• 비파괴검사학회지
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• 제15권4호
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• pp.549-560
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• 1996

본 연구의 목적은 지금까지 적용되지 않은 극소형시험편을 이용한 소형펀치(small punch : SP)시험과 비파괴시험방법(non-destructive test: NDT)으로 알려진 음항방출(acoustic emission : AE)시험에 의해 수소취화된 압력관 재료의 새로운 파괴강도 평가법으로서 SP시험의 적용 가능성을 조사하는데 있다. 시험결과, 300ppm-H까지의 수소농도에서, 수소농도에 따른 Esp의 저하가 상온보다 $-196^{\circ}C$의 경우가 뚜렷하여, 수소취화정도에 따른 Zr-2.5%Nb 압력관 재료의 파괴강도 평가는 상온보다 $-196^{\circ}C$의 저온환경하에서의 평가가 더욱 우수함을 알 수 있었다. 또한 수소농도의 증가에 따라 재료의 파괴과정에서 발생하는 AE신호의 평균에너지의 peak와 누적 평균에너지 그리고 단위 등가파괴변형률(equivalent fracture strain : ${\epsilon}_{qf}$)당 누적 평균에너지의 값이 크게 증가하였다. 그리고 하중-변위거동, Esp 거동, 거시적, 미시적 SEM 관찰 그리고 AE 시험 결과들로부터 미소시험편을 이용한 SP시험법은 수소취화된 CANDU 압력관 재료의 새로운 파괴강도 평가법으로 유용성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.268-268
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• 2016

Chemical sensors have attracted much attention due to their various applications such as agriculture product, cosmetic and pharmaceutical components and clinical control. A conventional chemical and biological sensor is consists of fluorescent dye, optical light sources, and photodetector to quantify the extent of concentration. Such complicated system leads to rising cost and slow response time. Until now, the most contemporary thin film transistors (TFTs) are used in the field of flat panel display technology for switching device. Some papers have reported that an interesting alternative to flat panel display technology is chemical sensor technology. Recent advances in chemical detection study for using TFTs, benefits from overwhelming progress made in organic thin film transistors (OTFTs) electronic, have been studied alternative to current optical detection system. However numerous problems still remain especially the long-term stability and lack of reliability. On the other hand, the utilization of metal oxide transistor technology in chemical sensors is substantially promising owing to many advantages such as outstanding electrical performance, flexible device, and transparency. The top-gate structure transistor indicated long-term atmosphere stability and reliability because insulator layer is deposited on the top of semiconductor layer, as an effective mechanical and chemical protection. We report on the fabrication of InGaZnO TFTs with silver nanowire as the top gate electrode for the aim of chemical materials detection by monitoring change of electrical properties. We demonstrated that the improved sensitivity characteristics are related to the employment of a unique combination of nano materials. The silver nanowire top-gate InGaZnO TFTs used in this study features the following advantages: i) high sensitivity, ii) long-term stability in atmosphere and buffer solution iii) no necessary additional electrode and iv) simple fabrication process by spray.

• 분석과학
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• 제14권2호
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• pp.131-139
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• 2001

인체모발중의 각종 미량원소의 함량에는 개인차가 있으며, 개인의 성장환경, 음식물의 섭취, 혈통, 성별, 나이, 직업 등에 의해 함량의 차이를 보이고 있으므로 생활환경으로부터의 외부오염과 음식섭취 및 대사작용을 통한 모발조직내 축적의 정도를 비교하기 위해 인체 모발시료를 채취하여 IAEA의 추천 방법을 이용하여 세척 전후로 나눠 중성자방사화분석법을 이용하여 비파괴 분석하였다. 분석정도관리는 인증표준시료를 이용하였고 Cu, Cr, Na, Co, Mg, As, Se, Zn 등의 상대오차는 ${\pm}5%$ 이내, Mn, Ca, Fe, Sr 등의 원소들은 ${\pm}10%$ 이내였으며, 상대표준편차는 대부분 ${\pm}10%$ 이내였다. 일반인 그룹의 모발을 전두부, 후두부, 좌우두부, 정두부 등 5개 부위에서 채취, 분석하여 개인편차와 부위편차를 추정하였다. 측정원소의 개인편차가 부위편차보다 컸으며, 최대 7배 까지인 것으로 나타났다. 정해진 분석조건에서 사무원과 공장근로자 그룹을 대상으로 두 그룹간의 함량 편차, 생활환경과 모발내 우소의 함량수준간의 연관성을 비교하여 인체 보건환경 평가를 위한 기초 자료로 이용할 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.353-362
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• 2016

가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.459-465
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• 2004

