전단간섭계를 이용한 직관시험편의 결함 깊이 측정

장호섭(Ho-Seob Chang),김경석(Kyung-Suk Kim) 한국비파괴검사학회 2012 한국비파괴검사학회지 Vol.32 No.2

원자력 산업에 있어서 파이프의 감육결함은 수명평가 및 안전평가에 막대한 손실을 발생 할 수 있다. 비파괴검사 기법을 이용하여 변형, 진동, 결함 평가를 수행하고 있지만, 넓은 면적의 결함을 평가하는 기법이 적으며, 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 원자력 발전소의 2차계통에서 주로 사용되는 탄소강 배관을 대상으로 내부에 인공 감육결함을 가공하고 두께를 서로 다르게 하여 제작하여 Shearography를 이용하여 감육결함부의 변형을 측정하였다. 또한 광 계측을 통하여 변형, 진동, 결함 평가뿐만 아니라 압력용기의 결함깊이를 정량적으로 평가하고자 한다. 본 논문은 전단간섭계를 이용하여 파이프의 내부 감육 결함을 측정하고, 압력에 따른 변형을 제시한 기법을 이용하여 정량적인 결함의 잉여두께를 평가하고자 한다. 변형량을 이용하여 잉여두께 예측결과 실제 결함깊이와 약 7%의 오차로 신뢰성을 확보하였으며, 압력에 따른 변형량과 잉여두께의 DB구축을 통하여 원전 배관의 감육부 건전성 평가에 활용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구에서 제안하는 압력용기 결함깊이 측정법은 원자력배관의 감육결함 예측 및 건정성 평가 기술 개발 등 이론과 실험이 결함된 기초연구로서 압력용기의 안정성, 건전성, 보수성을 증진시킬 수 있는 기반확립에 기여할 것으로 기대한다. In the nuclear industry, wall thinning defect of straight pipe occur the enormous loss in life evaluation and safety evaluation. To use non-destructive technique, we measure deformation, vibration, defect evaluation. But, this techniques are a weak that is the measurement of the wide area is difficult and the time is caught long. In the secondary side of nuclear power plants mostly used steel pipe, artificiality wall thinning defect make in the side and different thickness make to the each other. wall thinning defect part of deformation measure by using shearography. In addition, optical measurement through deformation, vibration, defect evaluation evaluate pipe and thickness defects of pressure vessel is to evaluate quantitatively. By shearography interferometry to measure the pipe"s internal wall thinning defect and the variation of pressure use the proposed technique, the quantitative defect is to evaluate the thickness of the surplus. The amount of deformation use thickness of surplus prediction of the actual thickness defect and approximately 7 percent error by ensure reliability. According to pressure the amount of deformation and the thickness of the surplus through DB construction, nuclear power plant pipe use wall thinning part soundness evaluation. In this study, pressure vessel of thickness defect measure proposed nuclear pipe of wall thinning defect prediction and integrity assessment technology development. As a basic research defected theory and experiment, pressure vessel of advanced stability and soundness and maintainability is expected to contribute foundation establishment.

전단간섭계를 이용한 면외변형의 정량적 계측

장호섭(Ho-Seob Chang),정성욱(Sung-Wook Jung),김경석(Kyoung-Suk Kim),정현철(Hyun-Chul Jung) Korean Society for Precision Engineering 2007 한국정밀공학회지 Vol.24 No.4

전자처리스페클패턴 간섭법을 이용한 평판 용접시험편의 잔류응력 측정

장호섭(Ho-Seob Chang),김동수(Dong-Soo Kim),정현철(Hyun-Chul Jung),김경석(Kyung-Suk Kim) 한국비파괴검사학회 2012 한국비파괴검사학회지 Vol.32 No.2

