• 암석학회지
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• 제18권2호
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• pp.115-135
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• 2009

경상분지 북동부 일대의 제3기 결정질 응회암에서 분포하는 미세균열의 전반적인 분포특성을 규명하였다. 포항시 흥해읍 및 청하면 지역에서 채취한 6개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 108조의 미세균열은 영상처리를 통하여 구별하였다. 이들 108조의 미세균열은 38장의 영상에서 뚜렷한 선상배열을 보여 주었다. 결정질 응회암에 대한 방향각(${\theta}$)-빈도수(N) 관계도의 전 영역은 미세균열의 분포상에 의하여 20개의 영역으로 분류할 수가 있다. 관계도에서 미세균열의 여러 조는 수직상의 일반적인 절리의 방향과 일치하는 강한 배향성을 보여 준다. 따라서 관계도의 각 영역내에서 빈도가 높은 방향각으로부터 거시적인 수직상 절리의 잠재성을 추측할 수가 있다. 관계도에서 나타난 이러한 절리의 형태는 강화군 석모도의 중생대 화강암의 경우와 거의 동일하다. 결정질 응회암에서 도출한 미세균열의 방향을 종합한 장미도에서, 빈도등급에 따른 미세균열의 우세한 조들의 방향성은 암체에 작용한 최대 압축 주응력의 대표적인 방향성을 시사한다. 한편 결정질 응회암의 미세균열의 방향성에 대하여 경상분지 남서부의 불국사 화강암류에서 분포하는 열린 미세균열 그리고 국내 중생대 화강암류의 석산에서 발달하는 수직 결의 방향성과 비교하였다. 광역 분포도에서 상기한 결정질 응회암 및 불국사 화강암류의 미세균열 조 그리고 수직 결 사이의 분포형이 일치한다는 사실은 결정질 응회암에서 내재하는 미세균열의 계는 국내 중생대 화강암류에서도 광역적으로 발달함을 시사한다.

• 암석학회지
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• 제20권1호
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• pp.23-37
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• 2011

제3기 결정질 응회암에서 발달하는 미세균열 모집단의 길이분포에 대한 스케일링 성질을 조사하였다. 15개 방향각 및 5개 그룹 (I~V)에 대한 길이범위의 분포도에서 미세균열의 방향성에 따른 평균길이의 체계적인 변화가 나타난다. 분포도는 거의 남-북방향을 경계로 하여 좌우 대칭형태를 취하는 것이 특징이다. 미세균열의 모집단에 대한 길이-누적빈도 도표의 전 영역은 상관곡선의 분포양상에 의하여 3개 구간으로 구분할 수 있다. 특히, 5개 그룹에 대한 각 도표의 선형의 중앙구간은 멱함수 분포를 지시한다. 5개 그룹에 대한 중앙의 선형구간의 빈도비는 46.6%~67.8T의 범위이다. 한편 각 그룹에 대한 선형의 중앙구간의 기울기는 그룹 V($N60{\sim}90^{\circ}E$, -2.02) > 그룹 IV($N20{\sim}60^{\circ}E$, -1.55) > 그룹 I($N60{\sim}90^{\circ}W$, -1.48), 그룹 II($N10{\sim}60^{\circ}W$, -1.48) > 그룹 III($N10^{\circ}W{\sim}N20^{\circ}E$, -1.06)의 순으로 나타난다. 거의 멱함수의 길이분포를 따르는 부집단(5개 그룹)에서는 지수(-1.06~-2.02)의 범위가 넓다. 5개 그룹간의 이러한 지수의 상대적인 차이는 방향성 효과의 중요성을 강조한다. 또한, 곡선의 하부에서의 기울기의 분리는 보다 긴 미세균열의 급격한 발달을 대변하며, 멱함수 지수의 감소로 반영된다. 특히, 이러한 분포양식은 $N10{\sim}20^{\circ}E,\;N10{\sim}20^{\circ}W$ 및 $N60{\sim}70^{\circ}W$의 방향각에 대한 도표에서 볼 수 있다. 이들 3개 방향각은 연구지역 일대에서 발달한 단층의 주방향과 부합한다. 15개 방향각에 대한 길이-누적빈도 도표의 개개 특성을 보여주는 분포도를 작성하였다 상기한 도표들을 3개 그룹(A, B and C)의 범주에 따라 배열함으로서 이들 그룹간 길이-빈도 분포의 차이를 용이하게 도출할 수 있다. 분포도는 미세균열 조들에 대한 개별적인 분리의 중요성을 보여준다. 관계도에서, 보다 짧은 미세균열의 출현빈도는 그룹A > 그룹 B > 그룹 C의 순서를 보인다. 이들 3가지 유형의 분포양상은 미세균열이 성장하는 동안 발생한 과정들에 대한 중요한 정보를 드러낼 수 있다.

