mm ad, 135mm id) for the evaluation of spatial variations in material properties that are attributable to the manufacturing process. In a large carbon/carbon disk manufactured by chemical vapor infiltration (CYI) method, the spatial variation of ultrasonic velocity was measured and found to be consistent with the densification behavior in CYI process. Low frequency (e.g., 1-5MHz) through-transmission scans based on both amplitude and time-of-flight of the ultrasonic pulse were used for mapping out the material property inhomogeneity. Images based on both the amplitude and the time-of-flight of the transmitted ultrasonic pulse showed significant variation in the radial direction. The radial variations in ultrasonic velocity and attenuation were attributed to a density variation caused by the more efficient densification of pitch impregnation near the id and od and by the less efficient densification away from the exposed edged of the disk. Ultrasonic velocities in the edges of the disk. Ultrasonic velocities in the thickness direction were also measured as a function of location using dry-coupling transducers ; the results were consistent with the densification behavior. However, velocities in the in-plane directions (circumferential and radial) seemed to be affected more by the relative contents of fabric and chopped fiber, and less by the void content.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권3호
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• pp.621-625
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• 2020

Cast austenitic stainless steel (CASS) is used for fabricating different components of the primary reactor coolant system of pressurized water reactors. However, the thermal embrittlement of CASS resulting from long-term operation causes structural safety problems. Ultrasonic testing for flaw detection has been used to assess the thermal embrittlement of CASS; however, the high scattering and attenuation of the ultrasonic wave propagating through CASS make it difficult to accurately quantify the flaw size. In this paper, we present a different approach for evaluating the thermal embrittlement of CASS by assessing changes in the material properties of CASS using a nonlinear ultrasonic technique, which is a potential nondestructive method. For the evaluation, we prepared CF8M specimens that were thermally aged under four different heating conditions. Nonlinear ultrasonic measurements were performed using a contact piezoelectric method to obtain the relative ultrasonic nonlinearity parameter, and a mini-sized tensile test was performed to investigate the correlation of the parameter with material properties. Experimental results showed that the ultrasonic nonlinearity parameter had a correlation with tensile properties such as the tensile strength and elongation. Consequently, we could confirm the applicability of the nonlinear ultrasonic technique to the evaluation of the thermal embrittlement of CASS.

• 한국음향학회지
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• 제24권8호
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• pp.431-440
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• 2005

초음파 파워의 정확한 측정은 초음파 의료 장비의 품질 보증과 안전성에 중요하다. 본 논문에서는 초음파 조사가 on/off를 반복하는 동안의 표적에 작용하는 방사 힘과 부력과 같은 다른 원인에서 기인하는 저울 지시 값의 시간에 따른 변화로부터 초음파 파워를 결정하는 간단한 이론을 제시하였다. 아울러 개발된 초음파 파워 측정 시스템에 대해 정밀 기계적 정렬장치, 전기신호 발생부 구성, 제어 및 측정부 구성 및 적절한 절차와 함께 상세히 기술하였다. 본 시스템으로 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz에서 10 mW에서 10 W범위에 걸쳐 측정된 결과를 다른 나라에서 교정된 기준 데이터와 상호 비교한 결과 상대 편차가 $5\%$ 이내로 확인되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.103-111
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• 2015

본 연구에서는 골절 위험도가 높은 대퇴골의 두꺼운 피질골판이 해면질골의 초음파 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위해 소의 대퇴골을 이용하여 12개의 해면질골을 제작하였으며, 피질골과 유사한 밀도 및 음속을 갖는 아크릴을 이용하여 피질골판을 모사하는 1.25, 1.80, 및 2.75 mm의 두께를 갖는 아크릴판을 제작하였다. 해면질골 양면에 부착된 아크릴판의 두께가 증가하더라도 음속과 해면질골의 겉보기 골밀도 사이에 Pearson 상관계수는 0.80-0.86의 값을 가지며, 높은 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 0.5 MHz에서 측정된 감쇠계수와 해면질골의 겉보기 골밀도 사이에 Pearson 상관계수는 0.84-0.91의 값을 가지며, 높은 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로부터 종골에 비해 상대적으로 더 두꺼운 피질골판을 갖는 대퇴골에서 측정된 음속 및 특정 주파수에서의 감쇠계수는 대퇴골의 골밀도를 예측하기 위한 지표로서 이용될 수 있음을 알 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제19권5호
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• pp.41-46
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• 2015

알루미늄 6061-T6는 $Mg_2Si$와 ${\beta}-Al_5FeSi$로 구성되며, 피로 손상도가 증가하면 ${\beta}-Al_5FeSi$주변에서 기공이 발생하고 성장하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 우선 알루미늄 6061-T6 시편에 대한 SEM 촬영을 통해 이러한 현상을 확인하였다. 이후, 피로 손상도에 따라 이 시편의 전위댐핑 (dislocation damping), 정합변형률 (coherency strain), 및 기공 (void)이 감쇠계수와 비선형인자에 미치는 영향을 실험적으로 관찰하였다. 그 결과 비선형인자는 피로 손상도가 증가에 따라 증가하다가 피로수명 75% 이후에서는 감소하는 것을 확인하였다. 이는 전위댐핑과 정합변형률이 증가할수록 비선형인자는 증가하지만, 기공이 증가하면 초음파의 산란이 커져 비선형인자가 감소하는 것으로 해석할 수 있다. 따라서, 피로에 따라 조직변화가 복잡하게 나타나는 재료의 열화 평가에 있어서는 비선형인자를 주의하여 활용하여야 한다는 결론을 얻었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권4호
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• pp.314-321
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• 2000

모의 원자로내 용융물 냉각 실증 실험 결과 용융물 $Al_2O_3/Fe$ thermite 와 lower head vessel사이에 간극이 발생된다. 간극을 정량적으로 측정하기 위한 기존의 초음파 방법은 구조물의 복잡성과 $2300^{\circ}C$ 에서 용융되는 thermite $Al_2O_3/Fe,\;Al_2O_3$의 영향으로 발생되는 lower head의 열영향부위(HAZ)의 금속학적인 결정입자 크기의 변화로 결정 계면으로부터 발생되는 잡음신호와 초음파 산란, 감쇠, 모드 변환 등이 발생되어 신뢰성이 떨어지고 있다. 간극을 정량적으로 측정하기 위해서 thermite와 lower head 사이에 물이 채워진 형태의 즉 고체, 액체, 고체의 다층구조에서 초음파의 진행 및 반사 형태를 분류 및 분석하였다. 결정립의 잡음을 억제하기 위하여 주파수대역의 확률 처리 방식인 PT(polarity threshold) 알고리즘을 이용하여 약 6dB 신호 대 잡음비의 개선효과를 가져왔다.