본 연구는 시멘트, 혼화재료 및 골재 등 콘크리트용 재료가 P형 슈미트해머에 의한 압축강도 추정 비파괴 시험에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 실험결과, 알루미나 시멘트를 제외한 시멘트 종류, 혼화재 종류와 치환율, 골재 종류 및 굵은골재 최대치수 등 사용재료 요인이 P형 슈미트해머법 비파괴시험에 미치는 영향은 매우 작은 것으로 나타나 P형 슈미트해머를 여러조건에서 사용되는 일반적인 콘크리트에 광범위하게 적응할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 P형 슈미트해머의 반발도와 압축강도간의 상관성은 콘크리트의 사용재료에 관계없이 매우 양호하게 나타나(상관계수 0.96 이상) P형 슈미트해머를 이용하여 비교적 정확하게 압축강도를 추정할 수 있었다. 본 실험조건을 종합한 반발도에 의한 압축강도 추정식은 다음과 같다. $\cdot$수평면 타격 : Fc = 0.765RH - 5.74 (R=0.965) $\cdot$ 수직면 타격 : Fc = 0.793RV - 8.66 (R=0.959)

• 콘크리트학회지
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• 제6권6호
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• pp.159-172
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• 1994

기존 콘크리트 구조물에 대한 콘크리트의 강도나 품질상태를 비파괴적으로 추정하는 방법에는 여러 가지가 있으나, 그 중에서 콘크리트 강도를 추정하는 방법들 중에서 반발경도법과 초음파속도법이 주로 많이 이용되고 있다. 그러나 이들 방법은 구조물의 종류나 재령, 각종 영향인자 등으로 콘크리트의 추정 강도가 서로 상이한 결과를 주며, 어느 경우의 특정 구조물에도 신뢰성있는 결과를 주기 어려운 문제가 있다. 콘크리트 구조물은 시공 후 사용 중에 갖가지 서로 다른 환경의 영향을 받게 되며, 특히 장기간 경과된 구조물은 당초의 건설이력 사항이 불분명하여 콘크리트 강도추정에 더욱 어려운 점이 많은 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 우리나라 육지 및 해안 구조물에 대한 합리적인 강도 추정을 위하여 비파괴시험법을 이용하여 콘크리트 강도 추정식을 제안하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 건설 후 오랜 공용년수를 지닌 기존 콘크리트 구조물들을 육지 구조물과 해안 구조물로 분류하여 대상구조물의 콘크리트에 직접 반발경도와의 관계, 코어 강도와 초음파 속도와의 관계, 코어 강도와 반발경도와 초음파 속도와의 다중상관 관계를 분석하였다. 본 연구 결과 현재 이용되고 있는 강도 추정식이나 환산도표는 오래된 기존 구조물의 강도 추정에 잘 맞지 않는 것으로 나타나고 있으며, 따라서 이들 구조물의 콘크리트 강도 추정을 합리적인 비파괴시험법을 이용한 예측 공식을 유도하여 제시하였다. 본 연구에서 제시된 강도 예측 공식은 오래된 기존 구조물의 콘크리트 강도 추정에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.13-21
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• 2017

자갈궤도는 100여년 이상 전세계적으로 널리 사용되는 궤도구조로 저렴한 초기 건설비용, 유연한 유지보수와 진동 및 소음의 저감효과가 있지만, 열차운행에 따라서 지속적인 침하가 발생하는 단점이 있다. 이로 인해 지속적인 유지보수가 필요하며, 최근 열차의 속도, 용량, 중량의 증가로 유지보수비용이 증가하고 있는 실정이다. 파울링(fouling)은 노반 세립분이나 자갈입자가 파쇄되면서 발생한 세립분이 자갈 사이의 공극을 메우는 현상으로 배수가 나빠지고, 자갈궤도의 침하를 가속화시키는 등 자갈도상의 열화의 주원인으로 지목되고 있다. 본 논문에서는 GPR(Ground Penetrating Radar)을 이용하여, 도상의 상태를 평가 할 수 있는 분석방법을 제안하였다. 경험에 의존하는 기존의 분석기법을 대신하여, 고속선에 사용되는 자갈의 감쇠 특성을 반영한 이득함수(gain function)를 제안하였다. 실내 박스 실험과 실모형 실험을 통해 제안한 이득함수로 증폭한 GPR신호에 힐버트 변환을 추가로 적용하여 자갈층과 노반층에서 반사된 신호의 세기변화를 깊이에 따라 계산하였다. 이로부터 신호의 세기가 비교적 크게 변화하는 곳을 파울링층과 노반층의 경계로 구분할 수 있었다. 다만 현장적용을 위해서는 침목의 영향을 분리하고 전자기파 분산특성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.5-12
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• 2005