• 암석학회지
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• 제25권1호
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• pp.13-27
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• 2016

거창지역의 쥬라기 화강암에 내재하는 결의 특성을 분석하였다. 미세균열의 간격에 대한 분포상은 박편의 확대사진(${\times}6.7$)에서 도출하였다. 여섯 방향의 결에 대한 평가는 (1) 미세균열의 간격의 빈도수(N), (2) 총 간격의 빈도수(N:191) 대비 빈도율(${\leq}1mm$ 및 4 mm >), (3) 총 간격(118.49 mm) 대비 간격율(${\leq}1mm$), (4) 평균 간격($S_{mean}$), (5) 평균 간격과 중앙 간격($S_{median}$) 사이의 차이값($S_{mean}-S_{median}$), (6) 간격의 밀도, (7) 중앙 간격, (8) 길이의 빈도수 대비 간격의 빈도수의 감소비율 및 (9) 도표의 분포형과 관련된 지수(${\lambda}$ and b)의 크기와 같은 9개의 파라미터를 이용하여 수행하였다. 특히 상기 간격의 파라미터 그리고 간격-누적빈도 도표에서 도출한 파라미터 사이의 밀접한 상관성을 도출하였다. 3개 결 그리고 3개 면에 대한 파라미터의 값 사이의 상관성 분석의 결과는 다음과 같다. (I) 파라미터(1, 2 및 3), (II) 파라미터(4, 5 및 6), (III) 파라미터(7), (IV) 파라미터(8) 및 (V) 파라미터(9)의 값은 H(3번 결, H1+H2) < G(2번 결, G1+G2) < R(1번 결, R1+R2), R < G < H, R < H < G, G < H < R 및 H < G < R의 다양한 순서를 각각 보여준다. 반면에 3개 면에 대한 상기 4개 그룹(I~IV)의 파라미터의 값은 역순을 보여준다. 이러한 유형의 상관성 분석은 3개 채석면의 판별에 유용하다. 여섯 간격-누적빈도 도표를 주요 파라미터($S_{mean}-S_{median}$)의 값이 증가하는 순으로 배열하였다. 이들 도표들은 관계도에서 R2 < R1 < G2 < G1 < H2 < H1의 순을 보여준다. 즉, 상기 여섯 도표는 1번 결(R1+R2) < 2번 결(G1+G2) < 3번 결(H1+H2)의 순으로 요약될 수 있다. 이러한 결과는 미세균열의 간격과 관련된 결의 상대적인 강도를 지시한다. 특히 상기 주요 파라미터는 도표 사이의 배열 순서의 예측에 대한 사전 정보를 제공할 수 있다.

