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정용무(Yong-Moo Cheong),이덕현(Deok-Hyun Lee) 한국비파괴검사학회 2012 한국비파괴검사학회지 Vol.32 No.4
기존 비파괴평가 기술의 결함 탐지 한계를 극복하기 위하여 비선형 초음파공명 특성을 이용한 미세균열 진단 기술을 개발하였다. 가진 전압에 따른 초음파공명 주파수의 천이현상과 정규화 공명 진폭 감소현상을 비선형 초음파공명 특성 파라미터로 제안하였으며 이를 실험적으로 확인하였다. CT 시편에 피로시험을 통하여 미세한 자연 균열을 생성하였으며 피로 사이클 단계마다 초음파공명주파수와 정규화 공명진폭의 변화를 측정하였다. 무결함 또는 10 ㎛ 정도의 매우 미세한 균열이 존재하는 시편에서는 초음파공명 주파수 천이현상이나 정규화 공명 진폭의 변화가 나타나지 않는 반면에 30 ㎛ 이상의 미세 균열 시편에서는 균열 크기가 증가함에 따라 초음파공명주파수의 천이 현상이나 정규화 공명 진폭의 감소량이 증가함을 확인하였다. In order to overcome the detection limit by the current nondestructive evaluation technology, a nonlinear resonant ultrasound spectroscopy(NRUS) technique was applied for detection of micro-scale cracks in a material. A down-shift of the resonance frequency and a variation of normalized amplitude of the resonance pattern were suggested as the nonlinear parameter for detection of micro-scale cracks in a materials. A natural-like crack were produced in a standard compact tension(CT) specimen by a low cycle fatigue test and the resonance patterns were acquired in each fatigue step. As the exciting voltage increases, a down-shift of resonance frequency were increases as well as the normalized amplitude decrease. This nonlinear effects were significant and even greater in the cracked specimen, but not observed in a intact specimen.
유한 요소 해석법을 이용한 U-자형 전열관의 ECT 노이즈 신호 분석
오세범(Se Beom Oh),최가현(Ga Hyun Choi),이덕현(Deok Hyun Lee),최명식(Myung Sik Choi),김종범(Jongbeom Kim),김경모(Kyung Mo Kim) 한국비파괴검사학회 2020 한국비파괴검사학회지 Vol.40 No.3
원자력발전소 증기발생기 전열관은 row 번호에 따라서 크기 및 형상에 큰 차이를 두고 있다. 특히 row1 전열관은 증기발생기 가장 내부에 위치하기 때문에 곡관의 반경이 가장 작고, U-bend 형태로 되어있다. 증기발생기 전열관은 두께가 약 1 mm 정도로 얇기 때문에 곡관부를 제작함에 있어서 잔류응력 등에 의한 기하학적 변화가 일어날 수 있다. 이러한 단면적 변화는 배관의 왜곡률을 유발한다. 원자력발전소 증기발생기의 건전성 및 안전성 확보를 위한 와전류 검사(ECT) 시에 곡관부의 형상변화는 노이즈를 유발할 수 있어 배관의 결함 평가를 어렵게 하고있다. 하지만 이와 같은 문제에서 발생하는 노이즈 신호들은 실제 환경에서 분석해내기 어렵고, mock-up을 제작하기 어렵기 때문에 노이즈 신호와 결함 신호를 구별하기에 큰 어려움이 있다. 수치해석 기법을 기반으로 하는 상용 프로그램인 COMSOL Multiphysics의 전자기적 해석방법을 이용하여 전열관의 곡관에 따른 단면적 변화와 같은 환경을 모사하여 다양한 노이즈 신호를 확보하고, 실제 신호와의 비교 분석을 통하여 정확도를 높이고 다양한 형태의 노이즈 신호를 확보한다면 실제 검사 시 노이즈 신호를 제거하는데 유용할 것이라 사료된다. The size and shape of a steam generator heat pipe in a nuclear power plant varies based on the row number. Specifically, row 1, which is the innermost row in the steam generator, exhibits the smallest radius of curvature and U-bend shape. The steam generator heat pipe has a low thickness of approximately 1 mm. Hence, this can geometrically change the cross-sectional area owing to the residual stress accumulated during the manufacturing process of the curvature pipe. This change in cross-sectional shape causes the distortion of the pipe. Eddy current testing (ECT) is performed to ensure the integrity and safety of steam generators in nuclear power plants. If the cross-sectional shape of the curved section of the pipe changes, noise signals may be generated. Using the electromagnetic analysis method of COMSOL Multiphysics, a commercial program based on numerical analysis technology, it is possible to obtain various noise signals by simulating cross-sectional variations based on the curvature of the heat pipe. To increase the reliability of the data, actual inspection data and various types of noise signals obtained via simulation are compared and analyzed. This is expected to be useful for removing noise signals at the actual inspection site.
