nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
비파괴검사 분야에 대한 시뮬레이션은 다양한 결함에 대한 신호의 예측과 검사 절차 개발에 사용되어진다. 특히 비파괴검사 전용 시뮬레이션 툴인 CIVA는 정확도가 높고 빠른 계산이 가능하며, 비파괴평가 기술과 동일한 형태의 화면 표시와 시각적으로 개선된 3차원 그래픽 유저 인터페이스를 제공한다. CIVA 소프트웨어 개발자가 내부적으로 타당성 검증을 시행하겠지만, 사용 이전에 소프트웨어의 정확도를 평가하는 독립적인 유효성 검증 연구가 필요하다. 이러한 목적으로 이번 연구에서는 CIVA를 이용하여 원자로 상부 헤드 관통관 검사에 사용되는 보정시험편에 대하여 TOFD 신호를 시뮬레이션하고, 실제 검사 신호와 비교하여 시뮬레이션 신호의 정확도와 적용 범위에 대하여 검증하였다. 종합적으로, A-scan 신호, B-scan 이미지, 깊이 측정 측면에서 CIVA 시뮬레이션 결과와 실험 결과 간에 전반적으로 일치를 보였다.

The simulation of nondestructive testing has been used in the prediction of the signal characteristics of various defects and in the development of the procedures. CIVA, a simulation tool dedicated to nondestructive testing, has good accuracy and speed, and provides a three-dimensional graphical user interface for improved visualization and familiar data displays consistent with an NDE technique. Even though internal validations have been performed by the CIVA software development specialists, an independent validation study is necessary for the assessment of the accuracy of the software prior to practical use. In this study, time of flight diffraction signals of ultrasonic inspection of a calibration block for reactor vessel head penetrations were simulated using CIVA. The results were compared to the experimentally inspected signals. The accuracy of the simulated signals and the possible range for simulation were verified. It was found that, there is a good agreement between the CIVA simulated and experimental results in the A-scan signal, B-scan image, and measurement of depth.

(게재일: 2016.08.30)
다중화와 절대측정이 가능한 광섬유 브래그 격자(FBG) 센서는 다양한 분야의 건전성 모니터링에 활용되고 있으며, 패키징을 통한 빠른 상용화가 진행 중이다. 하지만, 장시간 구조 건전성 모니터링시 FBG 센서는 반복 열하중에 노출되며 이는 센서의 신호 안정성에 영향을 줄 수 있어 면밀한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 FBG 센서의 브래그 격자 부분에 대한 두 가지 패키징 방법(양단 접착, 직접 접착)에 대해 반복 열하중이 신호 안정성에 미치는 영향을 고찰하였다. 구체적으로, 의 온도 조건에서 300사이클 동안 FBG 센서의 브래그 파장, 광 강도값, 반너비값 등의 신호 특성을 관찰하였으며 직접 접착에 대해 수행한 선행 연구와의 비교를 통해 두 가지 패키징 방법에 대한 신호 안정성을 평가하였다. 시험 결과, 장기간 반복 열하중이 가해지는 환경에 노출된 FBG 센서의 경우 양단 접착이 직접 접착보다 신호 안정성이 더 높기 때문에 FBG 센서의 패키징시 양단 접착 방식이 더 효과적임을 확인하였다.

Fiber Bragg grating (FBG) sensors are applied in structural health monitoring (SHM) in various application fields because of their ease of multiplexing and capability of performing absolute measurements. Moreover, the packaging methods of FBG sensors accelerate their commercialization rapidly. However, long-term SHM exposes the FBG sensors to cyclic thermal loads, and a investigation is required because it finally leads to the signal instability of the FBG sensors. In this study, the effects of sensor packaging methods two methods are generally used for the FBGs: (bonding both sides of the FBG or bonding the FBG directly on signal stability of FBG sensors are investigated. Tests are conducted on specimens in a thermal chamber, over a temperature range from to for 300 cycles. Signal characteristics such as Bragg wavelength, light intensity and full width at half maximum are examined and are compared with those of the FBG sensors, obtained in a previous study under direct bonding conditions. From the comparison, it is observed that the FBG sensors with bonding on both sides of the FBG demonstrate higher signal stabilities when exposed to cyclic thermal loads during long-term SHM. Consequently, it guarantees more effectiveness when packaging the FBG sensors.