• 암석학회지
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• 제18권4호
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• pp.315-336
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• 2009

경상분지 북동부 일대의 제3기 결정질 응회암에서 발달하는 미세균열의 빈도수, 길이 및 밀도에 대한 분포특성을 도출하였다. 포항시 흥해읍 지역에서 채취한 3개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 134조의 미세균열은 박편의 확대사진을 통하여 구별하였다. 채취지점의 고도를 달리하는 3개 암석시료에 대한 미세균열의 길이-빈도 히스토그램에 대한 형태의 변화성을 도출하였다. 히스토그램들의 분포형태는 암석시료의 고도와 비례하여 음의 지수함수의 분포형에서 대수-정규의 분포형으로 점변한다. 다른 암석시료보다 고도가 낮은 암석시료 1의 분포형태는 넓은 길이분포를 보여주며, 다른 암석시료에 비하여 평균길이와 중앙값, 그리고 표준 편차가 높은 것이 특징이다. 한편 이와 같은 분포특성은 하부 경상누층군의 퇴적암에서 발달하는 절리의 길이분포와 부합한다. $N0{\sim}10^{\circ}W$의 방향을 중심으로 하여 NW 및 NE의 양쪽 방향으로 갈수록 보다 길이가 짧은 미세균열의 출현빈도수는 증가하며, $N80{\sim}90^{\circ}W$ 및 $N80{\sim}90^{\circ}E$의 방향에서 각각 우세하다. 이러한 분포특성은 미세균열 조들 사이의 생성시기의 상대적인 차이 그리고 보다 짧은 미세균열의 신규 발생을 의미한다. 한편 $N60{\sim}70^{\circ}W$(최대길이:1.18 mm) 및 $N0{\sim}10^{\circ}W$(최대길이:0.80 mm)의 방향에서는 길이가 가장 긴 미세균열을 볼 수 있으며, 이러한 유형의 미세균열은 빈도수에 비하여 숫적으로 매우 제한적이다. 방향각($\theta$)-빈도수(N), 총길이($L_t$), 평균길이($L_m$) 및 밀도($\rho$)의 종합 분포도의 전 영역은 상관곡선의 형태에 의거, 5개의 구간으로 분류할 수가 있다. 분포도에서 밀도곡선은 서북서-동남동($N70{\sim}80^{\circ}W$), 남-북~북북동-남남서($N0{\sim}10^{\circ}W/N10{\sim}20^{\circ}E$), 동북동-서남서($N50{\sim}60^{\circ}E$) 그리고 거의 동-서($N80{\sim}90^{\circ}E$)의 방향에서 각각 5개의 뚜렷한 정점을 보여준다. 특히 단층의 주방향은 밀도가 높은 방향각과 부합한다. 결과적으로 밀도곡선의 이러한 분포형태는 기존의 연구에서 시사한 대표적인 최대 주응력 방향을 반영한다.

• 암석학회지
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• 제17권4호
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• pp.206-221
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• 2008

경상분지 남서부 일대의 불국사 화강암류에서 분포하는 미세균열의 전반적인 분포특성을 규명하였다. 사천시-고성군, 거제시 및 남해군 지역에서 채취한 11개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 131조의 미세균열은 영상처리를 통하여 구별하였다. 다음에 이들 미세균열 중, 뚜렷한 선상배열을 갖는 45조의 미세균열을 선별하였다. 이들 미세균열은 수직의 2번 면에 대비된다. 이들 45조의 미세균열의 방향성과 국내의 쥬라기 및 백악기 화강암류에서 발달하는 수직의 1번 및 2번 면의 방향성을 대비하였다. 분포도에서 45조의 미세균열과 이들 수직 면의 분포형태가 일치한다는 사실은 연구지역 일대에서 발달하는 미세균열의 계는 국내의 쥬라기 및 백악기의 화강암에서도 광역적으로 발달함을 시사한다. 방향각-빈도수 상관도의 전 영역은 미세균열의 분포상에 의하여 20개의 영역으로 분류할 수가 있다. 한편 45조의 미세균열이 속하는 18개의 방향각 영역과 기존의 연구결과에서 시사한 최대 압축 주응력의 방향과 상호 대비를 시도하였다. 최대 압축 주응력의 방향은 대부분 방향각 영역- $1{\sim}2$, $5{\sim}6$, ${\sim}15$, $17{\sim}18$ 및 $19{\sim}20$에 각각 속하며 이들 영역은 이들 45조의 미세균열의 장미도에서 제시한 주방향 및 2차적인 방향과 일치한다. 열린 미세균열의 대표적인 방향은 기존의 연구에서 시사한 최대 압축 주응력 방향을 반영한다.

