• Smart Structures and Systems
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• 제1권2호
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• pp.185-215
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• 2005

Advanced signal processing techniques have been long introduced and widely used in structural health monitoring (SHM) and nondestructive evaluation (NDE). In our research, we applied several signal processing approaches for our embedded ultrasonic structural radar (EUSR) system to obtain improved damage detection results. The EUSR algorithm was developed to detect defects within a large area of a thin-plate specimen using a piezoelectric wafer active sensor (PWAS) array. In the EUSR, the discrete wavelet transform (DWT) was first applied for signal de-noising. Secondly, after constructing the EUSR data, the short-time Fourier transform (STFT) and continuous wavelet transform (CWT) were used for the time-frequency analysis. Then the results were compared thereafter. We eventually chose continuous wavelet transform to filter out from the original signal the component with the excitation signal's frequency. Third, cross correlation method and Hilbert transform were applied to A-scan signals to extract the time of flight (TOF) of the wave packets from the crack. Finally, the Hilbert transform was again applied to the EUSR data to extract the envelopes for final inspection result visualization. The EUSR system was implemented in LabVIEW. Several laboratory experiments have been conducted and have verified that, with the advanced signal processing approaches, the EUSR has enhanced damage detection ability.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.373-380
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• 2000

파괴적인 방법으로 재료나 설비의 기계적 성질을 평가하기 위해서는 많은 경비와 시간이 소요되므로 비파괴적인 방법을 이용한 재료의 기계적 성질 평가가 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 초음파 특성을 이용하여 열처리 온도와 조건에 따른 기계적 성질 변화를 평가하였다. 초음파의 감쇠계수는 열처리 온도가 높을수록 결정립의 크기가 커지므로 증가하였다. 초음파의 감쇠계수는 열처리(담금질, 템퍼링, 용접후열처리)가 진행됨에 따라 감소하였다. 초음파 속도는 담금질과 템퍼링/PWHT한 시편에서 40 m/s의 차이를 보이고 있었다. 감쇠계수와 인성과의 상관성은 매우 좋으며 이러한 상관관계는 단조한 압력용기의 비파괴 평가에 이용할 수 있으며, 더욱이 현장 적용에 효율적으로 응용할 수 있을 것이다.

• KIEAE Journal
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• 제7권4호
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• pp.141-146
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• 2007

It is necessary to guarantee the safety, serviceability and durability of reinforced concrete structures over their service life. However, concrete structures represent a decrease in their durability due to the effects of external environments according to the passage of time, and such degradation in durability can cause structural degradation in materials. In concrete structures, some degradations in durability increase the corrosion of embedded rebars and also decrease the structural performance of materials. Thus, the structural condition assessment of RC materials damaged by corrosion of rebars becomes an important factor that judges needs to apply restoration. In order to detect the damage of reinforced concrete structures, a visual inspection, a nondestructive evaluation method(NDE) and a specific loading test have been employed. However, obscurities for visual inspection and inaccessible members raise difficulty in evaluating structure condition. For these reasons, detection of location and quantification of the damage in structures via structural response have been one of the very important topics in system identification research. The main objective of this project is to develope a methodologies for the damage identification via static responses of the members damaged by durability. Six reinforced concrete beams with variables of corrosion position and corrosion width were fabricated and the damage detections of corroded RC beams were performed by the optimization and the conjugate beam methods using static deflection. In results it is proved that the conjugate beam method could predict the damage of RC members practically.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권1호
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• pp.46-53
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• 2013

Impedance spectroscopy is a non-destructive evaluation (NDE) method first proposed and developed for evaluating TGO layers with compressive stress inside thermally degraded plasma-sprayed thermal barrier coatings (PS TBCs). A bode plot (phase angle (h) vs. frequency (f)) was used to investigate the TGO layer on electrical responses. In our experimental study, the phase angle of Bode plots is sensitive for detecting TGO layers while applying compressive stress on thermal barrier coatings. It is difficult to detect TGO layers in samples isothermally aged for 100 hrs and 200 hrs without compressive stress, and substantial change of phase was observed these samples with compressive stress. Also, the frequency shift of the phase angle and change of the phase angle are observed in samples isothermally aged for more than 400 hrs.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권2호
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• pp.112-120
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• 1998

입자 보강 복합재료의 부피분율을 평가하기 위한 와전류 비파괴 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 복합재의 미시구조를 설명할 수 있는 이론 모델과 와전류에 의한 전기전도도 측정을 필요로 한다. 측정한 전도도를 이론 예측값과 같게 두면 미지의 입자 부피분율이 계산된다. Mori-Tanaka 방법에 기초한 전도도 해석 모델이 소개되어 있다. 이러한 접근 방법을 SiC 입자 보강 Al 기지 ($SiC_p/Al$) 복합재에 적용하였다. 이방법으로 보강재의 부피분율을 비교적 정확하게 결정할 수 있었다. 금속간 화합물이 부피분율 평가에 미치는 영향을 논하였으며, 또한 금속간 화합물의 전도도와 기하학적 성질이 보강 입자와 같은 경우, 이 두 상의 총 부피분율을 결정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권5호
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• pp.389-397
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• 1998

