RISS 학술연구정보서비스

검색
다국어 입력

http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.

변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.

예시)
  • 中文 을 입력하시려면 zhongwen을 입력하시고 space를누르시면됩니다.
  • 北京 을 입력하시려면 beijing을 입력하시고 space를 누르시면 됩니다.
닫기
    인기검색어 순위 펼치기

    RISS 인기검색어

      검색결과 좁혀 보기

      선택해제
      • 좁혀본 항목 보기순서

        • 원문유무
        • 원문제공처
          펼치기
        • 등재정보
        • 학술지명
          펼치기
        • 주제분류
        • 발행연도
          펼치기
        • 작성언어
        • 저자
          펼치기

      오늘 본 자료

      • 오늘 본 자료가 없습니다.
      더보기
      • 무료
      • 기관 내 무료
      • 유료
      • AI를 이용한 PEC 측정 데이터 내의 결함 검출

        박덕근,김재민,손대락,유권상,서호건,김경모 한국자기학회 2021 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.31 No.2

        1. PEC(Pulse eddy current) 기법은 단열재하부식(CUI) 검출에 광범위하게 적용되는 전자기 비파괴 진단법이며, 여타 전자기 비파괴 측정 방식들보다 높은 투과성을 이용해 심도깊은 비접촉식 진단이 가능하나 전통적인 측정 방법보다 분석이 어려워 더욱 신뢰성 있는 측정을 위해 더욱 많은 연구가 필요하다. PEC 측정 데이터 분석의 난해함은 검사 시간 및 비용 증가의 원인이 되며, 검사자의 경험과 직관에 대한 의존성이 커 오류 발생 가능성을 높인다. 이 문제를 해결하기 위해서는 방대한 양의 데이터를 정량적으로 분석할 수 있는 인공지능 알고리즘의 도입이 필요하며, 인공지능 도입 가능성과 방안에 대한 연구가 필수적이다. 이 연구에서는 주식회사 AIPIT사가 개발한 PEC 측정 장비를 이용해 배관을 모사한 시편 검사 데이터 취득후 AI 알고리즘을 통해 분석하였다. 시료의 두께가 얇아질수록 일반적인 방법으로는 단차간의 구분이 어려웠으며, 이를 해결하기 위해 SVM과 CNN을 도입하였다. 2. AIPIT 사가 제작한 PEC 측정 장비를 이용하여 시계열의 펄스 와전류 신호를 취득하였으며, 취득한 신호 중 실제 데이터 분석에 이용한 부분은 진폭의 변화량, 최대진폭 및 최대진폭 도달 후 진폭이 펄스 와전류 인가전 시간으로 돌아오는데 걸린 시간이다. 시편에 PEC를 인가 후 장비의 수신 코일에는 먼저 도체 표면에서 유도된 전류가 수신되며, 그 다음 도체내 전도로 유도된 전류가 그 다음으로 감지되며, 이후로는 인가 지점에서 먼 곳에서 유도된 전류가 수신된다. 그러므로 수신된 시계열 전류 신호의 데이터의 중후반부에 도체내 발생한 결함, 도체의 두께에 정보가 있어 이를 분석해 결함 및 두께 정보를 추정할 수 있다. 보온재에 둘러싸인 배관의 내부 두께 측정이 가능한 것인지 확인해 보기 위해 다섯 개의 단차를 가진 탄소강 배관을 준비하였다. 0.5 mm 두께의 스테인레스 크래딩 안에 50 mm 두께의 플라스틱 보온재가 ASTM A106 Grade B 소재의 배관을 둘러 싸고 있다. 배관의 총 길이는 1500 mm이며, 300 mm의 동일간격으로 두께가 단계적으로 일정하게 줄어들도록 제작하였다. 배관 표면부를 동경 방향 매 45도마다 분할해 8 지점 및 길이 방향으로 5개의 계단 부 및 4개의 변곡 지점 총합 9 지점을 측정 지점으로 선정하였다. 총 측정지점은 72곳이며, 각 지점에서 10회씩 총 720개의 펄스 와전류 측정을 수행하였다. 데이터의 정규화 수행을 통해 측정간에 발생한 오차 및 노이즈의 영향을 완화하였다. 잘 알려진 CNN 처리 모델 중 VGG19 및 Inception을 이용하였으며, 모델 내 Convolution 부분은 실험 데이터에 맞게 1차원으로 수정되었다. 도입한 모델 중 높은 성능을 가진 모델 및 Sampling Length를 구별하기 위한 성능 지표로 Mean Absolute Error를 기존으로 삼아 측정을 수행하였다. 3. 펄스 와전류 측정을 통해 취득한 실험 데이터의 AI를 이용한 분석을 수행해 기존 방식의 숙련자의 경험에 의존하지 않으며 인간적 오류의 영향 여지가 적은 정량적 분석을 해내는 딥러닝 모델 개발의 가능성 및 한계를 확인하였으며, 이 모델의 배관 단차 추정 성능이 통계적 방법으로 분석이 어려운 구간에서도 두께를 추정할 수 있음을 확인하였다. 또한 각 모델의 성능 특성 및 최적 작동 환경을 분석을 통해 적합한 알고리즘과 작동 환경 및 이들의 경향성을 확인하였다. Sampling Length가 길어질수록 MAE는 낮아지는 경향을 보였고, 이는 펄스 와전류 진폭이 줄어드는 양상을 충분히 반영할 수 있는 길이의 데이터를 투입하여 성능을 더욱 높일 수 있음을 의미한다.