용접구조물에는 외력이 부가되기 이전에 잔류응력이 걸려 있으므로 용접잔류응력 크기 및 분포 상태는 취성파괴, 피로강도, 응력부식균열, 좌굴, 시효변형과 같은 다양한 형태의 손상에 직접적으로 영향을 끼쳐 잔류응력을 정량적으로 해석하기 위한 지속적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 비파괴적인 기법 중 레이저를 이용한 전자처리스페클패턴 간섭법을 이용하여 평판 용접시험편의 외부하중에 따른 전체 거동에 잔류응력의 측정 기법을 제시하고자 한다. 용접시험편에 인장 하중을 가하였을 때, 이를 전자처리패턴스페클 기법을 이용하여 측정하였다. 측정된 결과로부터 용접시험편의 모재부와 용접부의 변형률을 측정하고, 이를 이용하여 탄성계수를 측정하였다. 본 논문은 전자처리스페클패턴 간섭법으로 용접시험편의 용접부와 모재부의 변형률의 차이를 이용하여 잔류응력 값을 산출하는 식을 제시하였고, 이를 수치적으로 계산하여 잔류응력 값을 산출하였으며 측정 결과, 모재부에 비해 용접부의 탄성계수가 약 3.7배 높은 약 8.46 MPa로 측정되었다. The size and distribution of welding residual stress and welding deformation in welding structures have an effect on various sorts of damage like brittle failure, fatigue failure and stress corrosion cracking. So, research for this problem is necessary continuously. In this study, non-destructive technique using laser electronic speckle pattern interferometry, plate of welding specimen according to the external load on the entire behavior of residual stress are presented measurement techniques. Once, welding specimen force tensile loading, using electronic speckle pattern interferometry is measured. welding specimen of base metal and weld zone measure strain from measured result, this using measure elastic modulus. In this study, electronic speckle pattern interferometry use weld zone and base metal parts of the strain differences using were presented in residual stress calculated value, This residual stress value were calculated by numerical calculation. Consequently, weld zone of modulus high approximately 3.7 fold beside base metal and this measured approximately 8.46 MPa.

전단간섭계를 이용한 결함이 있는 압력용기의 면외변형 정량 측정

장호섭(Ho-Seob Chang),이건정(Kun-Jung Lee),김경석(Kyoung-Suk Kim),정현철(Hyun-Chul Jung) Korean Society for Precision Engineering 2006 한국정밀공학회지 Vol.23 No.10

레이저 간섭계를 이용한 배관 용접부 잔류응력 평가

장호섭(Ho-Seob Chang),나만균(Man-Gyun Na),김경석(Koung-Suk Kim) 한국비파괴검사학회 2014 한국비파괴검사학회지 Vol.34 No.1

용접 잔류응력은 용접공정에서 발생하는 하는데, 용접 구조물의 결함 유발 및 파괴의 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 전자 처리 레이저 스페클 간섭법을 이용하여 원전 배관의 용접부 잔류응력을 측정하였다. 인장시험기를 이용하여 용접된 배관에 압축 하중을 가하였으며, 면내 변형 측정 간섭계를 이용하여 용접부와 모재부의 변형을 측정하였고, 제안된 수식에 의하여 탄성계수를 측정하였다. 용접 배관에 가해지는 하중에 따라 변형이 일정하게 증가하며, 용접 배관의 모재부와 용접부에 발생한 변형을 비교하였을 때, 모재부의 변형이 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 용접 배관 모재부의 탄성계수는 202.46 GPa, 용접부의 탄성계수는 212.14 GPa, 잔류응력은 6.29 MPa로 측정되었다. Residual stresses that occur during the welding process, are the main cause of failure and defects in welded structures. This paper, presents the use of an electronic processing laser speckle interferometer to measure the residual stress of a welded pipe for a nuclear power plant. A tensile testing machine was used to evaluate a welded pipe that failed in compression. The inform plane deformation and modulus of elasticity of the base metal and welds were measured using an interferometer. Varying the load on the welded pipe had a larger effect on the deformation of the base metal the other properties of the base metal and welds. The elastic moduli of the base metal and weld of the welded pipe were 202.46 and 212.14 GPa, respectively, the residual stress was measured to be 6.29 MPa.

