• Smart Structures and Systems
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• 제2권3호
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• pp.253-274
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• 2006

The structural monitoring of multi-wire strands is of importance to prestressed concrete structures and cable-stayed or suspension bridges. This paper addresses the monitoring of strands by ultrasonic guided waves with emphasis on the signal processing and automatic defect classification. The detection of notch-like defects in the strands is based on the reflections of guided waves that are excited and detected by magnetostrictive ultrasonic transducers. The Discrete Wavelet Transform was used to extract damage-sensitive features from the detected signals and to construct a multi-dimensional Damage Index vector. The Damage Index vector was then fed to an Artificial Neural Network to provide the automatic classification of (a) the size of the notch and (b) the location of the notch from the receiving sensor. Following an optimization study of the network, it was determined that five damage-sensitive features provided the best defect classification performance with an overall success rate of 90.8%. It was thus demonstrated that the wavelet-based multidimensional analysis can provide excellent classification performance for notch-type defects in strands.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.358-363
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• 2008

재료의 미세열화를 측정하는 비파괴검사법으로 초음파의 비선형파라미터 측정기법이 최근 주목받고 있다. 하지만 그 크기가 매우 작기 때문에 여러 측정 인자들로부터 영향을 받아 일관성 있는 측정이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 접촉식 탐촉자를 이용한 초음파 비선형파라미터의 측정에서 측정시스템에 의존하는 인자들의 영향을 연구하였다. 그 결과 탐촉자 접촉압력과 인가전압이 충분히 클수록 시스템 비선형성의 영향을 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 이 연구의 결과는 정확한 비선형파라미터의 측정을 위한 실험조건을 설정하는 방법으로서 유용하게 사용될 것이 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1400-1409
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• 2001

This paper describes a fiber optic sensor suitable for non-contact detection of ultrasonic waves. This sensor is based on a fiber optic Sagnac interferometer. Quadrature phase bias between two interfering laser beams in Sagnac loop is introduced by a polarization controller. A stable quadrature phase bias can be confirmed by observing the interferometer output versus phase bias. This method eliminates a digital signal processing for detection of ultrasonic waves using Sagnac interferometer. Interference intensity is affected by the frequency of ultrasonic waves and the time delay of Sagnac loop. Collimator is attached to the end of the probing fiber to focus the light beam onto the specimen surface and to collect the reflected light back into the fiber probe. Ultrasonic waves produced by conventional ultrasonic transducers are detected. This fiber optic sensor based on Sagnac interferometer is very effective for detection of small displacement with high frequency such as ultrasonic waves used in conventional non-destructive testing.

• 수산해양기술연구
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• 제27권1호
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• pp.31-40
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• 1991

원격측정에 의한 어군의 탐지범위를 넓히기 위하여 기존 net recorder를 4개의 진동자로 사용할 수 있는 멀티비임 시스템으로 바꾸어, 이들을 직선배열과 평면배열하여 어군탐지범위의 확대폭과 어군의 위치측정에 대한 원격제어 실험을 행하고 그 유용성을 검토.분석한 결과는 다음과 같다. 1. 직선배열에 의한 표적의 탐지범위는 수심과 진동자 간격의 증가함에 따라 증가하였으며, 4개의 진동자를 배열하면 4배까지 확대할 수 있었다. 2. 진동자를 직선배열하여 정치망입구에서 어군을 관측한 결과 길그물에 아주 가까운 2.5~3.5m의 수층으로 많이 입망되었으며, 창그물에 가까운 3.5~4.5m의 수층으로도 어느 정도 입망되었다. 3. 표적의 실제위치와 진동자의 평면배열에 의하여 구한 위치오차는 표적의 수심이 1m, 1.5m, 2m일 때 각각 5.9~27.1cm, 3.2~28.9cm, 3.5~25.8cm였으며, 68.3% 확률원의 반경은 각각 14.6cm, 17.7cm, 17cm였다. 4. 평면배열에 의하여 헛통에서 어군의 행동을 관측한 결과 조류의 방향과 정반대 방향으로 거슬러 유영하면서 자루그물에 입망되는 경향을 나타내었다. 5. 직선 및 평면배열에 의한 어군, 수온, 해저 등과 같은 수중정보는 1,800m까지 원격측정이 가능하였으며, 본 실험의 경우 발신기의 수심이 3m이상이면 어느 곳에서라도 원격측정이 가능하였다.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.200-203
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• 2009

