일반기술
재료 > 손상진단 기술
<원리 및 구성>본 기술은 초음파 탐상 시험장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 1형 표준시험편(STB-A1)에서 획득한 신호를 디지털신호로 변환하여 기준신호로 저장하는 메모리와, 프로세서의 제어하에 초음파탐촉자를 구동하기 위한 소정 펄스열을 발생하는 송신구동부와, 상기 송신구동부로부터의 상기 펄스열에 따라 초음파신호를 발생하고, 에코신호를 수신하여 수신부로 출력하는 초음파탐촉자와, 상기 초음파탐촉자로부터의 상기 에코신호에서 잡음을 제거하여 반사신호를 발생하는 상기 수신부와, 상기 수신부로부터의 상기 반사신호를 디지털신호로 변환하여 출력하는 아날로그디지털변환부와, 상기 아날로그디지털변환부로부터의 상기 반사신호에 해당하는 디지털신호와 상기 메모리로부터의 상기 기준신호에 해당하는 디지털신호를 가지고 디컨볼루션 계산을 수행하여 디컨볼루션 파형을 획득하고, 상기 디컨볼루션 파형의 형태로부터 시험대상의 결함여부를 결정하는 상기 프로세서를 포함한다. <중요성 및 독창성>국내외적으로 결함 식별의 필요성이 강력하게 대두되고 있고, 본 기술에서 개발한 식별 기법은 어떠한 장비에도 이식이 가능하기 때문에 기술적 우위를 가지고 있다는 점이 가장 중요한 점이라고 할 수 있다.<적용분야>원자력 발전소 설비의 용접부나 선박등의 각종 용접부위의 결함 식별에 적용이 가능하고, 기존의 초음파 탐상 장비에 본 발명의 기법을 추가함으로서 초음파 탐상 작업을 도울 것이다<특징 및 장점>-용접부의 균열을 찾기 위한 초음파 탐상 시험에서 객관적인 전문지식인 모델링을 이용한 결함 식별을 할 수 있기 때문에 작업자의 주관적인 판단을 배제할 수 있다. 또한, 결과를 빨리 얻을 수 있기 때문에 실시간 결함 식별이 가능하다-초음파 탐상 시험을 시작할 때 장비와 탐촉자의 보정을 위해 획득하는 신호를 기준신호로 사용하기 때문에 기술 사용의 부담을 줄일 수 있다.
- 보유기관
- 성균관대학교
- 등록일
- 2006-05-30
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재료 > 손상진단 기술
* 원리 및 구성본 기술은 현장에서 급수관에 유도초음파를 발생시킴으로서 급수관에 대한 결함 및 스케일 탐지를 하고 그 결과를 바로 해석할 수 있는 유도초음파 탐지를 통한 급수관 진단 방법 및 장치에 관한 것으로서, 고출력의 초음파를 발생시키고, 유도초음파 신호를 수신할 수 있는 초음파 발진수단; 진단하고자 하는 구조물의 초음파 입사부에 구비되며, 상기 초음파 발진수단과 연결되는 초음파 입사수단; 상기 구조물 내에 발생된 유도초음파를 탐지하는 탐촉수단; 상기 초음파 발진수단의 발진조건을 제어하고, 상기 탐촉수단에서 수신한 유도초음파 신호를 분석하는 제어수단; 및 상기 초음파 신호, 제어상태등을 작업자에게 시각화 시켜주는 디스플레이장치를 포함하는 유도초음파 탐지를 통한 배관 파이프의 진단장치를 제공한다.* 배경 국내외적으로 건물내 급수관에 대한 부식상태 및 노후도에 대한 체계적인 진단방법과 현황이 전무한 실정이며, 주로 대형관에 국한하여 개발이 진행되고는 있으나 아직 초보적인 수준이므로 배관 안전진단 분야에서 기술적 우위를 점할 수 있다.