박판 레이저 용접부 결함 탐상을 위한 유도초음파 집속 전자기음향 트랜스듀서

박재하; 조승현; 지봉규

doi:10.7779/JKSNT.2018.38.3.182

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박재하 (한국표준과학연구원) 조승현 (한국표준과학연구원) 지봉규 (과학기술연합대학원대학교)

저널정보: 한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제38권 제3호

발행연도: 2018.6

수록면: 182 - 189 (8page)

DOI: 10.7779/JKSNT.2018.38.3.182

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유도초음파 탐상은 기존의 체적파를 이용한 비파괴검사 방법에 비해 정밀도가 떨어지는 것으로 알려져 있으나, 얇은 판재 또는 배관 구조물에서 기존 체적 초음파 기법의 한계로 인하여 유도초음파의 적용성이 확대되어왔다. 하지만 판재 두께 전체에 대한 검사가 가능하다는 장점에도 불구하고, 기존의 접촉식 탐촉자를 이용한 유도초음파 탐상은 접근성과 접촉 문제 등으로 인하여 검사 결과의 신뢰성에 문제가 되어 왔다. 반면 비접촉식 전자기음향 트랜스듀서를 이용한 기술은 위의 문제를 극복할 수 있으나, 압전 소자에 비해 초음파 변환 성능이 저하된다는 점에서 적용성이 낮다. 따라서 본 연구에서는 박판 용접부와 같은 국부영역의 진단을 위해서 전자기음향 트랜스듀서를 이용한 유도초음파 집속 기술을 제안하였다. 코일의 형태와 패턴에 따른 집속 효과를 수치해석적으로 확인하고, 철강 박판에서 전파하는 유도초음파의 면외 변위를 측정함으로써 집속 효과를 검증하였다. 제안한 기법의 타당성을 검증하기 위해 집속 유도초음파 전자기음향 트랜스듀서를 설계/제작하고, 유도초음파 탐상 시험을 통해 집속 영역에서 에너지 밀도가 높은 음장 분포를 확인하였다. 결과적으로, 레이저 용접부에서 결함을 검출함으로써 제안한 집속 유도초음파 전자기음향 트랜스듀서의 성능을 검증하였다.

#박판 #용접부 #초음파 집속 #전자기음향 트랜스듀서 #유도초음파 #Thin Metallic Sheet #Focused Ultrasound #Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) #Guided Waves

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[단행본] - S. Kou / 2002 / Welding Metallurgy / John Wiley and Sons Inc. : 29 ~ 33

[학술지(정기간행물)] - K. Mori / 2003 / Application of Laser Processing for Automotive Body / Journal of the Japan Welding Society 72 (1) : 40 ~ 43

[학술지(정기간행물)] - M. Uchihara / 2005 / The Performance of Tailor Welded Blanks Using High Strength Steel Sheets for Practical Use / Quarterly Journal of the Japan Welding Society 23 (4) : 549 ~ 557

[기타자료] - P. J. Latimer / 1998 / EMAT Probe and Technique for Weld Inspection, U.S. Patent, 5760307

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