(게재일: 2016.08.30)
Flexible ECT (eddy current array) probe를 사용하여 판재 및 용접부에 존재하는 notch 결함을 MS-5800E와 OmniScan MX 장비로 검출능력을 비교하고, 주파수와 lift-off를 변수로 신호의 특성을 비교하고자 하였다. 실험 결과, 500, 1000, 1500 kHz를 사용하였을 때 notch 깊이가 증가할수록 신호의 진폭이 증가하는 것으로 나타났고, lift-off 변화에 따른 신호의 진폭은 선형적으로 감소하였다. 또한 용접부 결함은 probe와 시험체의 접촉면에 밀접한 관계가 있다. Probe와 시험체의 접촉면이 양호한 경우 검출감도가 우수하고 그렇지 않은 경우에는 검출감도가 떨어지는 것을 알 수 있었다.

This paper aims to compare the ability to detect notch defects existing in the plate and welded area using a flexible ECA (eddy current array) probe with OmniScan MX and MS-5800E. The characteristics of signals with various frequencies and lift-offs were also compared. As a result, when signals of frequencies 500, 1000, and 1500 kHz were used, the amplitude of the signal increased, as the depth of the notch increased, but reduced linearly in accordance with the lift-off variation. In addition, the detection sensitivity of the weld defect was found to be closely related to the contact surface of the probe and specimen. In this paper, it was demonstrated that the detection sensitivity was excellent when the contact surface of the probe and the specimen was sufficient, but it was poor when the contact surface was insufficient.

(게재일: 2016.08.30)
증기발생기 2차측(관판 상단 및 관 지지판)에 잔류하는 이물질은 전열관에 마모를 야기하여 누설을 발생시킬 가능성이 있으며, 마모는 전열관 재료의 부식 특성과는 별개로 이물질의 재료, 형태, 크기 등에 따라 큰 영향을 받는다. 관판 상단 및 관 지지판 부위의 이물질 여부는 원격육안검사(FOSAR) 방법과 와전류탐상검사(ECT)를 통해 확인하고 있다. 증기발생기 2차측의 잔류 이물질은 그 재질이나 전열관과의 접촉상태 등에 따라 검출하는데 제한성이 나타난다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 형태와 재료의 이물질을 관판 상단에서 수직 및 수평한 방향으로 이동시켰을 때, 이물질에 대한 보빈신호의 검출 감도를 측정하기 위해 데이터를 수집하고 분석하였다.

Residual foreign objects at the secondary side (top of the tubesheet and tube support plates) of a steam generator are likely to cause a leak by causing wear in the tube. The extent of wear is significantly affected by the material, shape, and size of the foreign object, and the corrosion properties of the tube. The presence of foreign objects at the top of the tubesheet and tube support plates has been identified using remote visual inspection methods such as the foreign object search and retrieval and eddy current test (ECT). The detection of the residual foreign object at the secondary side of a steam generator has limitations that depend on the material properties and the condition of contact with the tube. In this study, which is vertical and horizontal from the upper tubesheet, the corresponding bobbin ECT signals were collected and analyzed to measure its ability to detect foreign objects.

(게재일: 2016.08.30)
차량 부품의 고장은 운용 중단과 탈선 결과로 나타날 수 있으며 차량 주요부품의 이상상태를 진단하는 것은 중요하다. 온도를 이용한 진단 방법은 철도차량 회전기기의 -예를 들면, 베어링, 감속기, 견인전동기, 디스크- 비정상 상태를 진단하는 기본적인 방법이다. 본 연구에서는 적외선열화상과 패턴 이미지법을 이용하여 차량 하부의 회전기기의 이상 진단시스템을 구축하여 현장시험을 수행하였다. 그 이상상태 진단시스템은 차량 하부 회전기기의 이상발열 상태를 진단할 수 있었으며 비정상 상태를 평가할 수 있었다.

