• 비파괴검사학회지
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• 제31권1호
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• pp.62-67
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• 2011

모의 낙뢰시험에 의해 충격손상을 입은 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료의 잔류압축강도를 평가하는 시험(CAI) 중 손상부의 거동을 음향방출(AE)법으로 관찰하였다. CFRP 시편은 ITO 나노입자를 탄소섬유에 직접 코팅한 CFRP prepreg를 이용하여 만들었고, 모의 낙뢰시험은 고전압 대전류 인가장치(ICG)를 이용하여 시편에 10~40 kA의 충격파 전류를 인가하여 실시하였다. ITO 나노입자 코팅의 효과와 인가전류의 세기에 따른 손상영역의 크기와 잔류압축강도를 AE 거동과 연관하여 평가하였다. 손상영역의 크기는 초음파 C-scan 영상을 이용하여 측정하였으며, AE events 수와 AE event가 발생하기 시작할 때의 압축응력 수준을 연관시킨 결과 ITO 나노입자 코팅 CFRP의 경우 상대적으로 손상이 작고 훨씬 높은 용력수준에서 AE가 발생하기 시작하였다. CAI시험 중 AE측정은 실제로 낙뢰손상을 입은 복합재 동체 구조물의 손상된 정도를 구별하는 데 유용한 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.3-12
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• 2006

본 연구의 목적은 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여 록볼트의 비파피시험을 기술하고 바파괴시험의 적용성을 조사하는 것이다. 록볼트 자체와 그라우팅제를 포함한 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여, 수치해석 및 실험적 방법을 이용한 두가지 방법이 적용되었다. 수치해석 방법에서는 분석은 DISPERSE 프로그램을 이용하여 록볼트의 분산선도를 해석하였다. 분산선도 곡선은 지중근입되어 있는 록볼트에 대한 그라우팅제의 두께와 강성에 대한 영향을 보여준다. 이로 부터 록볼트의 건전도 시험을 위한 최적의 주파수를 추정할 수 있으며, 그 결과 L(1, 0) 모드에서 20~120kHz가 최적의 주파수로 산정되었다. 실험적 방법에서는 실험실에서 사료를 제작하여 파괴 및 비파괴시험을 실시하였다. 비파괴 실험에서는 타격을 이용한 저주파수 모드와 초음파 트랜스듀서를 이용한 고주파수 모드를 통하여 록볼트의 상태를 조사할 수 있다. 실험실에서 수행된 비파괴실험으로부터, 유도파는 주변의 그라우팅제의 강도가 증가하거나 (또는 증가하고) 결함부 영역이 증가할 때 감쇠가 커짐을 알 수 있었다. 그리고 인발시험으로부터 록볼트의 극한지지력을 추정하였다. 본 연구는 록볼트의 건전도 평가에 비파괴시험이 매우 유용한 방법임을 보여준다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.173-180
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• 2013

벌레 모양 흑연철로 알려진 강화흑연강(CGI)은 주철보다 더 강하고 더 가벼운 것이 요구되는 응용제품에서 인기를 얻고 있는 금속이다. 최근 강화흑연강 디젤엔진 블록에 사용되고 있다. 본 연구에서는 디젤엔진의 배기 매니폴드에 사용되는 것을 고려하여, 873~1273 K에서 1~96 시간 열처리를 실시하여 CGI340의 기계적 특성을 평가하였다. 열처리를 실시한 시험편의 인장강도는 모재에 비하여 전체적으로 낮은 인장강도를 나타내었다. 열처리 시간이 증가할수록 인장강도가 감소하였으며, 열처리 온도가 높고 시간이 길어질수록 더 많이 감소하였다. 초음파 피로시험에 의한 피로한도는 모재는 약 130 MPa, 1173 K(96 hrs) 시험편은 약 100 MPa을 나타내었다. 경도는 열처리 시간이 증가할수록 감소하였으며, 열처리 온도가 높을수록 경도의 분포가 낮아졌다. 그리고 CGI340에 분포하는 구상흑연의 평균경도는 120 Hv, 벌레 모양 흑연의 평균경도는 114 Hv로 기지조직인 페라이트보다 낮은 경도를 나타내었다. 열처리 온도 및 시간에 따라서 구상흑연 및 벌레 모양 흑연에 대한 변화는 일정하지 않지만, 열처리 시간이 길어짐에 따라 기지조직의 결정립이 커지는 것을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권1호
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• pp.15-21
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• 2004

