• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제41권2호
• /
• pp.93-99
• /
• 2016

Background: Industrial X-ray CT system is normally applied to non-destructive testing (NDT) for industrial product made from metal. Furthermore there are some special CT systems, which have an ability to inspect nuclear fuel assemblies or rocket motors, using high power and high energy (more than 6 MeV) pulsed X-ray source. In these case, pulsed X-ray are produced by the electron linear accelerator, and a huge number of photons with a wide energy spectrum are produced within a very short period. Consequently, it is difficult to measure the X-ray energy spectrum for such accelerator-based X-ray sources using simple spectrometry. Due to this difficulty, unexpected images and artifacts which lead to incorrect density information and dimensions of specimens cannot be avoided in CT images. For getting highly precise CT images, it is important to know the precise energy spectrum of emitted X-rays. Materials and Methods: In order to realize it we investigated a new approach utilizing the Bayesian estimation method combined with an attenuation curve measurement using step shaped attenuation material. This method was validated by precise measurement of energy spectrum from a 1 MeV electron accelerator. In this study, to extend the applicable X-ray energy range we tried to measure energy spectra of X-ray sources from 6 and 9 MeV linear accelerators by using the recently developed method. Results and Discussion: In this study, an attenuation curves are measured by using a step-shaped attenuation materials of aluminum and steel individually, and the each X-ray spectrum is reconstructed from the measured attenuation curve by the spectrum type Bayesian estimation method. Conclusion: The obtained result shows good agreement with simulated spectra, and the presently developed technique is adaptable for high energy X-ray source more than 6 MeV.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.391-396
• /
• 2020

본 연구는 Gd₂O₂S:Tb 형광체 화합물을 사용하여 비파괴검사 중 방사선투과검사에 적용할 수 있는 형광체 증감지를 개발하였다. 또한 이러한 형광체 증감지를 FE-SEM, RMS 및 RDS 분석을 통해 형광체 증감지의 영상 균일도를 분석하였다. 또한, 응력-변형 특성 곡선 측정을 통해 Gd₂O₂S:Tb 형광체 스크린의 인장강도, 신장률 및 탄성계수를 평가하였다. 실험 결과, RSD 값이 평가 기준인 10% 이내로 우수한 영상균일도를 가지는 것으로 평가되었다. 또한, 물리적 특성 평가 결과, 인장 강도는 1.1760 N/㎟이며, 파단시 인장강도는 1.1515 N/㎟로 나타났다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제작된 상온 겔-프린팅 제조법을 이용하여 제작된 Gd₂O₂S:Tb 형광체 스크린은 방사선 투과검사용 디지털 방사선 검출기에 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.30-36
• /
• 2010

Previous researches show that linearly integrated Hall sensor arrays (LIHaS) can detect cracks in the steel structure fast and effectively This paper proposes an algorithm that estimates the size and shape of cracks for the developed LIHaS. In most nondestructive testing (NDT), just crack existence and location are obtained by processing 1-dimensional data from the sensor that scans the object with relative speed in single direction. The proposed method is composed with two steps. The first step is constructing 2-dimensionally mapped data space by combining the converted position data from the time-based scan data with the position information of sensor arrays those are placed in the vertical direction to the scan direction. The second step is applying designed Laplacian filter and smoothing filter to estimate the size and shape of cracks. The experimental results of express train wheels show that the proposed algorithm is not only more reliable and accurate to detecting cracks but also effective to estimate the size and shape of cracks.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제9권1호
• /
• pp.75-82
• /
• 2007

