• 보존과학회지
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• 제25권4호
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• pp.431-438
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• 2009

풍납토성에서 출토된 한성백제시대 토기를 중심으로 다양한 경도측정 방법을 적용하여 토기의 굳기에 따른 적절한 측정방법 및 조건을 연구하였다. 연구를 위한 토기시료는 육안관찰과 모스경도계를 이용하여 굳기의 서열별로 선정하였으며, 표면 경도측정에는 초음파 및 에코팁 경도측정법을 적용하였고, 단면에는 로크웰 표충경도(로크웰 슈퍼피셜)와 마이크로비커스 경도측정법을 적용하였다. 그 결과, 표면 경도에서는 두 방법 모두 정밀한 측정에 많은 어려움이 있었으며 육안 및 모스경도에 따른 분류와 일치하는 경향성을 관찰할 수 없었다. 단면 경도측정 결과에서는, 로크웰 표충경도 측정법의 경우, 연질 토기의 측정에 보다 유리한 것으로 나타났으며, 1/16" 강구 압입자를 사용하여 15kgf의 시험하중으로 측정할 경우 가장 재현성이 좋은 측정값을 얻을 수 있음을 확인하였다. 반면, 마이크로비커스 측정법의 경우, 경질 토기의 측정에 보다 유리한 특성을 보였으며, 시험하중 100gf에서 가장 재현성과 정밀도가 높은 측정값을 얻을 수 있었다. 또한, 로크웰 표충경도법과 마이크로비커스 측정법은 모두 그 측정값이 고고학적 견해에 따른 육안분류와 거의 일치하는 경향성을 나타내었다. 이러한 결과는 향후 토기에 대한 고고학적 견해의 객관성을 뒷받침할 수 있는 매우 유용한 도구로써 기계적 경도측정값이 이용될 수 있음을 보여주는 것으로, 향후 이를 이용한 활발한 연구가 가능해 질 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권4호
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• pp.211-219
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• 2006

초음파 서모그라피는 초음파 진동 에너지 여기에 의한 물체의 표면 및 표면 아래에 존재하는 결함부위의 선택적 발열 특성을 적외선 열영상 카메라로 관측하는 것이다. 결함(균열, 박리, 공극 등) 이 존재하는 구조물에 초음파 진동 에너지를 입사시킬 경우 결함 부근에서의 국부적인 발열로 인해 건전 부위와의 급격한 온도차를 드러내는 핫 스폿이 관측된다. 초음파 진동 에너지 여기에 의한 핫 스폿 관측 및 분석을 통해 결함을 진단하는 것이 초음파 서모그라피를 이용한 비파괴 결함 진단 방법이다. 이를 이용한 결함 검출을 위해서는 초음파의 진동에너지를 검사 구조물에 효율적으로 전달하는 것이 중요하다 본 논문에서는 초음파 서모그라피를 이용한 실시간 결함검출에 대해 기술한다. 초음파 진동에너지의 입사 방향에 따른 결함 검출 특성을 평가하기 위해 진동에너지의 전달 방향을 시편과 수직 또는 수평방향으로 각각 입사시켰다. 각각의 입사 방향에 따른 초음파 트랜스듀서 양단에 인가되는 전압을 디지털 오실로스코우프로 계측 비교하였다. 결함 검출에 사용한 시편은 14 mm 두께의 SUS 균열(crack) 시편, PCB 기판(1.8 mm), 인코넬 600 판(1.0 mm) 및 CFRP 판(3.0 mm)의 4종류이다. 4종류의 시편에 대해 280ms 펄스폭의 초음파에너지를 수직 수평으로 각각 입사시켰다. 4종류 모두 수직방향으로 초음파 진동에너지를 입사시켰을 때 수평방향에 비해 전달 손실이 적었다. 복합재료인 PCB, CFRP 판은 수직방향으로 초음파 진동에너지를 입사시켰을 때 수평방향에 비해 결함 위치에서 열이 크게 발생하였으며 선택적 발열 현상도 3배 이상 지속되었다. 금속재료인 인코넬 600판과 SUS 시편은 수평방향이 수직방향보다 핫 스폿이 빨리 관측되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권2호
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• pp.150-156
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• 2011

