• 비파괴검사학회지
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• 제33권4호
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• pp.336-341
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• 2013

본 논문에서는 저온-진공 흑체시스템의 설계 및 구성과 함께 흑체시스템의 수학 모델을 이용한 열해석 평가 방법과 그 결과를 제시하였으며 적외선 카메라를 이용한 흑체시스템의 평가 방안 및 결과를 명시하였다. 개발된 흑체시스템은 기존의 시스템에 비해 상대적으로 규모가 소형이며 273 K이하의 저온에서 수증기가 응결될 수 있는 현상을 방지하기 위하여 흑체시스템 내부를 진공 ($2.67{\times}10^{-2}$ Pa) 상태로 유지되도록 제작되었다. 또한 흑체시스템 내부의 열손실로 인한 성능 저하를 막기 위하여 radiator가 설치되는 부위에는 heat sink, heat shield 및 cold shield를 설계하였다. 흑체시스템의 수학 모델에 대한 열 해석을 위해서 변형된 스테판-볼츠만의 정리를 이용하여 radiator의 성능을 검증하였고 실제 흑체시스템에서 방사되는 적외선 신호에 대해서는 적외선 카메라를 이용하여 신호전달함수 및 온도분해능을 측정, 분석하였다. 제안된 설계와 해석 및 실험 결과에 근거하여, 개발된 저온-진공 흑체시스템은 적용온도범위인 268~333 K 구간에서 적외선 측정장치의 캘리브레이션을 위한 기준장치로서 성능이 안정적이고 적용이 적합한 것으로 확인되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.381-389
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• 2000

금속기지 복합재료의 미시적 파손기구는 작용하중의 방향, 재료의 열처리 상태, 기지재 및 강화재의 특성, 섬유체적률 등 여러 인자의 영향을 받는다. 이중 특히 재료의 열처리는 금속기지 복합재료의 기계적 특성을 지배하는 주요한 인자인 강화섬유와 기지재 사이의 계면특성에 큰 영향을 준다. 강화섬유와 기지재는 매우 큰 열팽창계수 차이를 가지기 때문에 금속기지 복합재료의 제조과정에 있어서 급격한 온도강하가 있을 경우에는 강화섬유와 기지재 사이의 계면에서는 잔류응력이 형성되며 이 때 발생한 잔류응력은 금속복합재료의 파손기구는 물론 기지재와 강화섬유 사이의 계면전단강도에도 중대한 영향을 미칠 수도 있다. 따라서 금속복합재료에 있어서 기지재와 강화재 사이의 계면전단강도에 대한 잔류응력의 영향을 평가하는 것은 금속복합재료의 실질적인 응용측면에서는 매우 중요한 과제라 할 수 있다. 복합재료에 있어서의 음향방출 기법과 SFC시험법을 동시에 이용하면 기지재와 강화재의 균열 및 기지재와 강화재 사이의 계면분리현상에 의한 미시적 파손기구를 명확하게 분리, 관찰할 수 있는 크나큰 이점이 있다. 따라서 된 연구에서는 음향방출기법과 SFC시험법을 이용하여 금속복합재료의 열처리 효과에 따른 미시적 파손기구 및 계면전판강도 변화특성을 체계적으로 연구, 고찰하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권4호
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• pp.239-244
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• 2015

생체 조직은 세포 배열이나 조직 형태 등 다양한 차이에 의해 각각 고유의 전기적 특성을 가지며, 생물학적 변화가 일어나면 고유의 전기적 특성이 변한다. 본 연구는 방사선 피폭에 따른 생체 조직의 전기적 특성 변화를 측정하기 위한 선행연구로 측정 과정에서 방사선 피폭 우려가 있으므로, 실험자의 방사선 장애를 방지하기 위해 LabVIEW를 이용하여 자동제어 측정 시스템을 개발한 후 생체 조직의 특성을 평가하고자 하였다. 생체 조직의 전기적 특성 측정전 후 형태학적 변화를 관찰한 결과 조직 변화는 관찰되지 않았으며, 유사한 양상이었다. Impedance/Gain-phase analyzer로 생체 조직의 임피던스를 반복 측정한 결과 변동계수가 10% 미만으로 측정값은 재현성이 있었다. 주파수 변화에 따른 생체 조직의 전기적 특성 중에서 위상차 변화는 거의 없었으며, 조직은 저항성을 나타내었고, 임피던스 크기는 주파수에 비례하여 일정하게 감소하였다. 본 연구를 통해 생체 조직의 전기적 특성 변화를 측정할 수 있는 자동제어 시스템을 개발하였으며, 생체 조직의 전기적 특성을 이해할 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.171-178
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• 2008

