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- 저자 : 김병극 ( Byoung-geuk Kim ) (검색결과 5 건)
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김병극 ( Byoung-geuk Kim ),김영주 ( Young-joo Kim ),윤동진 ( D. J. Yoon ),이승석 ( S. S. Lee ) 한국구조물진단유지관리공학회 1998 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2 No.1
Nondestructive testing by using surface hardness method, ultrasonic pulse-velocity method and impact-echo resonant method was performed for the estimation of compressive strength of and the detection of flaws in concrete structures. A wide band displacement, and a wide band velocity sensor and a portable impact-echo testing equipment were developed. Those had quite good characteristics and performance for testing concrete. Relatively resonable testing method for estimating compressive strength was surface hardness method even though the results have large error of about 20 %. The other methods for measuring compressive strength was applicable only in the range lower than about 250 kg/cm<sup>2</sup>. The flaws and cracks in concrete structure were well detected and those sizes and locations were well evaluated by impect-echo test.
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PVDF 수침용 고주파수 초음파 탐촉자의 검출장과 Cr-Ni 강에서의 결함 검출능 측정
이승석,김병극 韓國非破壞檢査學會 1997 한국비파괴검사학회지 Vol.17 No.1
최근 시료 내부의 미세 결함의 측정을 위하여 초음파의 발생 소자로 polyvinylidene fluoride(PVDF) polyvinylidene fluoride trifluoroethylene P(VDF-TrFE) 압전 재료를 사용한 광대역 고주파수 초음파 탐촉자가 이용되고 있다. 중심 주파수 80㎒의 PVDF 수침용 접속형 초음파 탐촉자의 특성과 물과 시료에서의 초음파의 검출장을 측정하였으며 강재 시편에서의 결함 검출능을 측정하였다. 물과 강재 시험편에서 고주파수 초음파의 감쇠가 결함 검출능을 좌우하는 주요 변수이었다. 작은 결정립을 지닌 크롬-니켈강 재료를 사용하여 12mm 깊이에 직경 50㎛에서 560㎛ 범위의 flat-bottom hole들을 가공한 시편을 준비하였고 C-scan과 B-scan을 수행하였다. 직경 280㎛ 이상의 flat-bottom hole들은 검출되었고 파장에 대한 결함 크기의 비가 약 0.48 이하의 결함은 검출되지 않았다. 시편에 초음파의 고주파수 성분이 입사되었으나 약 25㎒ 이상의 고주파수 성분이 시편내의 초음파의 전파 경로에서 모두 감쇠되어 더 작은 결함에 대한 검출장이 형성되지 못했다. Recently high frequency ultrasonic transducers to employ polyvinylidene fluoride(PVDF) or polyvinylidene fluoride trifluoroethylene P(VDF-TrFE) have been used to detect small flaws in immersion testing. The detection field depending on the water path between the transducer and a specimen and the path in a tested specimen was measured using a PVDF transducer with nominal frequency 80MHz. Also, C-scan and B-scan were perfomed for the specimens made of Cr-Ni steel with the artificial flaws, the flat-bottom holes with diameter ranging from 50μm to 560μm at 12mm depth. As the result, the flaws with diameter larger than 280μm were detected, but the flaws with the ratio of diameter to wavelength smaller than about 0.48 were not detected. That the smaller flaws could not be detected was attributed to the attenuation of high frequency components in the steel specimens.
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고주파수 초음파 검출장에서 SiC 세라믹 내부의 미세결함 검출
김병극,이승석 韓國非破壞檢査學會 1997 한국비파괴검사학회지 Vol.17 No.2
파괴역학적 고려에 의하여 구조용 세라믹에서 100㎛ 보다 작은 크기의 결함을 검출하는 것이 요구되고 있다. 미세결함이 삽입된 세라믹 시편을 준비하여 고주파수 검출장에서 C-scan을 수행하였다. 두께 4mm의 SiC 세라믹 시편들을 입도가 100㎛에서 200㎛ 범위의 Fe, 입도 36㎛에서 50㎛ 범위의 Fe와 50㎛크기의 pore를 용침법(infiltration)으로 삽입하여 준비하였고 또 입도 100㎛에서 200㎛ 범위의 WC, 입도 36㎛에서 50㎛ 범위의 WC, 입도 100㎛에서 200㎛ 범위의 Si, 입도 36㎛에서 50㎛ 범위의 Si입자들을 소결법(sintering)으로 삽입하여 준비하였다. 준비된 시편에 대해 중심주파수 80MHz의 polyvinylidene fluoride(PVDF) 초음파탐촉자를 사용하여 C-scan을 수행한 결과 100MHz 범위까지의 고주파수 성분을 지닌 검출장에서는 36㎛에서 200㎛ 범위의 미세결함들이 검출되었으나 60MHz이하의 주파수 성분만으로 구성된 저주파수 검출장에서는 검출되지 않았다. 중심 주파수에서의 파장에 대하여 검출된 최소 결함의 비는 약 0.25로 Rayleigh 산란 영역이었다. It has been required to find flaws smaller than 100㎛ by fracture mechanic consideration. We prepared the infiltrated and sintered SiC structural ceramic specimens including artificial flaws. Fe, pore, WC, Si particles of size ranging from 36㎛ to 200㎛. We performed C-scan for the specimen using a high frequency and broad-band ultrasonic transducer to employ polyvinylidene fluoride(PVDF) and a broad-band electric scanning system. The flaws in the ceramic specimens were detected in the high frequency detection field up to 100MHz. But, the flaws were not detected in lower frequency detection field up to 60MHz. The ratio of the detected smallest flaw size to the wavelength calculated at the center frequency, 80MHz, was about 0.25 in Rayleigh scattering region.