본 논문에서는 현재 산업 전반에 널리 사용되고 있는 복합재료(탄소섬유강화플라스틱, 유리섬유강화플라스틱)의 비파과검사를 위한 광적외선 열화상기법을 이용한 복합재료 측정 표준기술개발을 위한 결함(인클루젼, 충간결함) 검출 기술을 실험하였다. 결함의 검출률을 높이기 위하여 위상잠금 방법을 활용하였다. 결과는 시험편의 두께에 따라 광원의 조사시간을 늘릴 경우 결함 검출의 확률이 높아진다는 것을 알 수 있다. 하지만 50 mHz 이하의 광원을 가하였을 때에도 결과값이 좋아지지 않는 점은 열확산이 재료 전체에 영향을 미치게 되면 결함 부위가 전체적으로 열평형 상태가 되어 결함 검출이 어려움을 파악할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권4호
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• pp.25-31
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• 1994

비접촉으로 초음파를 송 수신하며 비파괴검사를 수행하는 EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)를 이용한 초음파탐상장치를 구성하였고, 이를 3축 구동장치 및 데이타 수집, 처리장치와 연결하여 자동화를 시도하였다. 자동화에 적합하도록 송 수신이 한 몸체로 되어 있으며 인가하는 구동신호의 주파수를 변화시킴으로써 main beam의 방향을 조절할 수 있는 EMAT를 설계 제작하였으며, 제작된 EMAT의 특성을 측정하였다. EMAT를 이용한 초음파탐상장치, 3축 구동장치, 데이타 수집장치들에 대한 제어 및 데이타 처리를 위한 프로그램을 개발하였다. Host로 IBM-PC/AT 급을 사용하였으며, 컴퓨터 화면상에서 실재 장비를 가상적으로 구현하는 기법을 사용하였다. 제작된 전 탐상장치의 성능 분석과 결함 검출 능력을 평가하기 위하여, 인위적으로 결함을 가공한 시험편과 실재 결함이 내재되어있는 용접부에 대한 결함 검출을 시도하였으며, 만족할 만한 측정 결과를 화상으로 얻었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권1호
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• pp.63-68
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• 2013

Some essential components in nuclear power plants are periodically inspected using non-destructive examinations, for example ultrasonic, eddy current and radiographic examinations, in order to determine their integrity. These components include nuclear power plant items such as vessels, containments, piping systems, pumps, valves, tubes and core support structure. Steam generator tubes have an important safety role because they constitute one of the primary barriers between the radioactive and non-radioactive sides of the nuclear power plant. There is potential that if a tube bursts while a plant is operating, radioactivity from the primary coolant system could escape directly to the atmosphere. Therefore, in-service inspections are critical in maintaining steam generator tube integrity. In general, the eddy current testing is widely used for the inspection of steam generator tubes due to its high inspection speed and flaw detectability on non-magnetic tubes. However, it is not easy to analyze correctly eddy current signals because they are influenced by many factors. Therefore, the performance of eddy current data analysts for steam generator tubing should be demonstrated comprehensively. In Korea, the performance of steam generator tubing analysts has been demonstrated using the Qualified Data Analyst program. This paper describes the performance demonstration program for steam generator tubing analysts and its implementation results in Korea. The pass rate of domestic analysts for this program was 71.4%.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권6호
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• pp.483-489
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• 2016

강자성 배관의 대표적인 비파괴검사 방법으로 접촉방식인 초음파탐상(UT)과 비접촉식 검사인 누설자속탐상(MFL), 전자기초음파탐상(EMAT), 원격장 와전류탐상(RFECT) 기법 등이 있다. 특히 원격장 와전류(RFECT) 기법은 배관의 직경보다 작은 시스템 구축 등의 장점이 있다. 이런 장점에도 불구하고 array system을 구성할 경우 coil sensor 각각의 민감도 차이와 유지 보수 등의 문제가 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 크기가 작고 교체성이 우수하며 같은 민감도를 갖는 GMR sensor(giant magneto-resistance)를 적용하였다. 본 연구는 강자성 배관에 GMR sensor의 축 및 반경 방향의 원격장 및 깊이 변화를 가진 표준결함 실험을 통해 원격장 및 결함신호 특성을 확인하였고 강자성 배관에 원격장 와전류를 이용한 GMR sensor의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.25-31
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• 2020