콘크리트 압축강도는 신설된 콘크리트 포장과 공용중인 콘크리트 포장의 품질관리 인자로 매우 중요하게 여겨져 왔다. 다양한 배합설계를 이용하는 실험실이나 도로포장 시공 현장처럼 동일배합으로 지속적으로 시공하는 경우에도 압축강도는 콘크리트의 강도 평가용으로 많이 제작하여 측정하고 있는 실정이다. 하지만 동일배합에 동일다짐을 한 압축강도 공시체라 하더라도 강도시험시 오차가 발생하는 것이 현실이다. 이는 수동으로 재하속도나 변위를 조절하는데서 기인한 압축강도시험 장비의 오차일수 있고 공시체의 편심으로 인한 강도차이 등으로 인한 오차가 발생할 수 있다. 또한 시공현장에서 동일한 배합의 재령별 압축강도를 매 시공때 마다 조사할 경우 수많은 공시체 제작이 필요하며 이에 따른 인력과 비용이 발생하게 된다. 이러한 반복적 압축강도 시험을 대체하기 위한 수단으로 비파괴를 이용한 압축강도 추정이 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 다양한 비파괴 실험 방법 중에서 탄성파를 이용하였으며 그 중에서 구속조건에 따라 크게 영향이 없는 전단파 속도를 이용하여 콘크리트 압축강도를 재령별로 추정하였다. 그 결과 전단파 속도와 압축강도의 상관관계는 매우 우수한 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.386-395
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• 2010

국내 원자력 증기발생기 관리프로그램 통합지침서는 와전류검사 장비 및 기법에 대한 자격인정 절차를 규정하고 있다. 이러한 자격인정 절차에는 두 가지 방법이 있다. 첫 번째는 열교환기에서 인출된 튜브 혹은 인공결함에 의한 결함 발생기구 및 기법을 사용하여 장비 혹은 탐촉자를 인정한다. 두 번째는 이미 인정된 장비 혹은 탐촉자 특성과 동등함을 입증할 경우, 즉 검사기술사양서에 기술된 필수변수 범위가 만족된다면 인정절차 없이 이미 인정된 장비 혹은 탐촉자를 대체하여 사용할 수 있다. 본 논문은 국산화 개발된 보빈탐촉자와 이미 해외에서 인정된 보빈탐촉자의 특성을 비교 수행한 결과를 수록하였다. 탐촉자의 전기적 특성평가를 위해 임피던스 및 공진주파수를 측정하였으며, 자기장 특성평가를 위해 유효주사 자기장 폭 측정, 충전율 계수 측정, 깊이계수 측정, 축방향 길이계수 측정, 횡방향 폭계수 측정, 위상각 대 깊이곡선 측정 및 직류포화세기를 측정하였다. 본 특성시험 결과 두 종류의 탐촉자 특성이 거의 동등한 것으로 평가됨에 따라 향후 현장 적용을 위한 기반을 구축한 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제26권2호
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• pp.121-132
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• 2010