The faults in railway vehicle components may result in either the stoppage of the service and the derailment of the vehicle. Therefore, it is important to diagnose and monitor the main components of a railway vehicle. The use of temperature is one of the basic methods for the diagnosis of abnormal conditions in the rotational components of a railway vehicle, such as bearings, reduction gears, brake discs, wheels and traction motors. In the present study, the diagnose of the rotational components using infrared thermography and a pattern recognition technique was carried out and a field test was performed. The results show that this method of diagnosis using infrared thermography can be used to identify abnormal conditions in rotational components of a railway vehicle.

(게재일: 2016.08.30)
인쇄기판형 열교환기는 집적도가 높고 구조적으로 견고하여 차세대 초임계 이산화탄소 발전 사이클용 열교환기로 각광받고 있다. 본 논문에서는 열원측과 열침측의 채널 크기가 상이한, 획기적인 형태의 인쇄기판형 열교환기에 대한 수치적 연구 결과를 보고한다. 초임계 이산화탄소를 작동유체로 하는 인쇄기판형 열교환기에 대해서 형상변수에 따른 전열성능을 해석하였으며, 그 결과 열원 혹은 열침측의 채널 직경이 증가함에 따라 유속 감소에 의해 전열성능이 단조적으로 감소하는 것을 확인하였다. 채널간격의 경우 열교환기의 전열성능에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 수력직경이 동일할 경우 채널 단면의 모양은 전열성능에 괄목할 만한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

The printed circuit heat exchanger (PCHE) is regarded as a promising candidate for advanced heat exchangers for the next-generation supercritical power generation owing to its high compactness and rigid structure. In this study, an innovative type of PCHE, in which the channel sizes for the heat source fluid and heat sink fluid are different, is considered for analysis. The thermal performance of the PCHE, with supercritical as the working fluid, is numerically analyzed. The results have shown that the thermal performance of the PCHE decreases monotonically when the channel size of either the heat source channel or the heat sink channel, because of the decreased flow velocity. On the other hand, the thermal performance of the PCHE is found to be almost independent of the spacing between the channels. In addition, it was found that the channel cross sectional shape has little effect on the thermal performance when the hydraulic diameter of the channel remains constant.

(게재일: 2016.11.01)
본 논문에서는 역청탄인 Glencore 탄을 염산과 질산수용액을 이용하여 산 처리하고 원탄과 산 처리 된 석탄의 물리, 화학적 비교분석과 직접탄소 이용 연료전지(Direct Carbon Fuel Cell, DCFC)의 성능 비교 분석을 수행하였다. 석탄의 물성들을 분석하기 위해 열중량 분석과 가스 흡착법, X선 광전자 분광법을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 연료의 열적 반응성이 증가하였음을 알 수 있었고, 가스 흡착법 결과로 기공의 평균지름은 변화가 없었지만 표면적은 감소함을 알 수 있었다. X선 광전자 분광법에서는 처리의 경우 가장 높은 산소/탄소 비율을 보였고, 이를 통해 다양한 표면 산소작용기가 증가한 것을 확인하였다. 연료의 표면 물성과 전기화학 성능을 비교한 결과, 표면의 산소 성분의 변화가 DCFC의 성능 향상에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

Coal modified by acid treatment was investigated to analyze the correlation between the cell performance and electrochemical parameters in a direct carbon fuel cell (DCFC). The fuels were subjected to thermogravimetry analysis, gas adsorption test, and X-ray photoelectron spectroscopy to investigate the fuel properties and surface characteristics. After the treatment of raw coal, the thermal reactivity of the treated fuels increased, and the specific surface area decreased, though the mean pore diameters of three fuels were similar. The coal treated by showed the highest ratio of oxygen to carbon, and also an increase in the surface oxygen groups on the fuel surface. Through comparison between the fuel surface properties and electrochemical performance, it was confirmed that the surface oxygen groups have an influence on the improvement in the DCFC performance.