배관 용접부 결함 탐지 및 감시를 위한 자기변형 유도초음파 기술 개발
오세범(Se Beom Oh),정용무(Yong Moo Cheong),이덕현(Deok hyun Lee),김경모(Kyung Mo Kim) 한국비파괴검사학회 2017 한국비파괴검사학회지 Vol.37 No.4
원전의 가동 년 수가 증가하면서 기기 부품에서 예측하지 못한 다양한 결함이 발견되고 있으며, 이에 대처하기 위해 최신 비파괴검사 기술이 개발되고 있다. 배관이 보온재에 싸여 있거나 매설 상태 또는 방사선 환경에 노출되어 접근이 제한되어 있고, 구조적으로 복잡한 경우, 기존 비파괴검사 방법을 적용하기 어렵거나 결함 검출 능력이 낮은 경우가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 배관에 자기변형 유도초음파 센서를 영구 설치하고 주기적으로 신호를 수집하여 결함의 발생 및 성장을 감시하는 기술을 개발하였다. 자기변형 유도초음파 센서는 한번 설치 후 후속조치가 많이 필요하지 않고, 신호 파형이 압전형 탐촉자에 비하여 깨끗하기 때문에 결함신호 감시에 유리한 장점이 있다. 본 연구에서는 배관의 결함 탐지 및 성장 감시를 위해 자기변형 유도초음파 센서를 이용하여 위상 일치/제거 알고리즘 및 프로그램을 개발하였고 기술의 타당성을 검증하기 위해 실제 용접부 배관에서 결함 생성 및 성장에 의한 신호를 수집, 처리, 평가하였다. 종래 유도초음파 기술의 탐지 한계보다 월등한 결함 탐지 능력을 보였으며 향후 보온재 배관 또는 매설배관에 적용 가능하다고 판단된다. Various unexpected material degradations and defects were found along with an increase in the operating years of nuclear power plants. However, in many cases, applying the current nondestructive examination method is difficult because of the limited accessibility, caused by pipes with insulations, pipes buried underground, or the high dose of radiation in the environment. Sometimes, the method shows a lower detection capability because of the complicated structures. We solve the problem herein by developing a guided wave technique to detect and monitor the growth of defects by periodic monitoring after the permanent installation of a magnetostrictive guided wave ultrasonic sensor. A phase-matching/elimination algorithm and a computer program were developed. The technique was validated by an experiment on the detection and monitoring of the growth of defects in actual pipe welds. The technique showed a superior detection capability and lowered the detection limit compared to the conventional guided wave techniques. Moreover, the technique can be applied to pipes with insulations or those buried underground as a nondestructive examination or structural health-monitoring method.
Alloy 690 TT 전열관의 결함 검출능 향상을 위한 MRPC Noise 신호기준에 대한 연구
최민석(Min Seok Choi),남금희(Keum Hee Nam),김종수(Jong Soo Kim),유완(One Yoo),허도행(Do Haeng Hur),최명식(Myung Sik Choi),이덕현(Deok Hyun Lee),심희상(Hee Sang Shim) 대한기계학회 2016 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2016 No.12
To investigate the influence of MRPC background noise on crack inspectability, the artificial cracks with different depth were produced on three Alloy 690 TT steam generator tube with different background noise using laser. MRPC noise and crack signal were analyzed using +point probe. As a result, it is possible to detect the cracks with the depth larger than 40% for high background noise, while to detect the cracks less than 30% for low background noise. Therefore, it is recommended that MRPC noise value would be at least 0.05 V to improve the crack detectability.
증기발생기 전열관의 입계부식에 대한 와전류검사 신호특성
최명식,허도행,이덕현,조세곤,임창재,한정호 한국비파괴검사학회 2002 한국비파괴검사학회지 Vol.22 No.2
가동중인 증기발생기 전열관에서 발생하는 결함 유형 중의 하나인 입계부식은 방진가공에 의한 모의 시편제작이 불가능하므로 입계부식에 대한 완전류검사 신호의 특성이 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 0.1 M sodium tetrathionate 용액에서 비확산 전열관에 입계부식을 형성시키고 와전류검사 신호를 수집하여 평가하였다. 이를 통하여 탐촉자의 종류와 주파수에 따른 신호특성 및 입계부식의 깊이 변화에 따른 검출등을 비교하였다. Because intergranular attack (IGA), one of the locallized corrosion forms occurring on steam generator tubes can not be fabricated by an electric discharge machining method, there are few data for the eddy current test (ECT) characteristics of IGA. In this paper, the characteristics of eddy current signals are evaluated using nonexpanded tubes with IGA defects formed in 0.1 M sodium tetrathionate solution at 40℃. The detectability and sizing accuracy of IGA were discussed in the coil type and frequency of the ECT probes.