• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.269-276
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• 2001

복합재료의 초음파검사는 매직의 탄성이방성으로 인해 빔스큐(beam skew)현상 등이 발생하기 때문에 등방성 재료의 검사에 비해 훨씬 어렵다. 그 동안의 많은 연구의 결과로서 이방성 재료 네 탄성파의 전파 현상에 대한 해석해법이 정립되어 있으나, 그 해석해가 매우 복잡하여 실제 문제의 해를 구하기 위해서는 수치적인 방법에 의존하여야 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 횡등방 이방성(transversely isotropic)으로 가정할 수 있는 단일방향 섬유 복합재료 내 점원에 의한 초음파 전파의 해석해를 먼저 구하고, 이러한 복합재료를 질량-스프링 모델로 모델링하여 해석해에 상응하는 수치해를 구하였다. 그 결과, 초음파의 전파에 대한 수치해와 해석해가 매우 잘 일치하는 것을 확인하였다. 동일한 수치해석법을 사용하여 초음파가 복합재료의 자유표면에서 반사되는 현상과 균일에 의해 산란되는 현상에 대한 수치해도 구하였으며 그 결과를 파동역학의 관점에서 고찰하였다. 본 연구에서 그 유효성이 확인된 수치 모델은 복합재료의 초음파검사를 시뮬레이션 함에 있어 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.120-127
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• 2015

본 논문에서는 기존의 비파괴 초음파검사 시 사용되는 단일소자 탐촉자와 부채꼴 위상배열 탐촉자의 단점을 보완할 수 있는 선형배열 탐촉자를 설계 및 제작하였다. 선형배열 탐촉자는 KLM 해석 기반의 PiezoCAD 프로그램과 FEM 해석 기반의 PZFlex 프로그램을 사용하여 설계되었으며 고해상도를 위한 광대역 특성을 갖도록 압전소자 설계 시 2-2 복합체 구조를 도입하였다. 설계된 적층 구조를 바탕으로 128개 소자를 갖는 선형배열 탐촉자를 제작하고 시뮬레이션 결과와 성능 비교를 수행하였다. 제작된 선형배열 탐촉자는 5.5 MHz의 중심주파수를 가지며 -6 dB 에서 70%의 주파수 대역폭을 나타내어 초음파검사 시 검사체 내부의 효과적인 영상을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.40-45
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• 2008

고체의 탄성 계수를 구하기 위한 방법으로 초음파의 종파와 횡파 속도를 측정하기 위하여 기존의 접촉식 초음파 시험법 대신 수침 초음파 시험법을 사용하였다. 통상적으로 수침법에서 종파 에코만 고려하는 것과 달리 모드 변환에 의한 횡파 에코를 찾아서 횡파 속도를 측정하였다. 물질의 두께를 알 수 없어 종파와 횡파 속도를 구할 수 없는 경우에도 두 속도의 비를 이용하여 포아송비를 구할 수 있었다. 다양한 재료를 대상으로 이 방법을 적용한 결과, 속도가 빠른 재료이거나, 포아송비가 작을수록 수침법에 의해 측정한 값이 정확하여 이러한 특징을 가진 세라믹이나 고강도 재료가 이 방법을 통한 종파와 횡파 속도 측정에 적당함을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.431-437
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• 2000

표준시험편이란 재질, 형상, 치수 및 성능이 권위 있는 기관에 위해 검정된 국제적인 시험편을 말하며 이것은 탐상기의 특성시험 또는 감도조정, 시간축의 측정범위 조정에 사용된다. 그런데 이 표준시험편은 초음파탐상 결과에 아주 크게 영향을 미치는 하나의 변수로 ASTM 이나 JIS에서는 이들 표준시험편의 규격, 재질 및 성분 등을 엄격하게 규격화하고 있다. 그 이유는 이들 성질들이 감도와 분해능 및 재현성에 아주 큰 영향을 미치기 때문이다. 따라서 결함의 크기 및 치수를 정량화하고 재현성 있는 결과를 얻기 위해서는 엄격한 품질의 표준시험편이 요구되고 있다. 그러나 ASTM 또는 JIS등의 규격품들은 상당히 고가이며 시중에는 품질이 검증되지 않은 표준시험편들이 일부 사용되고 있는 실정에 있고 이들 시험편의 품질 및 사용 적합성을 재고하기 위하여 각종 규격에 비추어 보고, 규격품들과 비규격품의 각종 성질들을 비교하여 그 사용 안정성을 고찰하고자 하였다. 그 결과 비규격품들은 치수 및 성분에서 많은 문제점을 안고있으며 비규격품들을 검증없이 사용할 경우 피검물내의 결함의 위치나 크기 측정에 오차를 유발할 가능성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.152-162
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• 2001