* 중요성 및 독창성 측정 부위로부터 광범위 탐상을 할 수 있으며, 고출력 초음파 수신모듈과 신호수신 획득모듈을 하나의 시스템으로 통합함으로서 신호의 발진과 획득을 동시에 제어할 수 있고, 이동형으로 현장에서 직접 적용할 수 있다.* 적용제품 및 경쟁제품 건물내 급수관을 진단 및 평가하고 광범위 탐상을 효율적으로 할 수 있다는 장점 때문에 가스배관, 열 교환기 세관, 그리고 박판으로 이루어진 여러 가지 산업구조물 등에 적용할 수 있다* 주요 적용 제품가스배관,열 교환기 세관* 특징 및 장점 - 첫째, 측정 부위로부터 광범위 탐상을 할 수 있으며, 고출력 초음파 수신모듈과 신호수신 획득모듈을 하나의 시스템으로 통합함으로서 신호의 발진과 획득을 동시에 제어할 수 있고, 이동형으로 현장에서 직접 적용할 수 있다.- 둘째, 고출력 초음파 발생장치와 장치제어 시스템을 소형화하여 현장 급수관 내의 스케일을 탐지할 수 있게한다
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- 성균관대학교
- 등록일
- 2006-05-30
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* 원리 및 구성 본 기술은 갈바닉 전류를 이용해 지중에 매설된 철구조물의 부식속도를 측정해 구조물이 부식에 의해 손상되거나 누출되는 등의 문제를 미연에 방지할 수 있는 배관의 부식감지장치용 음극에 관한 것으로, 양극은 측정되는 금속과 동일하게 형성되며, 음극은 갈바닉 전류를 발생시키는 양극의 금속과 이종을 이루는 갈바닉 효과를 발생시키는 계열의 금속으로 이루어진 특징이 있다. * 배경 종래의 재래적인 부식감지기술 전위측정법, 전기비저항측정법, 직선분극저항법, 교류임피던스법등은 배관에서 발생하는 부식에 대한 개략적인 기준만을 제시할 뿐 명확하고 정략적인 기준은 제시해주지 못하는 문제점이 있고 데이터의 해석이 어려울 뿐만 아니라 장비자체가 고가이기 때문에 사용이 곤란하다. 이에 대한 배관의 부식진행상태를 정확하고, 간편하며, 정략적으로 탐지할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다. * 중요성 및 독창성 철과 동의 전기화학적 특성 차이에 따라 유기되는 갈바닉 전류를 이용하는 무전원 부식감지 시스템이며, 매설된 배관의 방식생태를 센서의 갈바닉 전류를 통해 정량적으로 산출할 수 있는 특징이 있다.* 적용제품 및 경쟁제품 - 토양에 매설된 배관의 방식상태 측정- 과방식 및 전식 발생지점 감지- 배관이 매설된 토양 환경의 부식성 측정* 주요 적용 제품 지하매설 배관 * 특징 및 장점 - 첫째, 배관의 방식단계별 구조 성능을 파악함으로써 배관의 잔존 수명에 대한 예측이 가능하며, 이에 따른 적절한 보수-보강 시기를 판단할 수 있다. - 둘째, 향후 배관 방식 시스템 설계 시 기준으로 사용할 수 있다- 셋째. 매설된 배관의 방식생태를 센서의 갈바닉 전류를 통해 정량적으로 산출할 수 있는 특징이 있다.