      • KCI등재
      • 자기센서를 이용한 비파괴 결함탐상 및 인공지능을 이용한 결함 평가

        박덕근,김재민,서호건,이진이 한국자기학회 2021 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.31 No.1

        관의 손상을 탐지하기 위하여 펄스 와전류와 자기장 시각화 하는 자기카메라를 통해 배관 결함을 비파괴적으로 평가하는 기술을 소개한다. 소형 배관의 내부에 홀센서 어레이를 이용한 자속밀도 측정을 통해 배관결함을 검출하였으며, 통계적 처리로 제거하기 어려운 노이즈 및 실험 상의 오차를 딥러닝 및 인공지능 기술을 도입하여 결함 검출 능력을 향상시켰다. 자속밀도분포 분석을 통한 비파괴 분석을 위해서는 배관 용접부의 기계적 특성값이 정적/시변 자속밀도 분포에 미치는 영향을 해석하는 것이 필요하다. 특히, 배관 용접부의 기계적 특성값에 따라 변화하는 전자기적 특성값에 대한 분석과 실험을 실시하고, 전자기적 특성값에 따라 변화하는 정적 자속밀도 분포와 시변 자속밀도분포의 실험적 연구를 수행하였다. 이를 통해 용접부의 시험편 두께 변화, 균열, 자속밀도 분포와 시변 자속밀도 분포에 미치는 영향을 해석할 수 있다. 이 분석 결과를 토대로 균열, 결함 진전, 응력집중, 열화 등의 결함에서 발생하는 지표와 두께변화, 표면조도, 형상 등에서 발생하는 비결함 노이즈 신호를 구별하고, 이 둘을 정확히 평가하기 위한 전자계 인가방법을 해석하였다. 이 해석결과를 토대로 시편에 인가하는 전류밀도 및 자속밀도의 크기와 주파수에 의한 결함-비결함 신호의 해상력을 파악하고자 하였다. 자기장 시각화 및 딥러닝을 통한 분석을 통해 결함의 분류 및 결함 형상의 시각화가 가능함을 확인하였다. 펄스 와전류를 이용한 비파괴 시험은 도체에 전류를 가할 때 발생하는 와전류의 변화량을 이용해 시험 대상을 분석하는 방법이다. 펄스 와전류 비파괴 검사는 배관의 외부 단열을 제거하지 않고 내부 결함을 검사할 수 있지만 비접촉식 비파괴 검사이므로 정확도 향상을 위해 많은 연구가 필요하다. 펄스 와전류 비파괴 검사방법을 검증하기 위해 내부 계단 모양의 두께에 차이가 있도록 파이프 모양의 시험편을 측정하였다. 시험편소재의 합금 제조 공정의 특성상 소재의 불균일로 인한 측정 오차로 동일한 두께에서도 측정 값에 오차가 발생한 탓에 기존의 잘 알려진 통계적 신호 처리 방법으로는 실험 결과를 구별하기 어려웠고 분석하기도 어려웠다. 펄스 와전류 비파괴 시험을 개선하기 위해서는 측정 결과의 변화 인자 중 시험편의 두께 차이로 인한 변화량 추출 방법이 필요하다. SVM을 통해 두께에 따른 측정 값의 변화량을 구별할 수 있었으나, 측정 값 편차가 작은 시편의 얇은 부분에서는 정확도가 떨어졌다. CNN을 이용한 딥 러닝 알고리즘은 SVM으로 변화량을 구별하기 어려운 구간에서도 변화량을 구별할 수 있었다. 자기장 카메라의 경우 측정을 원하는 부위에 접촉식 검사를 시행해야 하며 이면결함탐지는 어려운 대신 탐지 속도가 빠르며 신속한 검사가 가능한 데다 결함의 형상 판별에 강점이 있다. 펄스 와전류를 통한 검사의 경우 속도가 느리며 결함 형상 정보를 얻는 것이 어려우나 탐지면 직접 접촉 없이 검사가 가능하며, 이면 결함이나 보온재나 표면 보호재가 있음에도 결함 탐지가 가능하다는 장점이 있다. 상보적인 두 결함 검사 방식의결합을 통하여 더욱 효율적이고 정확한 결함 탐지 방법이 가능할 것으로 기대된다.

      연관 검색어 추천

      이 검색어로 많이 본 자료

      활용도 높은 자료

      해외이동버튼