EMAT(electromagnetic-acoustic transducer)는 비접촉식 초음파 탐촉자이므로 초음파의 송수신을 위하여 접촉매질이 필요하지 않기 때문에 탐촉자를 시험 대상체의 표면을 따라 움직이면서 결함 검출이 가능하며, 코일의 설계와 배열에 따라 표면파와 판파 등 원하는 모드의 유도초음파를 손쉽게 송수신할 수 있기 때문에 두께가 얇은 배관의 탐상에 알맞는 초음파 탐촉자이다. 본 논문에서는 표면초음파 발생을 위한 EMAT와 $A_1$ 모드의 판파, $S_1$ 모드의 판파를 선택적으로 발생시키기 위한 EMAT를 설계 제작하였다. 1.5MHz의 표면초음파는 분산이 없어서 신호 왜곡 없이 높은 신호 대 잡음비로 배관을 진햄함을 보였다. 반면에 800kHz의 $S_1$ 모드의 판파와 940 KHz의 A1 모드의 판파는 분산 특성이 있어서 배관을 따라 진행하면서 신호 왜곡이 생김을 확인할 수 있었으며, EMAT에 공급하는 펄스의 폭을 넓히면 판파의 모드 선택성이 향상되었다. 내경 256mm, 두께 5.5mm인 강관에 가공된 인공결함에 대한 각 모드의 결함 검출능을 서로 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.384-389
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• 2004

원자력발전소 운전에 따른 경년열화 등에 의하여 원자력발전소 주요 기기 및 재료 등에 손상 발생 가능성이 있어 원자력법 및 관련 기술기준에서는 비파괴검사 방법을 이용하여 원자력발전소 주요 기기 및 배관의 용접부 등 취약 부위에 대한 건전성을 주기적으로 평가토록하고 있다. 이에 따라, 영광 6호기 가동중검사는 기기, 배관 및 구조물 비파괴검사, 압력용기 자동 초음파탐상검사, 원자로 내부 구조물 육안검사 및 증기발생기 전열관 와전류탐상검사로 구분하여 수행하였다. 원자력발전소 계통의 주요기기에 대한 비파괴검사 결과, 기기, 배관 및 구조물과 원자로 압력용기 용접부에 대해서는 특이 사항 발생 없이 적용 규격에 만족되고 건전한 것으로 최종 평가되었다. 특히, 배관 용접부에 대한 초음파탐상검사는 영광 5호기에서와 마찬가지로 ASME Code Sec. XI 1995년도 판에 따라 기량검증(Performance Demonstration : PD) 방법을 적용함으로써 검사 신뢰도를 확보하였다는데 큰 의미가 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권5호
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• pp.494-501
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• 2012

본 논문에서는, 두 나이군의 인체 요골동맥과 경동맥에서 초음파 혈액 영상을 측정하여 혈액에코박동지수를 분석했고, 또한 뇌졸중 환자와 대조군의 요골동맥과 경동맥에서 초음파 혈액 영상을 측정하여 혈액에코박동지수를 비교했다. 요골동맥의 혈액에코박동지수는 젊은 세대와 나이 많은 세대가 각각 $0.13{\pm}0.11$, $0.16{\pm}0.03$로 유사한 반면, 경동맥에서는 각각 $0.70{\pm}0.21$, $0.32{\pm}0.01$로 젊은 세대에서 더 높게 나타났고, 피험자 별로 더 높은 분산을 보였다. 뇌졸중 환자와 대조군의 혈액에코박동지수는 요골동맥($0.22{\pm}0.02$, $0.16{\pm}0.03$)과 경동맥($0.35{\pm}0.02$, $0.32{\pm}0.01$) 모두 환자군에서 더 높게 나타났다. 이와 유사하게, 섬유소원 농도 역시 요골동맥과 경동맥 모두 대조군($264{\pm}38$, $257{\pm}43mg/dl$)보다 환자군($336{\pm}61$, $340{\pm}126mg/dl$)에서 더 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 적혈구 응집과 뇌졸중의 상관성에 대한 초음파 연구의 가능성을 제시하고 있으며, 적혈구 응집의 생체 내 측정은 임상학적으로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
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• 제26권12호
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• pp.714-720
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• 2016

We performed this study to understand the effect of a single-crystalline anode on the mechanical properties of as-deposited films during electrochemical deposition. We used a (111) single- crystalline Cu plate as an anode, and Si substrates with Cr/Au conductive seed layers were prepared for the cathode. Electrodeposition was performed with a standard 3-electrode system in copper sulfate electrolyte. Interestingly, the grain boundaries of the as-deposited Cu thin films using single-crystalline Cu anode were not distinct; this is in contrast to the easily recognizable grain boundaries of the Cu thin films that were formed using a poly-crystalline Cu anode. Tensile testing was performed to obtain the mechanical properties of the Cu thin films. Ultimate tensile strength and elongation to failure of the Cu thin films fabricated using the (111) single-crystalline Cu anode were found to have increased by approximately 52 % and 37 %, respectively, compared with those values of the Cu thin films fabricated using apoly-crystalline Cu anode. We applied ultrasonic irradiation during electrodeposition to disturb the uniform stream; we then observed no single-crystalline anode effect. Consequently, it is presumed that the single-crystalline Cu anode can induce a directional/uniform stream of ions in the electrolyte that can create films with smeared grain boundaries, which boundaries strongly affect the mechanical properties of the electrodeposited Cu films.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권4호
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• pp.324-329
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• 2014