본 연구의 목적은 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여 록볼트의 비파괴시험을 기술하고 비파괴시험의 적용성을 조사하는 것이다. 록볼트 자체와 그라우팅재를 포함한 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여, 수치해석 및 실험적 방법을 이용한 두 가지 방법이 적용되었다. 수치해석적 방법에서는 "DISPERSE" 프로그램을 이용하여 록볼트 시스템에서 유도파 전달시의 분산성분석을 수행하였다. 분산선도 곡선은 지중근입되어 있는 록볼트에 대하여 주변암반과 그라우팅재의 강성에 따라 신호파의 진폭감쇠정도와 주파수변화대비 전파속도의 영향을 보여준다. 이로 부터 록볼트의 건전도시험을 위한 최적의 주파수를 추정할 수 있으며, 그 결과L(1)모드에서$20{\sim}70kHz$가 최적의 주파수대역으로 선정하였다. 실험적 방법에서는 시험체를 제작한 후 현장조건을 모사하여 실내비파괴시험을 실시하였다. 비파괴 실험기법으로는 록볼트 선단부에 가진 센서를 부착, 매입하여 전기신호 가진에 의한 투과법을 적용하였다. 그라우팅과 주변암반에 의해 신호파의 전파속도와 진폭에 영향이 있으며, 그라우팅과 주변암반으로의 leaking 등에 의하여 신호파의 진폭이 감쇠하는 것으로 나타났다. 또한 시험체가 그라우팅으로 피복되어 있을 경우 자유구속 및 지중근입 조건에서 공동결함 크기가 증가함에 따라 무결함부에 비하여 진폭이 증가하였다. 그리고 수진된 신호파의 초동시간이 감소하여 전파속도는 전반적으로 선형적 증가 경향을 보였으며, 진폭변화에 비하여 전파속도가 공동결함비율 변화에 더 민감한 반응을 보였다. 본 연구는 록볼트의 건전도 평가시에 비파괴시험이 매우 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.64-68
• /
• 2013

열가소성 플라스틱배관의 전기융착부에 대한 비파괴검사방법은 융착부의 안전성을 확보하고 장기적인 신뢰성을 확보하기 위한 방법이다. 정상적인 방법에 의하여 융착된 접합부에서도 배관의 진원도와 전기융착 소켓과의 진원도 차이 또는 기공 등에 의해 융착부에 결함이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 위상배열초음파를 이용하여 손상된 폴리에틸렌 전기융착부의 검사를 수행하였다. 검사 대상인 250mm 직경의 폴리에틸렌 배관 전기융착부는 1994년 12월에 융착되었으며 실제 작동 압력은 2.45kPa이다. 2004년 2월 소켓 이음부 근처에서 가스가 누설되어 수거되었다. 손상된 전기융착부에 대하여 첫 번째로 육안검사를 실시하고 다음에 위상배열초음파를 이용한 비파괴검사를 실시하였다. 그리고 절단 검사를 실시하여 각각의 검사 결과와 비교하였으며 위상배열 초음파를 이용한 검사결과와 절단 검사 결과가 동일함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.1509-1521
• /
• 2013

구조물의 안정성에 대한 사회적 요구는 이를 충족시키기 위한 기술발전으로 이어지게 되었고, 지각구조를 이해하기 위해 개발된 탄성파기법도 구조물의 건전성을 평가하는 비파괴 기법으로 자리매김하게 되었다. 비파괴 탄성파기법의 핵심은 측정대상 매질의 탄성파 속도를 측정하는 것으로, 탄성파의 전파를 측정하는 센서를 필수적으로 사용하여야 한다. 기존의 탄성파기법은 접촉식 센서를 사용하기 때문에 이동중 연속시험이 불가능한 문제점이 있었고, 탄성파 시험의 효율성이 실용적 요구조건에 부합하지 못하는 한계성이 있었다. 본 연구에서는 비접촉식 센서의 일종인 보급형 마이크로폰을 센서로 활용하여 기존 탄성파 시험의 문제점을 극복하고자 하는 연구를 수행하였다. 다짐지반의 실시간 다짐품질 확인, 콘크리트 구조물의 재료강성 및 내부결함의 확인 등을 위한 표면파 시험과 공진시험 등을 마이크로폰 활용대상으로 설정하였고, 마이크로폰센서의 영향인자 연구, 실구조물에 대한 현장시험 등을 수행하였다. 이를 통하여 마이크로폰 센서의 신뢰성과 효율성을 확인할 수 있었으며, 최적의 마이크로폰 활용방안을 제안하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.177-186
• /
• 2002

본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상 법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화 된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결함이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결합의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 형장을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.67-78
• /
• 1990