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- 성균관대학교
- 등록일
- 2006-05-30
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본 발명은 철근 콘크리트 구조물의 부식감지용 센서 및 시스템에 관한 것으로, 콘크리트에 매설된 철근의 부식도를 측정하는 센서시스템에 있어서, 부식도를 측정하고자 하는 콘크리트내의 상기 철근과 동일한 재질의 금속으로 형성된 양극; 상기 양극과 대향하여 양극과의 갈바닉 전지 형성을 통해 갈바닉 전류를 발생시키는 동으로 형성된 음극; 상기 양극 및 음극의 일단에 갈바닉 전류 측정을 위해 인출된 전선; 상기 양극 및 음극을 고정시키는 절연체의 전극지지대; 상기 양극 및 음극의 갈바닉 쌍 형성에 따라 유기되는 갈바닉 전류를 측정하는 영저항 전류계(ZRA)를 포함하여, 갈바닉 전류와 철근 부식도간의 직선적인 상관관계를 통해 철근의 부식도를 측정하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 양극과 음극의 갈바닉 전지 형성을 통해 발생되는 갈바닉 전류를 측정하여 콘크리트에 매설된 철근의 부식속도를 정량적인 수치로 제시하여 철근이 부식에 의해 손상되는 정도와 부식이 시작되는 시점을 동시에 모니터링함으로서 콘크리트 구조물이 부식에 의해 손상되는 문제를 미연에 방지할 수 있다.콘크리트에 매설된 철근의 부식도를 감지하는 센서에 있어서, 부식도를 측정하고자 하는 콘크리트내의 상기 철근과 동일한 재질의 금속으로 형성된 양극; 상기 양극과 대향하여 양극과의 갈바닉 전지 형성을 통해 갈바닉 전류를 발생시키는 동으로 형성된 음극; 상기 양극 및 음극의 일단에 갈바닉 전류 측정을 위해 인출된 전선; 및 상기 양극 및 음극을 고정시키는 절연체의 전극지지대를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 철근 콘크리트 구조물의 부식감지용 센서.
- 보유기관
- 성균관대학교
- 등록일
- 2006-05-24
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재료 > 손상진단 기술
금속재료 표면에 구동 코일을 두고 시간적으로 변화하는 전기적인 신호를 가하면 전자기 유도에 의하여 금속에 깊이에 따라 전류 밀도가 감소하며 주어진 신호의 시간적인 변화와 유사하게 시간적으로 변화하는 와전류가 유도되며 와전류가 유도된 금속 표면에 검출 코일을 두면 여기에도 와전류에 의한 유도전류가 형성된다. 이러한 금속에 형성되는 와전류의 전류 밀도와 형성되는 영역은 금속의 전기전도도와 투자율 그리고 전기적인 신호의 시간적인 변화에 의존하기 때문에 검출 코일에 유도되는 와전류의 특징으로부터 금속에 대한 상태 정보를 간접적으로 파악할 수 있다.금속관의 표면에 구동 코일과 검출 코일을 두고 구동 코일에 스텝 펄스 전압을 인가하여 구동 코일에 전류가 급격히 끊어지는 순간에 금속에 유도 전류가 형성되었다가 시간이 지나감에 따라 서서히 감소하게 된다. 이렇게 유도되었다가 점차적으로 사라지는 유도전류를 펄스 와전류라 하며 유도되는 전류의 세기와 감쇠되는 정도는 금속의 두께, 전기전도도 및 금속 내부에 존재하는 결함의 위치 및 크기에 따라 변화한다. 본 기술은 이렇게 금속관에 유도된 와전류를 검출 코일에 다시 유도되도록 하여 와전류 신호를 검출하고 금속관의 부식의 위치와 부식에 의해 줄어든 잔여 두께를 평가하는 방법과 장치 및 센서 구조에 관한 것이다.종래의 와전류 탐상법은 일정한 주파수를 갖는 교류 형태의 전기적인 신호를 구동 코일에 가하여 금속관에 내재한 균열과 같은 결함을 검출하는데 적용하여 왔다. 