(게재일: 2016.11.01)
본 연구의 목적은 에어컨 사이클 성능해석에 있다. 응축기, 증발기, 팽창밸브 및 압축기는 냉동사이클을 구성하는 핵심요소이다. 사이클의 개별적인 구성요소들에 대한 해석 기법들을 합리적으로 통합하여 다양한 운전조건에서 에어컨 시스템 성능예측이 가능하도록 하였다. 응축기 압력은 압축기 질량유량과 팽창밸브 유량이 일치하도록 반복계산에 의해 획득되며, 증발기 압력은 목표 흡입과열도가 획득되도록 압축기 흡입엔탈피를 반복계산에 의해 획득되었다. 더 나아가서 복수 실내기를 장착한 에어컨 시스템의 성능이 예측될 수 있도록 알고리듬들이 마련되었으며, 이들 모델들에 대한 해석결과를 제시하였다. 소프트웨어의 정확성은 실험결과에 의해 증명 되었다. 특히, 8.3 kW급 모델의 실험결과와 비교함으로써, 소프트웨어의 정확성이 다양하게 검정되었다. 해석결과로써, 정확성은 대체적으로 10% 이내에 있는 것으로 확인되어 우수한 신뢰성이 확보되었다.

In this study, the cycle performance of an air conditioner with multi-indoor units is analyzed and simulated. The cycle performance could be predicted through the integration of mathematical formulation for these devices. The condenser pressure is obtained by an iteration process to match the mass flow rates of the compressor and the expansion valve and the evaporator pressure is determined by an iteration process, in which the suction super heat is tracing the targeted super heat. The required software was developed by system programming. the software algorithm is extended to predict the cycle performance of an air conditioner system with multi-indoor units, and then the numerical results are compared with experimental results. This mathematical model is validated from the result of experiments conducted on 8.3kW air conditioner. The errors in capacity, electronic power, and COP are found to be within 10% in general.

(게재일: 2016.11.01)
전자 통신 분야에서 히트파이프를 활용한 방열기술은 점차 늘어나고 있다. 특히 전자 패키지 응용에서는 원형 단면 히트파이프에 비해 평판 형상의 얇은 히트파이프가 보다 더 적용하기에 용이하다. 압출 공정에 기반한 평판 히트파이프는 내벽에 사각 단면 그루브들로 이루어진 단순한 모세관 윅 구조를 갖는다. 그루브 윅이 내벽에 다수 개 설치가 된다고 하더라도 상대적으로 높은 모세관력을 달성하기는 어렵다. 본 연구에서는 그루브 윅의 모세관력 향상을 위해 와이어 다발을 적용한 평판 히트파이프의 제작 및 성능평가 실험을 수행하였다. 실험을 통해 와이어 다발을 윅으로 갖는 평판 히트파이프의 열저항 및 열전달률이 그루브 윅 평판 히트파이프에 비해 각각 3.4배와 3.8배 가량 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 와이어 다발을 통한 모세관력 향상 효과를 실험적으로 확인하였으며, 향후 상용화를 위한 연구를 진행할 계획이다.

The use of heat pipes in the electronic telecommunication field is increasing. Among the various types of heat pipes, the thin flat heat pipe has relatively high applicability compared with the circular heat pipe in the electronic packaging application. The thin flat heat pipe based on extrusion fabrication has a simple capillary wick structure consisting of rectangular cross sectional grooves on the inner wall of the pipe. Although the groove serves as a simple capillary wick, and many such grooves are provided on the inner wall, it is difficult for the grooves to realize a sufficiently high capillary force. In the present study, a thin flat heat pipe with a wire bundle was developed to overcome the drawback of poor capillary force in the thin flat heat pipe with grooves, and was evaluated by conducting tests. In the performance test, the thin flat heat pipe with the wire bundle showed a lower thermal resistance of approximately 3.4 times, and a higher heat transfer rate of approximately 3.8 times with respect to the thin flat heat pipe with grooves as the capillary wick respectively. The possibility of using the wire bundle as a capillary wick in the heat pipe was validated in the present study; further study for commercializing this concept will be taken up in the future.