봉화 북지리 마애여래좌상(국보 제201호)은 신라시대 지방의 권력을 잘 보여주는 거대 석불로 중립질의 복운모화강암으로 구성되어있다. 이 불상의 전암대자율 측정결과, 평균 0.41(${\times}10^{-3}$ SI unit)을 나타내며 주변의 기반암과 유사한 분포를 보였다. 현재 이 마애불상은 NE-SW 방향으로 평행한 불연속면이 발달하며, 박리 박락(41.5%), 입상분해(16.7%), 갈색 변색(40.0%)에 의한 손상이 심각하다. 초음파속도 측정 결과, 마애불상은 1,629m/s, 주변암반은 1,549m/s로 취약한 물성을 보였으나 과거 보존처리 전(628m/s)에 측정된 초음파 속도에 비해 약 900m/s 정도 향상된 것으로 나타났다. 그러나 이는 여전히 낮은 값이다. 이 석불의 기반암에 대한 사면안정성 평가를 수행한 결과, 마애불상에서는 전도파괴의 가능성이, 자연암반에서는 평면 및 쐐기파괴의 가능성이 나타났다. 따라서 마애불상의 안정적인 보존을 위해서는 거동 가능성이 있는 암반에 대한 지속적인 모니터링이 시행되어야 하고, 붕괴 위험성이 높은 암반에 대해서는 지반강화 공법을 적용하여 보강해야 할 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제48권6호
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• pp.553-560
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• 2004

반도체 제작 과정에서 증착이나 식각, 회로의 검사 등에서 생겨날 수 있는 미세한 흠집이나 불완전성을 검사하기 위해 광음향 현미경법을 응용하였다. 반도체 표면에서 발생되는 광음향 신호를 측정하여 흠집의 형태와 깊이를 결정함으로써 3차원 영상을 분석하여 그 구조를 밝혔다. 또한 광음향 현미경법을 이용하여 진성 GaAs 반도체의 운반자 운송성질(비방사 벌크재결합 및 비방사 표면재결합)과 열확산도 및 시료 깊이에 따른 3차원 영상을 분석하여 진성 GaAs 반도체 열확산도 측정 시, 빛이 조사되는 표면조건에 따라 광음향신호의 주파수 의존성이 달라짐을 관측하였다. 실험결과 표면상태가 거친 면에서 매끄러운 면으로 갈수록 높은 주파수 의존성을 나타내었다. Si 웨이퍼 위에 임의로 제작되어진 흠집을 만들고 이를 광음향 현미경법으로 측정한 결과 광음향 신호는 변조되는 주파수와 웨이퍼의 열적 특성에 따라 달라지며 이를 통하여 흠집의 형태와 위치 및 크기를 확인하였다. 광음향 현미경은 반도체 소자나 세라믹 물질에 대하여 비파괴 검사와 비파괴 평가에 관한 연구가 가능하며 반도체 공정 과정에서 생겨날 수 있는 시료의 깨짐이나 결함 등을 검사하는데 응용 가능한 분석법임이 증명되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.325-330
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• 2004

원자력발전소에는 여러 종류의 케이블이 전력공급, 감시 및 제어신호의 전달을 위해 열악한 환경하에서 이용되고 있다. 발전소의 안전한 운전을 위해서 이 케이블이 어느 정도 열화 되었는지 확인할 필요가 있다. 특히, 원자력발전소의 수명 연장과 더불어 저압 케이블을 장기간 사용함에 따라서 저압케이블의 열화를 평가하기 위한 방법이 필요하게 되었다 저압케이블의 열화를 측정하는 파라미터로는 주변 온도, 절연재질의 경도, 파단시 연신률(EAB, Elongation At Breaking Point) 등이 있다. 그러나, 온도나 경도를 계측하는 검사는 정량적인 판단기준의 설정이 곤란하고 진단의 정밀도가 낮으며, 부분적으로 샘플링하는 방법은 샘플링되는 케이블에 연결된 부하를 정전시켜야 하고 장소와 시간적인 제약이 있으며, 전기적 측정법은 노화 초기부터 중기까지의 열화정도를 확인하기 어렵다. 본 연구에서는 재료의 열화에 따라서 초음파의 음속이 변화한다는 이론적인 배경(1,2)을 바탕으로 저압 케이블 재료의 열화에 따른 초음파의 음속을 측정하였다. 이를 위해, 원자력발전소에서 사용되는 저압케이블을 가속 열화시켰으며, 저압케이블의 피복재에서 초음파의 음속을 측정할 수 있는 장비를 개발하여, 초음파의 음속측정 후 인장시험을 통해 파단시 연신률을 측정하였다. 파단시 연신률이 증가함에 따라서 음속이 선형적으로 감소하였으며, 초음파의 음속은 열화의 정량적 평가 파라미터로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.155-164
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• 2014