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김기복,김병극,이승석,윤남원,윤동진,안윤국 한국비파괴검사학회 2003 한국비파괴검사학회지 Vol.23 No.1
고온(500℃) 환경에서 접촉식 탐상이 가능한 초음파 탐촉자를 개발하고 평가하였다. 고온용 탐촉자는 Curie 온도가 600 ℃ 이상인 bismuth titanate 계열의 압전세라믹 소자, 텅스텐 분말과 inorganic binder를 혼합한 후면재, 알루미나 튜브, 전면재, 하우징 등으로 구성되었다. 기본 공진주파수가 각각 1.04 및 2.08 ㎒의 2 종류 탐촉자를 제작하였으며 각종 고온용 커플런트의 온도특성을 시험하였다. 개발된 고온용 탐촉자를 이용하여 강재 시편을 대상으로 시편에서의 초음파 반사신호를 측정한 결과 시편의 온도가 증가함에 따라 반사신호의 크기는 감소하였다. 고온에서 반복측정 실험결과 500℃에서 연속적인 접촉식 초음파 탐상이 가능한 것으로 나타났다. Piezoelectric ultrasonic transducers for high temperature contact measurement were developed. These high temperature ultrasonic transducers (HTUT) consisted of bismuth titanate piezoceramic element whose Curie temperature is higher than 600℃, a backing material of the mixture of tungsten powder and inorganic binder, an inner alumina tube, a wear plate and a housing. The operational frequencies of the HTUT were 1.04 and 2.08 ㎒, respectively. Various commercially available couplant for high temperature were evaluated and compared. As a couplant for high temperature ultrasonic testing between HTUT and test specimen, gold epoxy was selected. The peak amplitude of pulse-echo signals from steel test specimen decreased with increasing temperature. The operational temperature of the HTUT reached up to 500℃ at which the continuous contact measurement was possible.
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PVDF 및 P(VDF-TrFE)를 이용한 고주파수 수침용 초음파 탐촉자 개발 및 평가
김기복,김병극,이승석 한국비파괴검사학회 2002 한국비파괴검사학회지 Vol.22 No.1
PVDF 및 P(VDF-TrFE) 고분자 압전박막을 이용하여 고주파수 수침용 초음파 탐촉자를 제작한 다음 그 특성을 비교 ㆍ 평가하였다. 탐촉자와 탐상기 사이의 신호전송용 동축케이블의 길이가 고주파수 초음파 검출장에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초음파 빔의 초점이 형성되는 반사체가 편평할수록 고주파수 초음파 검출장은 감소하는 것으로 나타났으며 3mm 직경의 PVDF 탐촉자의 경우 0.5mm 강구에서 약 100MHz의 광대역 고주파수 초음파 검출장을 형성하였다. PVDF와 P(VDF-TrFE) 탐촉자를 비교한 결과 반사신호의 피크 값과 빔 폭은 P(VDF-TrFE)가 PVDF 보다 크게 나타났으나 고주파수 초음파 검출장은 PVDF가 P(VDF-TrFE)보다 광대역 특정을 나타내었다. 개발된 3mm 직경의 PVDF 탐촉자를 이용하여 표면의 깊이균열 크기가 30∼100μm인 수소유기균열(HIC) 강재 시편을 C-scan한 결과 고감도의 분해능으로 미세 균열의 검출이 가능하였다. The high frequency ultrasonic transducers using polyvinyliden fluoride(PVDF) and polyvinylidene fluoride trifluorethyylene (P(VDF-TrFE) were developed. The characteristics of fabricated high frequency ultrasonic transducer such as beam diameter, high frequency ultrasonic detection field and amplitude of the first pulse echo signal from the test target in the water were analyzed. The high frequency ultrasonic detection field was affected by the length of coaxial cable between high frequency transducer and ultrasonic pulser/receiver. As the size of the test target increased, the high frequency detection field decreased and the amplitude of a reflection signal increased. The peak amplitude of the first pulse echo signal of P(VDF-TrFE) transducer was higher than that of PVDF transducer. The high frequency ultrasonic detection field of PVDF transducer was wider than that of P(VDF-TrFE) transducer. With C-scan testing, the developed high frequency ultrasonic transducer could detect the 30 to 100㎛ of hydrogen induced crack of steel specimen by C-scan testing.
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