(게재일: 2016.11.01)
연료전지의 성능에 가장 큰 영향을 주는 요소 중에 하나가 가스확산층과 촉매층에서 물의 거동이다. 따라서 가스확산층의 특성에 따른 유체의 거동의 변화를 이해하는 것은 연료전지의 성능개선과 가스확산층의 설계를 위한 필수적인 요소이다. 이 연구에서는 가스확산층의 설계요소인 기공도, 굴곡도와 유효확산계수를 수치적으로 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 검증을 위하여 지름이 일정한 구형입자를 이용하여 기공도가 다른 다공체를 만들고 구형입자에 Bounceback 조건을 적용한 격자 볼쯔만법 유동해석을 수행하였다. 다공체 내의 유동효과를 나타내는 투과도는 다공체에 의한 압력강하와 평균유속으로 계산하고, 질량이 없는 입자의 평균 다공체 통과 거리로부터 계산한 굴곡도와 기공도를 이용하여 계산한 유효확산계수를 Neale의 이론식과 비교하여 정확하게 일치하는 것을 확인하였다. 이 방법은 실제 다공체의 이미지를 이용한 계산에도 수정없이 이용할 수 있어 연료전지의 성능향상과 설계를 위한 가스확산층의 특성분석에 활용될 수 있다.

The performance of proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) is strongly related to the water flow and accumulation in the gas diffusion layer (GDL) and catalyst layer. Understanding the behavior of fluid from the characteristics of the media is crucial for the improvement of the performance and design of the GDL. In this paper, a numerical method is proposed to calculate the design parameters of the GDL, i.e., permeability, tortuosity, and effective diffusivity. The fluid flow in a channel filled with randomly packed hard spheres is simulated to validate the method. The flow simulation was performed by lattice Boltzmann method with bounce back condition for the solid volume fraction in the porous media, with different values of porosities. Permeability, which affects the flow, was calculated from the average pressure drop and the velocity in the porous media. Tortuosity, calculated by the ratio the average path length of the randomly injected massless particles to the thickness of the porous media, and the resultant effective diffusivity were in good agreement with the theoretical model. The suggested method can be used to calculate the parameters of real GDL accurately without any modification.

(게재일: 2016.11.01)
국내 연안에서 하계에 출현하는 Alexandrium 속 와편모류의 종 다양성 연구를 위해, 2013년 7월부터 10월까지 19개 정점에서 해수 시료를 채취하였고, 이 가운데 4개 지역에서 Alexandrium 속의 와편모류가 확인되었다. 해당 4개 해수 시료에 단세포/단세포사 분리법을 적용하여, 총 22 종류의 Alexandrium 단종배양체를 확립하였다. 이 가운데 4종류의 Alexandrium 단종배양체에 대한 형태학 및 유전학적 특성을 분석한 결과, 각각 A. catenella, A. affine, A. fraterculus 및 Alexandrium sp.(strain WEB-Alex-01)인 것으로 확인되었다. 우리나라 연안에서 일반적으로 Alexandrium이 춘계 또는 추계의 중수온기에 주로 출현하는 것으로 알려진 바와는 대조적으로, 다양한 Alexandrium 종들이 하계에도 출현함을 확인하였다. 미동정 Alexandrium sp.(strain WEB-Alex-01) 종주는 국내 최초 보고 종으로서, 이 단종배양체에 대한 분류, 생리, 생태, 독성 등에 관한 추가적인 연구가 필요하다.

We investigated the occurrence of the dinoflagellate genus Alexandrium in the nineteen Korean coastal sites from July to October 2013. Alexandrium-like planktonic cells were microscopically observed only in four out of the 19 sampling sites. From the samples containing Alexandrium-like cells 22 clonal cultures of Alexandrium species were established by single cell or single chain isolation method. Taxonomic identity of the 4 different strains ascertained by the robust analyses of morphological and molecular genetic characteristics were confirmed to be A. catenella, A. affine, A. fraterculus and an unidentified Alexandrium sp. for which strain WEB-Alex-01 was assigned. It was ascertained that in spite of hot summer diverse Alexandrium species attaining up to four were distributed in the study area, in contrast with the long empirical recognition that the emergence of Alexandrium species is restricted to cooler seasons like spring or autumn in Korean coastal waters. Morphology and genetic characteristics of Alexandrium sp. strain WEB-Alex-01 are different from any other previously reported Alexandrium species from Korean seas, which implies that further studies on taxonomic, physiological, ecological and toxicological properties of the newly recorded Alexandrium species are needed.

