• 비파괴검사학회지
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• 제19권2호
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• pp.100-109
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• 1999

본 연구에서는 산란 초음파의 주파수 특성을 이용하여 단일 섬유 복합재료내 인터페이즈의 물리적 성질을 측정하는 방법을 제안하고, 그 가능성을 이론적으로 고찰하였다. 그 결과 주파수 영역에서 나타나는 산과 골의 위치 및 크기가 인터페이즈의 성질에 의해 상당한 영향을 받음을 보임으로써 이 방법의 타당성을 확인하였다. 산란 초음파의 주파수 거동은 산란체의 공명과 관련되어 있지만 공명 피크가 음향파의 경우만큼 두드러지지 않아 기존의 음향 공명산란이론을 바로 적용할 수 없었다. 산란초음파의 주파수특성으로부터 인터페이즈의 성질을 구하는 역문제의 해법으로서 신경회로망을 구성하였으며, 이를 사용하면 대부분의 경우 인터페이즈의 성질을 상당히 정확하게 추정할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.304-312
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• 1998

비파괴검사중의 하나인 초음파 탐상검사는 교량, 발전설비 및 석유화학플랜트 등의 각종 다양한 구조물들의 안전성 확보를 위한 내부결함 및 손상평가를 위하여 일반적으로 폭넓게 사용되고 있다. 초음파를 이용한 데 파괴 평가 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 녹은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란산호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 동탄성 경계요소법을 이용하여 무한체내에 존재하는 다중기공 결함에 의한 초음파 수평횡파의 근거리 산란특성에 대하여 결함의 형상과 결함사이의 상호작용을 고려하여 해석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 결함검출 민감도의 개선 및 역변환 해석에 의한 정량적 비파괴 평가에 큰 도움을 줄 수 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.441-447
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• 2001

Ultrasonic wave generation and propagation were modeled to simulate an ultrasonic test. A ray model was used for the modeling. Actual sound pressure distribution of the incident wave from an angle probe was analyzed using an ultrasonic visualization method to incorporate the actual sound pressure distribution in the model. In this method, the sound pressure was expressed by the density of rays and the reflection coefficient of ultrasonic beams. Reflection and mode conversion of rays were computed by the Snells law. Simulation programs for the problem of ultrasonic testing of a butt joint are built using this ray modeling. Simulation results for ultrasonic wave scattering from a defect and A-scan display in ultrasonic testing agreed with the actual experiment results.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권4호
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• pp.1167-1174
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• 2022

Cast austenitic stainless steels (CASSs) are widely used as structural materials in the nuclear industry. The main drawback of CASSs is the reduction in fracture toughness due to long-term exposure to operating environment. Even though ultrasonic non-destructive testing has been conducted in major nuclear components and pipes, the detection of cracks is difficult due to the scattering and attenuation of ultrasonic waves by the coarse grains and the inhomogeneity of CASS materials. In this study, the ultrasonic signals measured in thermally aged CASS were discriminated for the first time with the simple ultrasonic technique (UT) and machine learning (ML) models. Several different ML models, specifically the K-nearest neighbors (KNN), Support Vector Machine (SVM), and Multi-Layer Perceptron (MLP) models, were used to classify the ultrasonic signals as thermal aging condition of CASS specimens. We identified that the ML models can predict the category of ultrasonic signals effectively according to the aging condition.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.46-53
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• 2008

복합재료의 내부 결함 평가를 위해 일반적으로 적용되어온 초음파 C-스캔 기법은 섬유자동 배열을 통한 정밀 성형 공정에 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 복합재료의 정밀 성형 공정 중에 발생되는 각종 내부 결함들을 비파괴적, 비접촉으로 평가하기 위한 새로운 하이브리드 초음파 평가 기법을 확립하는데 목적이 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 초음파 산란 반사(scattering reflection) 방식을 토대로 한 새로운 이중 피치-캐치(dual pitch-catch) 기법을 확립하여 기존의 결함평가를 위해 시험편의 스캔에 소요되는 시간을 줄이면서 우수한 결함 영상을 얻을 수 있는 새로운 하이브리드 기법을 개발하였다. 즉 두 가지 종류의 열경화성 및 열가소성 복합재료(carbon/epoxy, carbon/PPS) 적층판의 내부 박리(delamination) 결함의 영상화를 위하여 레이저를 이용한 유도 초음파의 발생 및 이중 피치-캐치(pitch-catch)방식을 토대로 한 비접촉식 공기 정합 트랜스듀서(air-coupled transducer)를 이용하여 결함 영상을 얻기 위한 핵심 알고리즘을 확립하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.553-560
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• 2001