본 연구에서는 합리적이고 과학적인 포장 구조체의 유지 관리를 위하여 포장체의 구조적 상태를 평가하는데 중요하게 사용되는 포장체 각 층의 탄성계수 추정 방법에 대하여 연구하였다. 차량하중에 의한 포장체의 구조적 거동을 측정하는 비파괴시험 방법으로 Falling Weight Deflectometer(FWD)를 택하였으며, 측정 결과를 합리적으로 해석하기 위하여 다층탄성이론에 근거한 해석 프로그램을 사용하였다. 국내에서 널리 사용되고 있는 고속도로 단면 모델에 요인배치법(factorial design)을 적용하여 쇄석과 안정처리기층을 갖는 경우 각각에 대한 이론적 처짐특성을 분석하고, 이로부터 각 경우의 층별 탄성계수 추정식을 제안하였다. 처짐 변화율에 따른 탄성계수 변화율에 과한 상관식을 4층 구조체 층별로 개발함으로써 FWD시험의 처짐으로부터 포장체 각 층의 탄성계수를 추정할 수 있는 보다 효율적이며 정도가 높은 역산방법을 제안하고 이를 전산화하였다. 또한 4층 아스팔트 포장체의 실제 가능한 수치 모델에 대한 검증을 통하여 본 연구에서 제안한 역산 방법의 신뢰성 및 타당성을 입증하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.133-136
• /
• 2016

본 연구에서는 현재 교량에 사용되고 있는 텐던의 인장력을 측정하기 위한 자기적 비파괴 검사 방법을 연구하였다. 최근 자기적 방법으로 사용되고 있는 초기투자율(${\mu}i$)과 증분투자율(${\mu}{\Delta}$) 측정 방법은 코일을 권선하여 텐던을 자화 시켜야 하고, 텐던의 자기소거상태에서 측정하여야 하는 어려움이 있다. 때문에 본 연구에서는 텐던이 7개의 strand로 꼬여 있는 것을 감안하여, Wiedemann effect를 활용한 방법을 연구하였다. 텐던에 직접 교류 전류를 인가한 후, 인장력을 변화시키면서 그에 따른 텐던의 자화 상태의 변화를 텐던에 부착된 탐지코일(Search Coil on Tendon; SCT)로부터 측정하고 분석하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 텐던에 인장력을 2 GPa까지 인가할 수 있는 장치와 텐던에 직접 교류 전류를 인가하여 텐던을 자화시키기 위한 전류공급장치를 제작하였다. 비교실험을 위하여 두 제조회사에서 제작된 동일한 규격의 7-strands 텐던에 대한 인장력에 따른 자화 상태의 변화를 측정한 결과, 텐던에 인가하는 인장력에 따라 텐던에 부착된 탐지코일에서 유도되는 기전력의 변화가 비교적 선형적으로 감소함을 알 수 있었으며, 이는 A회사와 B회사의 텐던에서 모두 유사한 특성을 보여주었다. 따라서 탐지코일을 부착하여 제작한 텐던을 신설되는 교량에 적용한다면, Wiedemann 효과를 활용하여 교량의 안전 진단을 위한 자기적 비파괴 검사 방법으로 적용 가능할 것이라고 생각된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제55권3호
• /
• pp.290-298
• /
• 2018

In order to investigate the effect of thickness on the dielectric and piezoelectric properties of (001) PMN-29PT single crystals, three different types of PMN-29PT samples were prepared using the solid-state single crystal growth (SSCG) method: high density crystal [99%], low density crystal [95%], and high density crystal doped with Mn [98.5%]. When their thickness decreased from 0.5 mm to 0.05 mm, their dielectric constant ($K_3{^T}$), piezoelectric constants ($d_{33}$ and $g_{33}$), and electromechanical coupling factor ($k_t$) decreased continuously. However, their dielectric loss (tan ${\delta}$) increased. The addition of Mn to PMN-PT induced an internal bias electric field ($E_I$), increased the coercive electric field ($E_C$), and prevented local depoling. Therefore, Mn-doped PMN-PT crystals show high stability as well as high performance, even in the form of very thin plates (< 0.2 mm), and thus are suitable for application to high frequency composites, medical ultrasound probes, non-destructive testing devices (NDT), and flexible devices.