비파괴 평가 기술들 중의 하나인 레이저 초음파 응용 기술은 각종 구조물에 존재하는 표면결함에 의한 신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이다. 따라서 결함의 신뢰성 높은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 레이저 초음파 신호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 신호해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 레이저유도 초음파에 의한 one-sided 기법을 이용하여 표면균열을 평가하고자 하였다. 하지만 레이저를 이용한 평가방법들은 수신된 신호의 해석이 까다로우며 또한 상당한 전문적인 지식이 요구된다. 웨이블렛 변환(wavelet transform, WT) 기법은 신호처리 분야에서 하나의 새로운 방법으로서 다양한 분야에 적용되고 있으며 특히 한 시점에 대한 주파수 분해가 가능한 신호처리 방법으로서 시간-주파수 분석에 아주 유용하게 이용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 레이저 유도 초음파를 이용하여 재료의 표면 결함신호들에 대한 웨이블렛 변환기법을 적용하여 보다 정량적인 결함 크기를 예측하고 그 타당성을 평가하고자 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.304-310
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• 2005

용접부 및 구조물에 발생된 결함의 깊이를 정밀하게 측정하기 위한 노력은 현재까지 계속되어 왔으며 앞으로도 계속되어야 할 연구분야중의 하나이다. TOFD 검사기법은 현재까지 결함의 깊이를 측정하기 위한 여러 가지 검사 방법중에 가장 정밀한 것으로 알려져 있다. 그러나 사용하는 초음파 굴절각에 따른 빔의 도달범위에 의하여 결함을 놓칠 우려가 있다. 본 여구에서는 일반적인 TOFD 기법대신 위상배열 초음파 기법을 이용한 TOFD 검사를 적용하여 두께가 두꺼운 검사대상에 대하여 결함의 검출능 및 깊이 측정결과를 비교하였다. 위상배열 초음파를 이용한 TOFD 검사를 사용함으로써 다양한 결함에 대하여 검출능 및 정확한 깊이 측정이 가능함을 실험적으로 확인하였다. 본 연구에서 개발된 위상배열 TOFD 기법은 발전설비의 압력용기와 같은 두꺼운 검사대상에 적용될 경우 검사 신뢰도 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권1호
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• pp.13-20
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• 2017

일반 위상배열초음파 시스템은 배열된 개별의 소자에 시간지연을 적용함으로써 초음파 빔을 조향하고 초음파 이미지를 구성한다. 반면, full matrix capture(FMC)은 위상배열탐촉자에서 가능한 모든 송수신 조합의 A-scan 데이터 전체를 수집하는 신호 수집 방법이며, FMC 데이터의 후처리를 통해 기존 위상배열초음파와 동등한 이미지뿐만 아니라 기존 위상배열초음파에서 구현하지 못하는 다양한 이미지를 합성할 수 있다. 본 논문에서는, 균열 형태의 결함을 영상화할 수 있는 LLL mode total focusing method(TFM)에 대한 기본 알고리즘을 기술하고, 실험 및 초음파 시뮬레이션을 통해 수집된 FMC 데이터에 대해 이 기법을 적용하여 결함의 이미지를 합성하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.348-353
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• 2004

이 연구는 터빈베어링의 신뢰성을 평가하기 위하여 초음파 C-Scan 방법을 적용한 기술이다. 수침법에 관한 연구는 실험실과 현장검사 적용에 광범위하게 사용되는 기술이다. 여기에서는 C-Scan 방법을 이용하여 베어링의 모재와 Babbitt 금속간 경계부의 상태를 평가하였다. 수침법 C-Scan 방법에 의한 초음파 영상은 베어링 경계부의 상태를 확인하는데 효과적인 방법으로 사용될 수 있었다. 초음파 영상의 분해능을 높이기 위하여 집속형 탐촉자를 사용하고, Babbitt 금속과 베어링 모재간의 접합경계면에서 발생하는 초음파 음압 반사율을 측정하여 결함의 검출과 면적을 추정할 수 있었다. 초음파 수침법은 베어링 접합부의 박리위치와 박리면적의 경계면을 결정하여 크기를 계산하는데 아주 유용하게 사용될 수 있는 기술이며, 이 연구에서 개발된 기술은 화력발전소에서 사용되고 있는 터빈베어링의 건전성을 확보하는데 적용되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제6권2호
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• pp.46-56
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• 1987

The effect of ultrasonic search units on the detectability and size evaluation of planar flaws was studied for thicker ferritic material using the technique of the DAC curve and reference level. Cylindrical holes were used as calibration reflectors. The planar flaws such as disc and band types were machined. They were detected and evaluated with different search units and sizing criteria. The value evaluated was compared with the actual dimension of planar flaws.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권4호
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• pp.364-371
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• 2003

In this paper, a review of the current status, on the use of long range cylindrically guided wave modes, and their interaction with cracks and corrosion damage in pipe-like structures will be discussed. Applications of cylindrically guided ultrasonic wave modes have been developed for inspection of corrosion damage in pipelines at chemical plants, flow-accelerated corrosion damage (wall thinning) in feedwater piping, and circumferential stress corrosion cracks in PWR steam generator tubes. It has been demonstrated that this inspection technique can be employed on a variety of piping geometries (diameters from 1 in. to 3 ft, and wall thickness from 0.1 to 6 in.) and a propagation distance of 100 meters or more is sometimes feasible. This technique can also be used in the inspection of inaccessible or buried regions of pipes and tubes.