• 광물과 암석
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• 제34권1호
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• pp.41-56
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• 2021

① 미세균열의 길이(N=230), ② 미세균열의 간격(N=150) 및 ③ 압열인장강도(N=30)를 이용하여 쥬라기의 합천화강암에서 발달된 여섯 결(R1~H2)의 특성을 분석하였다. 여섯 결에 평행한 방향으로 측정한 이들 세 인자에 대한 18개의 누적그래프를 상호 대비하였다. 분석한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 9개 계급구간으로 구분한 압열인장강도값(kg/㎠)의 분포율(%)은 60~70(3.3) < 140~150(6.7) < 100~110·110~120(10.0) < 90~100(13.3) < 80~90(16.7) < 120~130·130~140(20.0)의 순으로 증가한다. 각 계급구간의 빈도수에 따른 강도의 분포곡선은 이봉 분포를 보여 준다. 둘째, 길이, 간격 및 인장강도에 대한 그래프를 H2 < H1 < G2 < G1 < R2 < R1의 순으로 배열하였다. 간격과 길이에 대한 두 그래프 사이의 지수차(λS-λL, Δλ)는 H2(-1.59) < H1(-0.02) < G2(0.25) < G1(0.63) < R2(1.59) < R1(1.96)(2 < 1)의 순으로 증가한다. 관련 도면으로부터, 상기한 지수차의 증가와 함께 인장강도에 대한 여섯 그래프는 점차 좌측 방향으로 이동한다. 조직의 균일도를 지시하는 인장강도에 대한 그래프의 음의 기울기(a)는 3번 결((H1+H2)/2, 0.116) < 2번 결((G1+G2)/2, 0.125) < 1번 결((R1+R2)/2, 0.191)의 순으로 증가한다. 셋째, 각 결(R1·R2(1번 결), G1·G2(2번 결), H1·H2(3번 결))을 구성하는 두 방향에 대한 그래프 사이의 배열순을 비교하였다. 길이와 간격에 대한 두 그래프의 배열순은 상호 역순이다. 간격과 인장강도에 대한 두 그래프는 배열순에서 서로 일관성이 있다. 길이와 간격에 대한 지수차(ΔλL 및 ΔλS)는 1번 결(R, -0.08) < 2번 결(G, 0.14) < 3번 결(H, 0.75) 및 3번 결(H, 0.16) < 2번 결(G, 0.23) < 1번 결(R, 0.45)의 순으로 각각 증가한다. 넷째, 미세균열의 길이, 미세 균열의 간격 및 인장강도의 분포 특성을 보여 주는 여섯 그래프에 대한 종합도를 작성하였다. 길이의 범위에 따라, 여섯 그래프는 G2 < H2 < H1 < R2 < G1 < R1(<7 mm) 및 G2 < H1 < H2 < R2 < G1 < R1(≦2.38 mm)의 순을 보여 준다. 간격에 대한 여섯 그래프는 누적 빈도수 12 및 간격 0.53 mm에 해당하는 지점 부근에서 병목구간을 형성하여 서로 교차한다. 다섯째, 여섯 결을 대변하는 각 파라미터의 여섯 값을 증가 및 감소하는 순으로 배열하였다. 길이와 관련된 8개 파라미터 중에서, 총 길이(Lt) 및 그래프(≦2.38 mm)는 배열순에서 상호 부합한다. 간격과 관련된 7개 파라미터 중에서, 간격의 빈도수(N), 평균 간격(Sm) 및 그래프(≦5 mm)는 배열순에서 상호 일관성이 있다. 배열순의 측면에서, 간격에 대한 상기 세 파라미터의 값은 그룹 E에 속하는 최대인장강도와 일관성이 있다. 표 8에서와 같이, 이들 파라미터 값의 배열순은 여섯 결 및 세채석면에 대한 사전 인식에 유용하다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권1호
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• pp.7-13
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• 2013