탄소섬유강화 복합재료(carbon fiber reinforced plastics; 이하 CFRP)는 금속재료에 비해 중량이 가벼우면서도 비강도와 비강성이 높은 재료로 항공기, 자동차, 선박 등의 다양한 분야에서 적용이 증가하고 있다. CFRP는 정적부하에 대해서는 우수한 역학적 특성을 가진 반면에 고온 다습한 환경에서는 우수한 역학적 특성을 기대할 수 없고, 복합재료의 유용한 기계적 성질이 장시간 주위 환경에 놓여 있어도 충분히 유지되어야 하지만 온도, 습도 등과 같은 환경적 요인으로 수분이 복합재료 내로 침투하여 기지의 분자 배열 및 화학적 성질을 변화시키고 복합재료의 계면 특성 및 구성 재질의 기계적 성질을 저하시킨다. 항공기의 경우 운항 시에 CFRP가 고온 다습한 환경조건에 장시간 노출되게 되면 CFRP 내부로 수분이 흡수되게 되는데 CFRP 내부에 흡수된 수분은 체적팽창을 야기시키고 내부 응력상태를 변화시킬 뿐만 아니라 섬유와 기지의 화학적 결합을 분리시킴으로써 접합강도를 급격히 저하시키게 된다. 따라서 CFRP를 사용하는 항공기의 구조 건전성 확보를 위하여 실제 환경에서의 특성 변화를 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 공기결합 초음파탐상검사(air coupled ultrasonic testing; 이하 ACUT) 시스템을 이용하여 흡습된 CFRP의 비파괴적 특성을 평가하고자 하였다. CFRP 시험편을 직접 제작한 후 고온다습한 환경을 설정하기 위해 항온수조를 이용하여 $75^{\circ}C$의 증류수에 30일, 60일, 120일간 침지하였고, ACUT를 이용하여 흡습에 의한 CFRP 시험편의 특성 변화를 초음파 C-scan 이미지와 흡습 전과 후의 신호의 전파시간 변화를 통해 초음파 신호 특성 변화를 고찰하였다. 또한 전단강도 평가를 통해 흡습에 의한 기계적 특성 변화를 실험적으로 검증하였다.

• 암석학회지
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• 제27권4호
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• pp.207-222
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• 2018

국립고궁박물관 소장 천상열차분야지도 각석 및 복각천상열차분야지도 각석은 우리나라의 전통 천문학 수준을 실증하는 대표적인 과학문화유산이다. 태조본 각석은 암갈색 점판암, 숙종본 각석은 회백색 백운암으로 서로 다른 암석으로 제작되었다. 태조본 점판암은 석영, 백운모, 백운석의 광물조성을 보였으며, 숙종본 백운암은 백운석, 고토감람석, 방해석으로 구성되어 있다. 태조본 각석은 숙종본에 비해 손상이 심화되어 있으며 주요한 손상인자는 균열 및 탈락이다. 숙종본에서는 긁힘과 인위적인 오염물이 관찰되었다. 태조본 및 숙종본 각석 측면과 후면에 나타나는 녹색 및 흑색 표면오염물은 수지 기반의 페인트 물질로 해석된다. 한편, 초음파 물성평가에서 태조본 각석은 좌측면 상부가, 숙종본 각석은 전면 우측부가 저속도대를 보인다. 태조본각석의 안정성을 저해하는 주요 균열에 대해 To-Tc법으로 발달 상태를 조사한 결과, 균열의 전개부 및 중심부에서 가장 깊은 심도가 측정되었다.