Recently, ultrasonic testing simulation has becomes very important in the field of nondestructive evaluation due to its unique capability of providing testing signals without real inspection. The ultrasonic testing simulation requires three elementary models including the transducer beam radiation model, the flaw scattering model, and the reception model. In the present work, we briefly describe an approach to develop the ultrasonic testing model together with its elementary models with the multi-gaussian beam model. Based on this approach, we developed ultrasonic testing simulation program with MATLAB. The performance of the developed program is demonstrated by the predicting of ultrasonic signals from two types of flaws, circulars crack and spheres.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권11호
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• pp.1439-1444
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• 2005

A two-dimensional boundary element method was used for the scattering analysis of side-drilled hole(SDH). The far-field scattering amplitude was calculated for shear vertical(SV) wave, and their frequency and time-domain results were presented. The time-domain scattering amplitude showed the directly reflected wave from the SDH leading edge as well as the creeping wave. In an immersion, pulse-echo testing, two measurement models were introduced to predict the response from SDHs. The 2-D boundary element scattering amplitude was converted to the 3-D amplitude to be used in the measurement model. The receiver voltage was calculated fer SV wave incidence at 45$^{\circ}C$ on the 1 m diameter SDH, and the result was compared with experiment.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.283-292
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• 2009

Laser-based ultrasonic sensing requires the probe with fixed fecal length, but this requirement is not essential in laser-based ultrasonic generation. Based on this fact, we designed a pulsed laser-based ultrasonic wave propagation imaging (UWPI) system with a tilting mirror system for rapid scanning of target, and an in-line band-pass filtering capable of ultrasoaic mode selection. 1D-temporal averaging, 2D-spatial averaging, and 3D-data structure building algorithms were developed far clearer results allowing fur higher damage detectability. The imaging results on a flat stainless steel plate were presented in movie and snapshot formats which showed the propagation of ultrasound visible as a concentric wavefield emerging from the location of an ultrasonic sensor. A hole in the plate with a diameter of 1 mm was indicated by the scattering wavefields. The results showed that this robust UWPI system is independent of focal length and reference data requirements.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.101-105
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• 2001

Due to their elastic anisotropy, ultrasonic testing of austenitic welds, frequently used in nuclear power plants, is much more difficult than that of isotropic elements. For accurate testing of austenitic welds, ultrasonic wave phenomena therein must be full understood. This study uses an accurate and effective numerical model, the mass-spring lattice model, for such phenomena. By comparing the numerical results with the corresponding analytical results, it is shown that the model is capable of accurately predicting the generation, reflection, refraction, and scattering phenomena of ultrasonic waves in anisotropic austenite welds. Therefore, the mass-spring lattice model will provide a very useful tool for simulating ultrasonic testing of austenitic welds, and thus will contribute to the enhancement of reliability of such ultrasonic testing.

• 한국음향학회지
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• 제20권4호
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• pp.62-70
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• 2001

최근 개발된 탄성파 공명산란이론에 기초하여, 원통형 유체산란체, 원통형 구멍 및 공명산란체의 문제에서 초음파탐촉자로 측정할 수 있는 응력 성분간 관계식을 유도하였다. 계산된 공명산란 응력부분파는 산란계수와 유사한 주파수 거동을 보이는데, 특히 공명주파수 근처에서 180°의 급격한 위상변화를 보인다. 유체 매질내 압력의 주파수 거동도 고찰함으로써, 탄성파 공명산란이론에 대한 이해를 증진하였다. 본 논문에서 연구되고 개발된 방법을 사용하면, 탄성매질 내의 유체개재물에 대한 비파괴평가의 신뢰성이 더욱 향상될 것이다.