철강 생산 제품 중 강선 (steel wire rod)은 제조 과정 중 종방향으로 미세한 표면 결함이 매우 빈번하게 발생하는데 이중 깊이가 수 십 마이크로미터 이상인 결함들은 최종 생산품의 불량을 유발하는 심각한 원인이 되고 있다. 이와 같은 이유로 강선의 제조 단계에서 표면의 미세 결함의 깊이를 평가하는 방법의 개발이 절실히 요구된다. 표면 미세 결함을 평가할 수 있는 여러 가지 방법 중에서, 본 연구에서는, 전자기 음향공진법의 적용 가능성을 고찰하고자 한다. 전자기 음향 공진 (electromagnetic acoustic resonance, EMAR)은 전자기 음향 트랜스듀서 (electromagnetic acoustic transducer, EMAT)을 이용하여 시편의 공진 특성을 측정하는 방법으로서, 대상의 작은 변화에도 민감하게 반응하고 비접촉 측정이 가능하여 현장 적용에 용이하다는 장점이 있다. 전자기 음향 공진 실험을 통하여 표면 미세결함과 잔향특성의 변화를 관찰하여 깊이 약 100 마이크로미터 내외의 결함은 탐상 가능함을 확인하였다.

• 암석학회지
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• 제24권3호
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• pp.165-180
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• 2015

거창지역의 쥬라기 화강암에 대하여 결의 특성에 대한 분석을 실시하였다. 미세균열의 분포상은 박편의 확대사진(${\times}6.7$)에서 잘 확인되었다. 본 연구에서는 미세균열의 분포 특성을 표현하기 위하여 길이-누적 빈도 도표를 사용하였다. 여섯 방향의 도표를 밀도(${\rho}$)의 강도 순으로 배열하였다. 관계도에서 이들 도표들은 H2 < H1 < G2 < G1 < R2 < R1의 순서로 나타난다. 여섯 도표들 중에서, 하드웨이 2(H2)의 도표가 좌측의 최하위 영역을 차지한다. 반면에, 리프트 1(R1)의 도표가 우측의 최상위 영역을 차지한다. 두 도표의 곡선 형태는 밀도의 증가에 따라 균등분포에서 지수함수의 분포형으로 변화한다. 도표들의 전반적인 분포 특성은 지수 직선과 관련이 있는 지수(${\lambda}$)의 크기 및 선 oa의 길이에서 잘 확인되었다. 기울기(${\theta}$)의 값을 지배하는 지수의 크기는 수(N), 길이(L) 및 밀도와 같은 모수의 값과 반비례를 한다. 반면에, 선 oa의 길이는 위의 3개 모수의 값과 정비례를 한다. 도표의 배열 순과 관련이 있는 상기 미세균열의 모수들은 3번 결(H1 + H2) < 2번 결(G1 + G2) < 1번 결(R1 + R2)의 순서로 나타난다. 여섯 도표 사이에서는 점진적인 변화를 하는 분포 특성을 볼 수 있다. 도표의 배열 순은 결의 상대적인 강도를 지시한다. 한편 기울기, 지수, 밀도 및 선 oa의 길이와 같은 모수들을 H2 < H1 < G2 < G1 < R2 < R1의 순으로 배열하였다. 관계도에서는 부드러운 이차함수의 변화 곡선을 볼 수 있다. 밀도 그리고 상기한 모수들 사이의 상관도로부터, 멱법칙 함수를 따르는 공통적인 규칙성을 도출하였다. 마지막으로, 결에 대한 분석은 도표 그리고 미세균열의 모수 사이의 결합을 통하여 수행되었다. 이러한 유형의 결합은 결의 평가에 있어서 진보성에 기여한다.