(게재일: 2016.11.30)
가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

Thermal barrier coating (TBC) is an essential element consisting of a super-alloy base and ceramic coating designed to achieve long operational time under a high temperature and pressure environment. However, the top coat of TBC can be delaminated at certain temperatures with long operation time. As the delamination of TBC is directly related to the blade damage, the coupling status of the TBC should be assured for reliable operation. Conventional studies of nondestructive evaluation have been made for detecting generation of thermally grown oxide (TGO) or qualitatively evaluating delamination in TBC. In this study, the ultrasonic C-scan method was developed to obtain the damage map inside TBC by estimating the delamination in a quantitative way. All specimens were isothermally degraded at with different time, having different partial delamination area. To detect partial delamination in TBC, the C-scan was performed by a single transducer using pulse-echo method with normal incidence. Partial delamination coefficients of 1 mm to 6 mm were derived by the proportion of the surface reflection signal and flaw signal which were theoretical signals using Rogers-Van Buren and Kim's equations. Using the partial delamination coefficients, the partial delamination maps were obtained. Regardless of the partial delamination coefficient, partial delamination area was increased when degradation time was increased in TBC. In addition, a decrease in partial delamination area in each TBC specimen was observed when the partial delamination coefficient was increased. From the portion of the partial delamination maps, the criterion for delamination was derived.

(게재일: 2016.10.30)
높은 고도에서 운행되는 항공기는 - 이하의 극저온 피로환경에 노출된다. 이때 반복하중을 통해 발생되는 크랙과 같은 미세결함은 항공기 구조물의 물성변화를 야기하고 구조물 파단과 같은 심각한 구조적 결함을 야기한다. 따라서 효율적인 구조물의 유지보수 및 수명 예측을 위해 구조물의 지속적인 상태진단이 필요하다. 본 연구에서는 실제 항공기 운행조건과 유사한 극저온 피로환경에서 항공기 날개의 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 초기 결함 탐지를 위해 사각배열 압전구동기 및 센서를 구조물 하단에 부착한 뒤, 유도초음파 기반 능동센싱 기법을 통해 손상에 의한 산란 및 반사파를 측정하였다. 이후 통계학적 모델 분석과 위상배열기법을 통해 손상 발생 시점을 파악 및 손상 위치 탐지를 실시하였다. 또한, 극저온 환경에서의 센서의 생존성 파악과 구조 건전성 모니터링 결과의 신뢰성 향상을 위해 센서자가진단을 실시하였다. 실험 결과, 제안된 기법을 통해 극한환경에서 운행되는 구조물의 초기 손상 탐지 및 손상 위치 탐지가 높은 정확도로 가능함을 확인하였다.

As aircrafts are being operated at high altitude, wing structures experience various fatigue loadings under cryogenic environments. As a result, fatigue damage such as a crack could be develop that could eventually lead to a catastrophic failure. For this reason, fatigue damage monitoring is an important process to ensure efficient maintenance and safety of structures. To implement damage detection in real-world flight environments, a special cooling chamber was built. Inside the chamber, the temperature was maintained at the cryogenic temperature, and harmonic fatigue loading was given to a wing structure. In this study, piezoelectric active-sensing based guided waves were used to detect the fatigue damage. In particular, a beamforming technique was applied to efficiently measure the scattering wave caused by the fatigue damage. The system was used for detection, growth monitoring, and localization of a fatigue crack. In addition, a sensor diagnostic process was also applied to ensure the proper operation of piezoelectric sensors. Several experiments were implemented and the results of the experiments demonstrated that this process could efficiently detect damage in such an extreme environment.

