• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.466-472
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• 2009

고온, 고압의 원자력 배관 누설 판별을 위해 음향방출기법(AE)을 이용한 누설감지 시스템인 ALMS 기법이 적용되고 있다. 이 시스템은 단지 AE 센서로 전해진 신호의 RMS값을 이용하여 누설의 유무만을 판단할 뿐, 누설 발생시 누설부의 크기나 형태를 평가하는 것에는 어려움이 있었다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 AE센서와 가속도센서를 동시에 이용한 이중 센서 시스템을 제안하였다. 빠른 학습 속도와 정확성을 위해 Levenberg-Marquardt 학습 알고리즘을 이용한 인공신경회로망을 적용시키고, 이를 통해 신뢰성 있는 분석 결과를 얻을 수 있다. 배관내 압력과 누설부의 크기와 모양에 따른 실험신호들을 학습시키고 그 판별 정확성을 확인하였다. 추가적으로 배관 두께에 따라 발생하는 파(wave)의 종류와 특성이 달라지는 것을 이론과 실험을 통하여 알아보았다.

• Computers and Concrete
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• 제19권4호
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• pp.429-434
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• 2017

Failure of basic structures material is usually accompanied by expansion of interior cracks due to stress concentration at the cracks tip. This phenomenon shows the importance of examination of the failure behavior of concrete structures. To this end, 4 types of mortar samples with different amounts of nano-silica (0%, 0.5%, 1%, and 1.5%) were made to prepare twelve $50{\times}50{\times}50mm$ cubic samples. The goal of this study was to describe the failure and micro-crack growth behavior of the cement mortars in presence of nano-silica particles and control mortars during different curing days. Failure of mortar samples under compressive strength were sensed with acoustic emission technique (AET) at different curing days. It was concluded that the addition of nano-silica particles could modify failure and micro-crack growth behavior of mortar samples. Also, monitoring of acoustic emission parameters exposed differences in failure behavior due to the addition of the nanoparticles. Mortar samples of nano-silica particles revealed stronger shear mode characteristics than those without nanoparticles, which revealed high acoustic activity due to heterogeneous matrix. It is worth mentioning that the highest compressive strength for 3 and 7 test ages obtained from samples with the addition of 1.5% nano-silica particles. On the other hand maximum compressive strength of 28 curing days obtained from samples with 1% combination of nano-silica particles.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.249-255
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• 2020

본 연구에서는 프레스 시험 중 시편에서 발생하는 음향방출 신호와 신호필터링을 통해 시편의 건전성을 평가하는 연구를 진행하였으며, 실험결과를 통해 음향방출 진동횟수와 최대진폭 두 개의 음향방출 파라미터를 프레스 시편 건전성 판단에 적용하고자 한다. 프레스 장치를 이용한 구멍확장시험 중에는 시편에서 탄성파가 발생하며, 탄성파를 음향방출 센서를 통해 수집하였다. 이 신호를 바탕으로 음향방출 파라미터를 획득한 뒤, 시편의 크랙을 감지하는 연구를 진행하였다. 명확한 건전성 판단을 위해 STFT(Short Time Fourier Transform)와 고주파수 통과 필터(High-Pass Filter)를 이용하였다. 향후 본 연구에서 제안하는 신호 처리 기법 및 해당 파라미터를 활용한다면 프레스공정에서의 시편 건전성 평가 성능을 향상시킬 수 있을 것이라 생각된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.436-442
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• 2013

마찰용접은 축 대칭 단면금속을 용접하는 매우 유용한 결합 과정이다. 본 논문에서는 굴삭기용 호스 니플의 관대관 마찰용접을 시행하여 수송산업 등에 적용 가능성을 제안하고 마찰용접 변수의 기계적 특성을 분석하여 최적화 조건을 결정하고자 하였다. 회전속도, 마찰가열압력 및 가열시간 등 주요 변수를 선정하고 각 매개변수의 세 가지 수준에서 실험을 수행하였다. 한편, 최적의 마찰용접조건을 비파괴적으로 도출하기 위하여 음향방출기법이 적용되었으며 카운터, 이벤트 및 파형과 주파수 스팩트럼 등의 AE 파라미터들을 이용하여 마찰용접시 발생하는 신호를 분석하고자 하였다. 인장시험 결과 최적의 용접 변수는 회전속도 1300 rpm, 마찰가열압력 15 MPa, 마찰가열시간 10초로 나타났으며, 이벤트는 마찰용접된 시험편의 인장강도를 추정하는데 유용한 파라미터가 되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.863-867
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• 2014

본 연구에서는 화학 기계 연마(CMP) 공정 중 발생하는 다양한 영역대의 신호를 분석하기 위하여 음향 방출 센서(AE)를 이용하였다. 특히 음향 방출 센서는 공정 중 발생하는 기계적 소음을 전기적 신호로 변환하기 용이하며, 특히 고주파 영역대의 신호를 감지하기에 용이하다. 그래서 본 연구에서는 CMP 장비에 음향 방출 센서를 부착하여 CMP 공정 중 발생하는 신호를 동시에 획득하였다. 본 음향 방출 모니터링 시스템은 CMP 공정 조건 변화 및 패드, 슬러리, 웨이퍼와 같은 소모재의 변화에 따른 신호분석을 하기 위해 제작 되었다. 본 연구에서는 산화막 웨이퍼와 구리막 웨이퍼에 본 시스템을 적용하였다. 음향 방출 센서로 획득한 신호로 Raw 신호 분석, 주파수 분석, 진폭 분석을 통해서 CMP 공정중 발생하는 현상을 분석하였다. 최종적으로 다양한 대역폭의 신호를 음향 방출 센서로 획득하여 CMP 공정 모니터링이 가능함을 확인하고자 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권3호
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• pp.7-13
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• 1993