ESPI와 Shearography를 이용한 진동 평판 진폭의 정량측정 결과 비교

곽재호(Jae-Ho Kwag),최태호(Tae-Ho Choi),장호섭(Ho-Seob Chang),최정석(Jung-Suk Choi),김성식(Sung-Sik Kim),김경석(Koung-Suk Kim) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.10

Stroboscopic phase shifting (SPS) Shearopraphy for the quantitative measurement of the vibration amplitude when an object is oscillating is compared with SPS ESPI. SPS ESPI can measure the amplitude quantitatively in certain condition, but cannot measure the amplitude quantitatively for each vibration mode of an object under the same condition. SPS Shearography with the numerical integration can overcome the problem of SPS ESPI. The results obtained by SPS Shearography are compared with those of SPS ESPI, LDV, and FEA using ANSYS code. According to the comparison, it is confirmed that SPS Shearography can be used not only to measurequantitatively various types of out-of-plane deformation of a oscillating object but also to overcome the problem of SPS ESPI. Therefore, SPS Shearography is adequate to the industrial application with high reliability.

외부 진동에 따른 ESPI 시스템의 측정 한계 평가

김동수(Dong Soo Kim),장호섭(Seob Ho Chang),정현철(Hyun Chul Jung),김경석(Kyeong Suk Kim) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.5

최근 구조물의 안전 및 진단 평가를 위해 스트레인 게이지와 가속도계는 많이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 기법들의 한계가 드러나고 있다. ESPI(전자처리 스페클 간섭법)은 비접촉, 전면검사, 실시간으로 측정하는 기법이다. 하지만, 이 기법의 단점은 외부 교란에 매우 민감하기 때문에 현장 적용성이 떨어진다. 본 논문은 외부 진동에 의하여 ESPI 시스템의 신뢰성을 평가하고, 측정 한계를 찾고자 한다. 이 논문을 통하여, 스페클 기법을 이용한 측정 결과에 있어 측정 조건을 제시할 수 있을 것이며, 측정 환경에 따른 측정 결과의 신뢰성을 평가할 수 있을 것이라 사료된다. At present strain gage technique and accelerometer are used widely for the diagnosis safety of construction. However, the limits of these methods are revealed. ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) is non-contact, whole-field, real-time measuring method. But, the disadvantage of this approach is the insufficient field application because of very sensitive the external disturbances. Therefore, this paper is evaluating the reliability of the ESPI system by the external vibration and find of limit of measurement. In this paper, a new approach for part of reliability evaluation based on speckle interferometry techniques is presented.

전단간섭계를 이용한 전단량 변화에 따른 면외 변형 오차 보정

홍성성(Sung Sung Hong),장호섭(Ho Seob Chang),김동률(Dong Lyul Kim),김경석(Kyeong Suk Kim) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.4

외부 하중 및 응력 상관관계를 통한 용접부 잔류응력 측정

문찬식(Chan Sik Mun),장호섭(Ho Seob Chang),김동수(Dong Soo Kim),이용찬(Yong Chan Lee),강찬근(Chan Geun Kang),김경석(Kyung Suk Kim) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.4-2

적외선 열화상 카메라를 이용한 용접부의 온도 측정 방법

노찬승(Chan-Seung Ro),김경석(Kyeong-Suk Kim),장호섭(Ho-Seob Chang) 한국비파괴검사학회 2014 한국비파괴검사학회지 Vol.34 No.4

본 연구에서는 적외선 열화상 카메라와 열원 사이에 유리를 설치하여 측정기기의 보호 및 온도 보정을 통하여 고온의 용접부 온도를 실시간으로 측정하고자 하였다. 먼저 할로겐램프의 열에 대한 온도 차이를 실시간으로 촬영하고 온도를 측정한 결과, 카메라와 열원 사이의 거리별 온도는 거의 동일하게 측정되었음을 확인할 수 있었고, 유리 두께와 측정 거리의 상관관계를 통하여 온도 범위를 예측할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 용접열원에 대한 실험을 수행하여 열화상 카메라를 이용한 용접부의 온도 측정의 타당성을 제시하였다. In this paper, a method is tested to measure temperatures in high-temperature welds. Protective glass was installed between an infrared thermal imaging camera and a heat source, and temperature compensation was applied to the measuring instruments. When the temperature of halogen lamps was taken in real-time and measured by the thermal camera, the temperature was found to be almost invariant with the distance between the camera and heat source. The temperature range could be predicted, through correlations with the thickness of the protective glass and the measured distance. This study suggests that the temperature measurement of welds obtained by using an infrared thermal imaging camera is valid, through experimental testing of heat sources.