기존 연구를 통해 초음파법을 이용한 고체추진제 연소속도 측정 시스템 및 연소속도 산정 기법을 개발하였으며, 스트랜드버너법과 비교하여 두 측정 기법의 특성을 비교해보았다. 그 결과 초음파법은 측정된 추진제의 잔존길이를 연소시간으로 미분함으로써 고체 추진제의 연소속도를 계산하기 때문에 한번의 시험으로 넓은 압력구간에 걸쳐 고체추진제 연소속도를 구하는 장점이 있으나, 초음파 측정신호의 잡음이 연소속도의 정밀도 및 신뢰성에 영향을 미침을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서는 압력시험과 연소시험에서 획득한 측정신호의 잡음 제거 기법을 제안하고, 제안된 기술을 적용하여 연소속도를 측정한 결과와 제안된 기술을 적용하지 않은 경우를 비교하여 제안된 기술의 성능을 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.103-109
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• 2005

섬유강화복합재료의 품질향상을 위하여 제조공정중에 발생하게 되는 층간 분리 및 기공 등의 결함이 온라인상에서 검출되어야 한다. 일반적으로 섬유강화복합재료의 비파괴 평가에 있어서 초음파 평가기법이 널리 이용되고 있으나 기존의 초음파 평가 기법은 초음파 전파를 위하여 접촉이 이루어져야 하는 단점이 있다. 따라서 기존의 초음파 평가기법은 비접촉의 기법이 아니므로 제조공정중에 적용할 수 없다. 비접촉식의 초음파 평가 기법을 구현하기 위하여 광학적 기법의 레이저 기법이 적용되었으며 본 연구에서는 레이저 유도 초음파 발생 기법과 레이저 간섭계를 이용한 수신기법이 섬유강화 복합재료 판재에서 적용되었다. 레이저 유도 초음파는 펄스레이저에 의한 복합재료 표면의 순간적인 가열과 이에 의한 열변형으로 발생되어 전파되며 본 연구에 가속도계, AE센서 등 주파수 범위가 다른 수신센서를 이용하여 전파방향 변화에 따른 유도 초음파를 수신하였으며 수신된 유도초음파의 전파방향에 따른 전파속도를 비교하였다. 또한 비접촉 수신기법으로 레이저 간섭계를 이용하여 탄소섬유강화 복합재료에서의 초음파를 수신하고 그 주파수 특성을 분석하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1985년도 학술발표회 논문집
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• pp.23-26
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• 1985

압전형 초음파 변화자의 특성을 압전체, matching layer, backing, 매질, tuning 및 구동 회로를 고려하여 해석하였다. 압전체는 KLM 모델을 이용하였고 모델변수를 실험적으로 추정하여 시뮬레이션에 대입하였다. 실험적인 RTIL(Round Trip Insertion Loss)은 면반사(plane reflection)에 대한 pulse-echo를 측정하여 계산되었으며, 이론치와 비교할 때 6-dB 주파수 대역내에서 2-dB 이하의 오차가 관찰되었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제29권3E호
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• pp.107-110
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• 2010

In this paper, the rationale and contents of the special issue of the Journal of the Acoustical Society of Korea regarding comprehensive reviews on past, present and future of biomedical ultrasound are described. Brief descriptions of invited articles are given, and efforts by all contributing authors are gratefully acknowledged.

• 한국음향학회지
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• 제17권6호
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• pp.23-28
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• 1998

고분자 압전 필름인 PVDF를 이용하여 단일막과 이층막의 초음파 변환기를 제작하 여 임펄스 응답특성을 이론식에서 계산하여 실험적으로 확인하여 보았다. 또한 RF 펄스를 이용하여 초음파 변환기의 다층막에 따른 주파수 특성을 조사하였다. 그 결과 임펄스 응답 특성은 이론식과 잘 일치하였으며, 단일막의 변환기가 이층막에 비하여 지속시간이 짧은 펄 스를 나타내었다. RF펄스에 대한 주파수특성은 이층막의 변환기가 단일막에 비하여 광대역 의 특성을 나타냄을 알 수 있었다.