본 연구에서는 휴대용 초음파 피부 미용기 사용시 집속 초음파의 조사 위치를 증강현실 (Augmented Reality: AR) 기법을 통해 사용자에게 보여주어 안전하게 셀프시술을 하도록 하는 안드로이드 앱을 개발하고 시험을 통해 유용성을 보인다. 사용자가 초음파 미용기로 얼굴 부위를 시술하는 동안에 스마트폰 카메라를 통해 사용자의 얼굴과 얼굴위의 초음파 조사 위치를 실시간 검지한 후, 얼굴 영상위에 조사 위치를 표시하여 사용자에게 보여줌으로서, 초음파가 동일한 부위에 과도하게 중복되어 조사되지 않도록 한다. 이를 위해 ML-Kit를 이용하여 사용자 얼굴의 랜드마크(landmark)들을 실시간 검지하고 얼굴형상 기준 모델과 비교하여 얼굴의 회전과 이동 등의 자세를 추정한다. 미용기의 초음파 조사부위에 LED를 장착하고 조사 중에 작동시킨 후, LED의 불빛의 위치를 탐색하여 스마트폰 화면상의 초음파 조사 위치를 알아내고, 추정된 자세정보를 토대로 얼굴 영상위에 조사 위치를 정합시켜 표시한다. 앱에서 수행되는 각 작업들을 스레드와 타이머를 통해 구현하여 전체 작업이 75ms 이내에서 실행된다. 시험 결과, 120개의 초음파 조사 위치를 정합하고 표시하는 데 걸린 시간은 25ms 이하이고, 얼굴이 크게 회전하지 않는 경우 표시 정확도는 20mm 이내 임을 알 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.538-544
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• 2000

강구조물의 내부를 영상화 하여 비파괴 평가를 할 수 있는 위상배열 초음파 탐상 시스템을 의료용 영상진단기를 개조함으로 개발하였다. 선택된 의료용 시스템은 64개의 독립된 송수신채널로 이루어져있으며 최고 128개의 배열초음파 탐촉자를 구동하여 초음파영상을 획득할 수 있도록 되어있다. 개조를 위해 주되게 고려된 사항은 속도의 변화로 인한 시스템의 개조와 강구조물에 적합한 탐촉자의 제작 그리고 비파괴 탐상에서 필요한 A-scan 신호를 획득하는 것이었다. 강구조물에 적합한 배열탐촉자를 설계하고 제작하기위해 경계회절파모델(Boundary Diffraction Wave Model)을 이용하여 초음파의 방사되는 음장을 시뮬레이션 하였다. 그리고 A-scan신호를 획득하기위한 장치를 제작하여 주어진 영상에서 선택된 주사선(scan line)의 RF신호를 획득하도록 하였다. 또한 강구조물에서 적절하게 송수신집속이 될 수 있도록 지연시간을 조절하였다. 개발된 시스템과 제작된 배열 탐촉자의 성능평가를 위해 인위결함 시험편에서 실험한 결과, 시험편의 내부의 영상과 선택한 주사선에 대한 A-scan신호를 실시간으로 획득할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.165-170
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• 2014

수평횡파(SH-wave)는 배관과 같은 박판 구조물에서 판파 모드로 전파하고 분산성이 단순하여 구조물의 건전성 평가에 유용하다. 전자기초음파탐촉자(EMAT)는 비접촉식으로 자석과 코일 배열을 조절하여 수평횡파를 발생하기 용이하다. 따라서 수평횡파 전자기초음파탐촉자(SH-EMAT)를 이용한 자동화 검사 시스템은 박판 구조물 건전성 감시에 매우 유용하다. 하지만 발전설비 또는 자동화 장비 등에서는 전자기노이즈가 상당히 많이 발생하고 EMAT 수신 센서는 전자기노이즈에 취약한 면이 있다. 광섬유 센서는 빛을 이용하여 전자기노이즈 환경에서 매우 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 제약을 고려하여 광섬유 패브리-페롯 간섭계(FFPI)를 SH-EMAT으로 발생되는 초음파의 수신용 센서로 제안하였다. 평판시험편에서 SH-EMAT의 신호를 FFPI 센서를 이용하여 수신하고 이 신호에 대한 분석을 하였다. 제안된 FFPI 센서가 EMAT으로 가진된 SH wave의 신호를 명료하게 수신할 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권2호
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• pp.357-363
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• 1995

CFRP 복합 재료를 접착 접합한 single-lap 및 double-lap 접합 시험편의 disbond 크기를 초음파 C-scan 및 simulated stress wave를 이용하여 정량적으로 평가하고자 하였다. 초음파 C-scan 시험을 통해 인공 결함의 크기가 확인된 시험편을 사용하여, 접합부를 통과한 응력파의 주파수를 변화시키면서 peak amplitude를 측정하여 주파수 응답성을 구하였으며, 이를 분석한 결과 두 적층판의 두께 방향 기본 공진 및 3차 공진 주파수에서 peak amplitude가 극값을 보이며, 접합 면적에 비례함을 관측할 수 있었다. 이 결과로 표준시험편만 준비된다면 결함의 정량적 평가 및 현장 적용에도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.