(게재일: 2016.10.30)
탄소나노튜브와 그래핀 등으로 대표되는 탄소 동소체기반 나노재료의 우수한 기계적 특성을 이용해 콘크리트의 압축강도를 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로, 나노재료 적용을 통한 강도 향상을 위해서는 콘크리트 내 나노재료의 분산성이 높아야 하며, 이를 검증하기 위해 외부에서 비파괴적으로 확인할 수 있는 검사 기술이 요구된다. 본 연구에서는, 적외선의 직진성과 마이크로파의 투과성을 동시에 갖고 있는 THz 전자기파를 이용하여 MWCNT 및 GO가 포함된 두 종류의 나노시멘트 모르타르 시편을 제작하여 굴절률 및 흡수율과 같은 기초 광학물성 측정 시험을 수행하였다. 시험을 통해 일반 시멘트 모르타르에 비해 나노재료가 포함된 시편에서 굴절률은 평균 1.0~2.5%, 흡수율은 평균 -14~28% 차이로 측정됨을 확인하였다. 이를 통해, 비파괴적으로 콘크리트 내부에 포함된 나노재료의 분포도를 영상화할 수 있는 기술의 실현 가능성을 확인하였다.

Enhancing mechanical strength of concrete has been fascinated using carbon-based nanomaterials such as CNT and graphene. The key to improving strength is a dispersion of nanomaterials. A novel method is required to investigate the dispersion inner concrete nondestructively. In this study, the optical optical properties such as refractive index and absorption coefficient are measured in nano-cement mortar specimens containing MWCNT and GO using THz electro-magnetic waves. From the results, the properties of nano-cement mortar are confirmed to be 1.0% to 2.5% higher in refractive index, and -14% to 28% higher in absorption coefficient than those of cement mortar at the average values. Using these characteristics, visualizing the dispersion of nano-concrete structures seems possible in future.

(게재일: 2016.10.30)
구조물 표면은 부식으로 인하여, 크랙이나 감육이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 구조물의 파단으로 귀결되어 많은 인명 피해와 재산 손실을 초래할 수 있다. 이에 따라, 박판 구조물이나 배관 구조물과 같이 검사 면적에 비해 두께가 얇은 구조물에 대한 레이저 영상화 기법은 최근 10여년간 꾸준히 연구가 진행되었다. 가장 많이 사용되는 방법으로는 펄스 레이저를 이용한 영상화 시스템이다. 이 방법을 이용하여 평판 구조물, 배관 등 다양한 구조물을 스캐닝하여 비교적 짧은 시간에 원하는 영역을 검사하고 영상화하는 기법이 개발되었다. 하지만, 이 기법은 음파가 결함에 의해 반사되는 반사파를 이용하여 영상화하는 기법으로 검사 위치마다 수 ms의 시간지연이 필요하며, 검사 위치마다 레이저 빔을 집속해주는 렌즈가 필요하여 고가의 복잡한 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 연속 가진기법을 이용하여 구조물에 정상파(standing wave)를 가진하고, 이 정상파를 위치별로 스캐닝하여 결함을 영상화하는 기술을 제안하였다. 평판 구조물에 두께가 변화하는 결함을 인공적으로 삽입하여, 제안된 기술의 두께 변화 탐지 가능성을 제시하였다.

Corrosion on the surface of a structure can generate cracks or cause walls to thin. This can lead to fracturing, which can eventually lead to fatalities and property loss. In an effort to prevent this, laser imaging technology has been used over the last ten years to detect thin-plate structure, or relatively thin piping. The most common laser imaging was used to develop a new technology for inspecting and imaging a desired area in order to scan various structures for thin-plate structure and thin piping. However, this method builds images by measuring waves reflected from defects, and subsequently has a considerable time delay of a few milliseconds at each scanning point. In addition, the complexity of the system is high, due to additional required components, such as laser-focusing parts. This paper proposes a laser imaging method with an increased scanning speed, based on excitation and the measurement of standing waves in structures. The wavenumber of standing waves changes at sections with a geometrical discontinuity, such as thickness. Therefore, it is possible to detect defects in a structure by generating standing waves with a single frequency and scanning the waves at each point by with the laser scanning system. The proposed technique is demonstrated on a wall-thinned plate with a linear thickness variation.

(게재일: 2016.10.30)