최근 물리탐사 분야에서는 토목 및 환경 분야에 적용을 목적으로 하는 정밀 물리탐사가 새로운 개척분야로 급부상하고 있다. 이는 측정장비의 정밀화, 컴퓨터의 대용량화 등과 같은 기술적 용인과 국내외적으로 증대되고 있는 환경오염의 조사 기술 및 각종 지반사고예방 기술의 개발에 대한요구와 같은 사회적 요인에 기인한다. 이러한 사회적 요구에 맞추어 현장타설 말뚝의 건전도 시험법에 대한 관심이 증대되고 있으며, 정밀한 시험법이 요구되고 있다. 특히 비파괴검사의 방법 중 초음파를 이용한 시험법은 매우 실용적이다. 초음파를 이용한 파일건전도 시험법에 Geotomography 기법을 적용하여 현장타설 말뚝 내부를 영상화함으로써 보다 정밀한 자료를 통하여 구조물의 안전성 판단에 정확도를 기하고자 하였다. 본 연구에서는 이상모델을 설정하여 토모그래피 프로그램의 정확성을 점검하였고, 수조실험을 통하여 인위적으로 이상체 형태와 위치를 변화기시켰으며, 최종적으로 실제 콘크리트 파일 모형을 제작하여 파일 내부의 이상체를 영상화하였다. 실험의 결과 모형 파일 내부의 영상화를 통해 이상체의 위치를 비교적 정확하게 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권4호
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• pp.361-368
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• 2002

본 연구는 초당 2개의 속도로 이송되는 사과를 대상으로 측정된 투과 에너지 스팩트럼 데이터를 이용하여 사과의 당도예측 모델을 개발하기 위해 각종 전처리가 당도 예측 모델의 정밀도에 미치는 영향을 구명하고, 신뢰성이 높은 당도 예측 회귀 모델을 개발하기 위해 수행되었다. 스펙트럼의 산란 보정, 노이즈 감소 등을 위해 1차미분, MSC, SNV, OSC 및 이들 조합으로 구성된 전처리 알고리즘을 프로그래밍하고, 이들 전처리를 스펙트럼데이터에 적용한 결과 특히 MSC SNV에 의해 각 파장에서의 투과에너지와 당도와의 상관관계가 전처리를 하지 않은 경우에 비해 현저히 증가하였다. 각종 전처리를 수행한 후 당도 예측 회귀 모델을 개발하고, 검정한 결과, 전처리 방법에 따라 예측모델의 SEP가 최대 1.265%brix 에서 최소 0.507%brix로 큰 차이를 나타내었다. 이는 SEP를 최소화하기 위해 주어진 스펙트럼 데이터의 특성에 알맞는 전처리 방법이 개발 또는 선택되어야 함을 의미한다. MSC 와 SNV는 예측 정밀도와 밀접한 관계가 있으며, OSC는 PLS의 factor 수와 관계되는 것으로 판단되었다. 1차미분은 오히려 모델의 예측 성능을 저하시키는 것으로 나타났다. 이는 실시간으로 측정된 투과스펙트럼에 상대적으로 노이즈 성분이 많이 포함되어 이들 성분이 미분에 의해 강조된 것으로 판단되었다. 본 연구에 사용된 스펙트럼 데이터의 경우 MSC와 OSC 전처리를 수행한 당도예측모델이 $R^2=0.8823$, SEP=0.5071%brix, bias=0.0327로 가장 우수하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.485-492
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• 2009

열피로균열은 원자력발전소의 운영 과정에서 구조물의 수명을 결정짓는 문제로 정량적인 탐지가 어렵다. 현재 산업현장에서 구조물에 대한 건전성을 정량적으로 평가하기 위해서 radiographic탐상 및 초음파탐상, eddy current 등 다양한 종류의 비파괴검사 기술이 사용되고 있지만, 위에 열거한 비파괴탐상법의 경우 균열이 일정부분 진행된 이후에나 검출이 가능하다는 제한 사항이 있다. 이러한 이유로 구조물에 대한 연속적인 모니터링이 가능한 장점을 가진 음향방출탐상법(acoustic emission testing)이 대안적인 검사방법으로 제시되고 있다. 일반적으로 구조물이나 장비의 건전성에 영향을 미치는 모든 요인들이 음향방출 신호의 발생을 일으키기 때문에, 음향방출을 이용한 결함 탐상시 함께 발생하는 노이즈를 구분하는 일은 음향방출을 연구하는 대부분의 연구원의 주요 업무중 하나라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 열피로 사이클 조건에서의 배관에 대한 음향방출 신호를 수집하여 유효한 균열 신호를 노이즈로부터 구분하고자 하는 목적으로 진행되었다. 그 방법으로 유사한 조건에서 실시한 결과를 이용하여 노이즈 필터링 조건을 설정하였으며, 균열의 신호를 찾아내기 위한 방법으로 음향파형(waveform) 구분법을 제시하였다. 이 실험에서 도출된 결과는 구조물의 결함을 탐지하는 실시간 연속적 모니터링 기술 개발에 대한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.