AISI 4130 금속재를 사용한 균열 컴팩터 인장시편의 파괴거동이 음향방출(AE) 및 초음파 C-scan을 이용하여 조사되었다. 모든 시편들을 특정 수준의 하중까지 증가시키면서, 크랙 개구변위 (COD)와 더불어 여러가지의 음향방출 인자들을 얻었다. 크랙 선단의 크랙 개구변위와 손상(소성)역을 계산하기 위하여 탄소성 유한요소 해석이 수행되었다. 펄스-반사, 침수형으로한 초음파 C-scan은 손상역 크기와 상사시키기 위하여 행해졌다. 유한요소 해석 결과와 측정된 크랙개구변위는 만족할 정도로 일치하였다. 음향방출 결과에서, 시험시편들은 연성거동을 나타내었다. 총 사상수대 크랙 개구변위의 기울기는 크랙 개시점을 결정하는 데에 유용하였다. 예비 시험적인 C-scan 화상은 손상역의 초음파 진폭변화를 보여주었고, 손상역의 형상 및 크기가 유한요소 결과와 정성적으로 부합되었다. 손상역 크기에 관한 추가적인 연구가 요약되었다.

• 지질공학
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• 제21권4호
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• pp.295-304
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• 2011

방사성폐기물처분장 주변 암반의 수많은 불확실성을 이해하기 위해서는 무결암에서 발생하는 균열의 성장과 거동 분석은 필수이다. 이에 본 연구에서는 처분장과 유사한 지질적 구조적 특성을 지닌 한국원자력연구원 내에 위치한 지하처분연구시설에서 채취한 화강암 시료를 이용하여 균열의 성장과 이에 따른 손상도를 AE parameter와 모멘트텐서해석법을 이용하여 분석하였다. 시료의 균열개시 균열결합 균열손상응력은 최대강도의 0.45배, 0.73배, 0.84배인 것으로 나타났다. 모벤트텐서해석법을 이용한 결과 응력 초기에는 인장균열의 발달이 우세하였으나 응력 수준이 증가함에 따라 전단균열이 발달하였다. 또한 시료에 균열손상응력 이상의 응력이 가해지면 파괴면을 중심으로 불안정한 전단균열이 발생하였으며 이는 파괴에 직접적인 역할을 하는 것으로 해석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.87-94
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• 2007

폐콘크리트로부터 생산된 순환골재의 사용은 환경보존과 자원의 재활용 관점에서 매우 유용하며, 순환골재 콘크리트에서 압축, 인장, 휨 및 부착강도, 탄성계수 등이 중요한 기계적 특성요소로 작용하게 된다. 특히 압축을 받는 순환골재 콘크리트의 응력-변형률 관계 및 파괴진전 양상 규명은 순환골재 콘크리트를 사용한 구조물 설계 및 수치해석 등 이론적 연구에서도 매우 중요한 의미를 가진다. 따라서 본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 파괴진전특성을 규명하기 위하여 압축하중을 받는 콘크리트의 미세균열 등 손상특성을 검출하기 위하여 AE 기법을 사용하였다. 압축거동특성 및 AE 신호특성을 분석한 결과, 순환굵은골재 콘크리트의 균열 및 파괴거동은 천연 및 순환잔골재를 사용한 콘크리트와 상이한 것으로 나타났다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.91-105
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• 2016

One of the most commonly used techniques to strengthen steel reinforced concrete structures is the application of externally bonded patches in the form of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) or recently, textile reinforced cements (TRC). These external patches undertake the tensile stress of bending constraining concrete cracking. Development of full-field inspection methodologies for fracture monitoring are important since the reinforcing layers are not transparent, hindering visual observation of the material condition underneath. In the present study acoustic emission (AE) and digital image correlation (DIC) are applied during four-point bending tests of large beams to follow the damage accumulation. AE helps to determine the onset of fracture as well as the different damage mechanisms through the registered shifts in AE rate, location of active sources and change in waveform parameters. The effect of wave propagation distance, which in large components and in-situ can well mask the original information as emitted by the fracture incidents is also discussed. Simultaneously, crucial information is supplied by DIC concerning the moments of stress release of the patches due to debonding, benchmarking the trends monitored by AE. From the point of view of mechanics, conclusions on the reinforcing contribution of the different repair methodologies are also drawn.

• 폴리머
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• 제28권4호
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• pp.285-290
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• 2004

전기적-미세역학 시험법을 이용하여 탄소 나노튜브와 탄소 나노섬유로 강화된 에폭시 복합재료의 비파괴 손상 감지능에 대해 고찰하였다. 카본블랙은 탄소 나노튜브 및 탄소 나노섬유와 비교하기 위해 사용하였다. 두 기지 복합재료 시험에서 탄소 섬유의 파단은 전기저항 변화 측정과 함께 음향방출을 이용하여 동시에 감지하였고 탄소나노복합재료 내부에 함침된 탄소 섬유에 대한 응력 감지는 반복 하중 하에서 전기적-pullout 시험법을 이용하여 수행하였다. 같은 부피 함량에서 섬유파단, 기지재료 변형 및 응력에 대한 감지능은 탄소 나노튜브/에폭시 복합재료에서 가장 높았으며, 카본블랙의 경우가 가장 낮았다. 전기적물성 및 손상 감지능은 탄소나노복합재료의 형상학적인 관찰 결과와 상호 비교하였다. 본 연구에서 탄소 나노재료의 균일한 분산은 손상 감지능을 높이기 위한 가장 중요한 요인으로 고려되며, 탄소 나노복합재료에 대한 손상감지는 전기저항측정과 음향 방출을 이용하여 비파괴적으로 평가할 수 있었다.