Windows 95 환경하에서 PSI/ISI 데이터의 효율적 관리를 위한 종합지원시스템의 구축과 다원적평가와 분석이 가능하고, 비파괴검사에 의한 원전기기의 건전성 평가시 규제측면에서 기술적인 지원을 할 수 있는 고리 원전 PSI/ISI 데이터 베이스 구축과 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 활용하면 현재까지 수행된 고리 원전 PSI/ISI의 수행현황과 지금까지 발견된 결함에 대한 조사분석이 가능하며, 향후 국내 PSI/ISI 결과의 자료분석이 가능한 전문가 시스템(expert system) 개발에 한단계 접근하게 되었다. 그리고, PSI/ISI에서 발견된 결함에 대한 조사분석 결과를 근거로 결함의 종류, 형태, 처리방법 등에 대한 자세한 분석을 통하여 국내 원전 PSI/ISI 결과의 확률론적 신뢰도 평가 또는 확률론적 안전성평가를 위한 결함검출확률곡선의 작성과 위험도에 근거한 가동중검사제도의 도입에 필요한 기초 자료를 제공하였다. 더 나아가 지금까지의 자료분석을 바탕으로 보다 경제적이며 신뢰성이 높은 PSI/ISI의 수행으로 원전 압력경계기기의 건전성과 신뢰성 확보 및 수명예측을 위한 기초자료를 제공하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권2호
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• pp.153-161
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• 2009

2002년 미국 Davis Besse 원전에서 원자로 압력용기의 상부헤드 관통관 부위의 손상이 발견되고, 2002년 벨기에 Tihange 2호기 및 2003년 일본 쓰루가 원전의 가압기 노즐에서 균열이 발견되어 세계적으로 니켈합금기기의 일차 수응력 부식균열(PWSCC; primary water stress corrosion cracking)이 원자력안전에 상당히 위협적임을 인식하게 되었다. 이에 따라 2005년부터 4년간 계획으로 미국 NRC를 중심으로 니켈합금기기의 검사에 관한 국제공동연구(PINC; program for the inspection of nickel alloy components, 이하 PINC라 함)를 시작하였고 본 논문에는 2005년부터 수행된 PINC 국제공동연구의 수행현황에 대해서 소개한다. PINC 국제공동연구의 목적은 일차 수응력 부식균열의 형상(morphology)을 규명하고, 일차 수응력 부식균열에 대한 비파괴검사기법을 평가하는 것이다. 이 목적을 위하여 한국에서는 한국원자력안전기술원(Korea Institute of Nuclear Safety, KINS, 이하 KINS라 함)을 주축으로 한국원자력연구원, 성균관대, 원자력발전기술원, 한전KPS, (주)엔스코, (주)UMI, (주)세안, 두산중공업(주)이 참가하였고, PINC 수행 결과는 2009년 상반기에 NUREG 보고서로 발간될 예정이다. 이러한 국제공동연구를 수행함으로써 국내 기계재료분야의 결함 형성 및 분석기술이 선진국 수준임을 과시하고, 국내 비파괴검사 기술을 선진국 수준으로 끌어 올릴 수 있었으며, 이번 기회를 통하여 국내 산학연이 서로 협력하여 니켈합금기기의 건전성평가 기술을 한 단계 상승시킬 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권12호
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• pp.1652-1663
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• 2002

It is desirable to perform nondestructive evaluation to assess material properties and part homogeneity because manufacturing of carbon/carbon (C/C) composites requires complicated and costly processes. In this work several ultrasonic techniques were applied to carbon/carbon composites for the evaluation of spatial variations in material properties that are attributable to the manufacturing process. In a large carbon/carbon composite manufactured by chemical vapor infiltration (CVI) method, the spatial variation of ultrasonic velocity was measured and found to be consistent with the densification behavior in CVI process in order to increase the density of C/C composites. Ultrasonic velocity and attenuation depend on a density variation of materials. Low frequency through-transmission scans based on both amplitude and time-of-flight of the ultrasonic pulse were used for mapping out the material property inhomogeneity These results were compared with that obtained by dry-coupling ultrasonics. Pulse-echo C-scans was used to image near-surface material property anomalies such as the placement of spacers between disks during CVI. Also, optical micrograph had been examined on the surface of C/C composites using a destructive way.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.1-10
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• 2000

This work shows that it is possible to obtain information about more than one parameter from acoustic field information. A variety of ultrasonic Lamb wave modes were utilized to reconstruct thickness and density of an isotropic plate. An image reconstruction of one parameter (thickness of a plate) was carried out for four cases, i.e., the lowest symmetrical and anti symmetrical modes, and the fastest symmetrical and anti symmetrical Lamb waves among multiple modes. For two parameter reconstructions (thickness and density), the image processing was performed using the lowest symmetrical and antisymmetrical modes simultaneously. In this work, a modified version of algebraic reconstruction technique (ART), which is a form of finite-series expansion method, was employed to reconstruct the ultrasonically computed tomographic images. Results from several sample geometries are presented.

• 센서학회지
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• 제15권5호
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• pp.328-333
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• 2006

Magnetic Flux Leakage (MFL) methods are widely employed for the nondestructive evaluation (NDE) of gas pipelines. In the application of MFL pipeline inspection technology, corrosion anomalies are detected and identified via their leakage filed due to changes in wall thickness. The gas industry is keenly interested in automating the interpretation process, because a large amount of data to be analyzed is generated for in-line inspection. This paper presents a novel approach to the tasks of data segmentation, feature extraction and depth estimation from gas pipelines. Also, we will show that the proposed method successfully identifying artificial defects.