• 한국안전학회지
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• 제33권5호
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• pp.9-14
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• 2018

The piping system of a nuclear power plant plays a role of transferring high energy fluid to equipment and various devices. The safety and soundness of these piping systems are very closely related to the operability of the power plant. In the case of a welded part of a small diameter pipe, it may grow as a microcrack due to a lack of penetration, and it may grow to a size that affects the safety of the pipe due to the influence of mechanical vibration and fatigue load. Resonance refers to an increase in energy as the natural frequency of an object coincides with the frequency applied to the external force. When this resonance occurs, the frequency is the resonance frequency. In this study, when defects exist in the welds of small diameter pipe, the natural frequency of the pipe changes and resonance may occur. Since these resonances are likely to cause fatigue damage to the piping, resonance frequency changes due to the size and shape of the defects are analyzed and evaluated. As a result of the vibration test, the resonance frequency tended to decrease as the depth of the defect deepened, and the influence was larger when the defect existed at the bottom of the top of the trough. Also, it was confirmed that the Transverse cracks had an effect on the resonance frequency in the presence of the cracks in the weld bead, compared to the longitudinal cracks. As a result of this study, it is expected that the cause of the defect and the condition of the pipe can be monitored because the resonance frequency tendency according to the shape of the crack is analyzed.

• 암석학회지
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• 제26권2호
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• pp.127-141
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• 2017

거창지역의 쥬라기 화강암에 대하여 결의 특성에 대한 분석을 실시하였다. 박편의 확대사진(${\times}6.7$) 및 간격-누적빈도 도표에서 도출한 미세균열의 간격과 관련된 파라미터를 통하여 여섯 방향의 결에 대한 다기준 평가를 실시하였다. 결에 대한 이들 간격의 파라미터의 대표 값에 대한 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째로, 여섯 도표 사이의 배열순을 지시하는 주요 파라미터의 도출을 위한 분석을 수행하였다. 위의 분석을 위하여 여섯 방향의 결에 대한 5개 파라미터의 값에 대하여 증가 또는 감소하는 순으로 배열하였다. 주요 파라미터(평균 간격-중앙 간격, $S_{mean}-S_{median}$) 및 평균 간격의 값이 감소하는 순은 H1, H2, G1, G2, R1 그리고 R2 방향의 순과 상호 부합한다. 여섯 방향의 결의 이러한 순차적인 배열은 간격과 관련된 여섯 도표의 순차적인 배열에 대한 근거를 제공할 수 있다. 둘째로, 위의 주요 파라미터 그리고 다양한 파라미터 사이의 9개 상관도를 상관계수($R^2$)가 감소하는 순으로 배열하였다. 이들 관련도는 공통적으로 멱법칙함수의 높은 상관성을 보여 준다. 평균 간격, 밀도 및 선 oa의 길이의 값은 주요 파라미터의 값과 정비례하지만, 반면에 상수(a), 지수(${\lambda}$), 간격의 빈도수(N), 선 oa'의 길이, 지수 직선의 기울기(${\theta}$) 및 총 길이($1mm{\geq}$)는 반비례한다. 셋째로, 3개 면에 대한 파라미터의 값 그리고 3개 결에 대한 파라미터의 값 사이의 상관성 분석의 결과는 다음과 같다. 3개 면 및 3개 결에 대한 빈도수, 총 간격, 상수, 지수, 기울기, 선 oa' 길이의 값은 R' < G' < H' 및 H < G < R의 순을 각각 보여 준다. 반면에, 3개 면 및 3개 결에 대한 평균 간격, (평균 간격 - 중앙 간격), 밀도 및 선 oa의 길이의 값은 H' < G' < R' 및 R < G < H의 순을 각각 보여 준다. 3개 결 및 3개 면 사이의 파라미터의 값의 상호 역순의 상관성이 도출될 수 있다. 이러한 유형의 상관성 분석은 3개 채석면의 판별에 유용하다.