Purpose: The finite element method (FEM) is advantageous because it can save time and cost by reducing the number of samples and experiments in the effort to identify design factors. In computational problem-solving it is necessary that the exact material properties are input for achieving a reliable analysis. However, in the case of fiber boards, it is difficult to measure their cross-directional material properties because of their small thickness. In previous research studies, the Poisson's ratio was measured by analyzing ultrasonic wave velocities. Recently, the Poisson's ratio was measured using a high-speed digital camera. In this study, we measured the transverse strain of a fiber board and calculated its Poisson's ratio using a high-speed digital camera in order to apply these estimates to a FEM analysis of a fiber board, a corrugated board, and a corrugated box. Methods: Three different fiber board samples were used in a uniaxial tensile test. The longitudinal strain was measured using the Universal Testing Machine. The transverse strain was measured using an image processing method. To calculate the transverse strain, we acquired images of the fiber board before the test onset and before the fracture occurred. Acquired images were processed using the image processing program MATLAB. After the images were converted from color to binary, we calculated the width of the fiber board. Results: The calculated Poisson's ratio ranged between 0.2968-0.4425 (Machine direction, MD) and 0.1619-0.1751 (Cross machine direction, CD). Conclusions: This study demonstrates that measurement of the transverse properties of a fiber board is possible using image processing methods. Correspondingly, these processing methods could be used to measure material properties that are difficult to measure using conventional measuring methodologies that employ strain gauge extensometers.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제2권1호
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• pp.19-34
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• 2015

One of the main causes of a limited use of nondestructive evaluation (NDE) technologies in bridge deck assessment is the speed of data collection and analysis. The paper describes development and implementation of the RABIT (Robotics Assisted Bridge Inspection Tool) for data collection using multiple NDE technologies. The system is designed to characterize three most common deterioration types in concrete bridge decks: rebar corrosion, delamination, and concrete degradation. It implements four NDE technologies: electrical resistivity (ER), impact echo (IE), ground-penetrating radar (GPR), and ultrasonic surface waves (USW) method. The technologies are used in a complementary way to enhance the interpretation. In addition, the system utilizes advanced vision to complement traditional visual inspection. Finally, the RABIT collects data at a significantly higher speed than it is done using traditional NDE equipment. The robotic system is complemented by an advanced data interpretation. The associated platform for the enhanced interpretation of condition assessment in concrete bridge decks utilizes data integration, fusion, and deterioration and defect visualization. This paper concentrates on the validation and field implementation of two NDE technologies. The first one is IE used in the delamination detection and characterization, while the second one is the USW method used in the assessment of concrete quality. The validation of performance of the two methods was conducted on a 9 m long and 3.6 m wide fabricated bridge structure with numerous artificial defects embedded in the deck.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제9권1호
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• pp.38-44
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• 2017

PURPOSE. The objective of this study was to investigate the effect of surface treatments on microtensile bond strengths (MTBSs) of two types of indirect resin composites bonded to a conventional direct resin composite. MATERIALS AND METHODS. Indirect resin composite blocks of Ceramage and SR Nexco were prepared in a plastic mold having a dimension of $10{\times}10{\times}4\;mm$. These composite blocks were divided into three groups according to their surface treatments: Group1: Sandblast (SB); Group2: Sandblast and ultrasonically clean (SB+UL); Group3: Sandblast plus silane (SB+SI). After bonding with direct resin composite, indirect-direct resin composite blocks were kept in distilled water for 24 hours at $37^{\circ}C$ and cut into microbars with the dimension of $1{\times}1{\times}8\;mm$. Microbar specimens (n = 40 per group) were loaded using a universal testing machine. Failure modes and compositions were evaluated by SEM. The statistical analyses of MTBS were performed by two-way ANOVA and Dunnett's test at ${\alpha}=.05$. RESULTS. Surface treatments and brands had effects on the MTBS without an interaction between these two factors. For SR Nexco, the MTBSs of SB and SB+SI group were significantly higher than that of SB+UL. For Ceramage, the MTBSs of SB and SB+SI were significantly higher than that of SB+UL. The mean MTBS of the Ceramage specimens was significantly higher than that of SR Nexco for all surface treatments. CONCLUSION. Sandblasting with or without silane application could improve the bond strengths of repaired indirect resin composites to a conventional direct resin composite.