이러한 기존의 와전류 탐상법은 일정한 주파수를 사용하기 때문에 금속관 표면으로부터 일정 깊이까지만 검사가 가능하며, 연속적인 교류 전류를 가하기 때문에 검출하고자하는 결함의 깊이에 대한 정보를 얻을 수가 없다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 두 개의 구동코일에 서로 다른 주파수를 가하여 결함의 깊이에 대한 정보를 알아내는 방법이 있으나 사용하는 주파수에 의하여 검사하고자 하는 영역이 제한되는 단점이 있다. 또한 구동 코일과 검출 코일을 일정 간격 떨어뜨려 놓고 구동 코일에 의해 형성되는 자기장이 금속을 통과할 때 결함이 있는 부위에서 누설 자속을 형성하여 이를 검출하는 방법인 원격장 와전류탐상법이 있으나 누설 자속의 효과를 측정하는 것이기 때문에 자성체에 대해 적용할 수 있는 제한점을 갖는다. 이와 같이 금속관의 건전성을 검사하는 지금까지의 와전류 검사법은 균열과 같은 결함의 검출에 집중되었고 배관의 잔여 두께 평가와 부식이 관 내부에 위치하였는지 외부에 위치하였는지에 대해서는 평가가 어려웠다. 본 기술과 장치는 이러한 단점을 보완한 것으로 부식 부위가 관 내부인지 외부인지를 판단할 수 있으며, 부식에 의한 잔여 두께를 평가할 수 있는 장점이 있다.국내의 발전 설비나 화학플랜트 설비의 보일러나 열교환기는 정기적으로 검사를 수행하여야 하는데 이를 기준으로 국내의 검사 수행을 위한 시장 규모는 년간 약 20억원 정도로 추산되며, 또한 검사 장비를 모두 수입에 의존하고 있는 현 상황에서 약 5년간 장비 보급에 대한 시장 규모는 년간 약 6억원 정도로 추정된다. 따라서 매년 약 25억원 이상의 국내 시장 규모가 있다. 또한 국제적으로도 우리나라와 발전 설비나 화학플랜트가 모두 있는 상태이므로 국제 시장에 대한 규모는 년간 약 $6,000만 정도로 추정된다.본 기술은 이와 같은 직접적인 경제적 효과 이외에도 고온 고압 환경에서 운영되는 금속관의 부식으로 인한 파손을 예방하는데 기여할 것이므로, 산업재해 예방과 사고로 인한 생산 중단에서 오는 경제적인 손실을 줄이는데 기여할 것이다.
- 보유기관
- 한국표준과학연구원
- 등록일
- 2006-05-24
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일반기술
재료 > 손상진단 기술
본 기술은 초음파 에너지의 감쇠가 큰 재료의 비파괴 검사에 적합한 초음파 탐촉자이다. 보통 재료 내부의 아주 작은 결함을 측정하기 위해서는 초음파 주파수가 높아야 한다. 초음파 주파수가 높을 경우 파장이 짧아져서 결함 검출 분해능을 높일 수 있기 때문이다. 그러나 주파수가 높아지면 초음파 에너지의 감쇠가 커지게 되므로 고감쇠 재료에 적용할 마땅한 초음파 탐촉자가 없는 실정이다. 본 기술에 의해 개발된 초음파 탐촉자는 기존의 비파괴 검사용 초음파 탐촉자보다 에너지 투과효율이 20%이상 향상된 탐촉자로서 고감쇠 재료 내의 작은 결함도 손쉽게 검출할 수 있다. 초음파 에너지 투과효율을 향상시키기 위하여 특수 제작된 음향임피던스 정합층과 후면재가 적용되었으며 초음파 주파수는 2.5MHz와 5MHz의 2가지 종류로 개발되었다. 본 기술은 초음파 에너지의 감쇠가 큰 재료의 비파괴 검사에 적합한 초음파 탐촉자이다. 본 기술에 의해 개발된 초음파 탐촉자는 기존의 비파괴 검사용 초음파 탐촉자보다 에너지 투과효율이 20%이상 향상된 탐촉자로서 고감쇠 재료 내의 작은 결함도 손쉽게 검출할 수 있다. 초음파 에너지 투과효율을 향상시키기 위하여 특수 제작된 음향임피던스 정합층과 후면재가 적용되었으며 초음파 주파수는 2.5MHz와 5MHz의 2가지 종류로 개발되었다. 고감쇠 재료의 경우 기존의 초음파 탐촉자로는 어려웠던 미세 결함을 비파괴적으로 검출할 수 있음. 스테인레스 강이나 크롬/몰리브덴 강과 같이 원전이나 발전설비에 많이 사용되는 고감쇠 재료의 비파괴 검사용 탐촉자로 사용이 가능다.
- 보유기관
- 한국표준과학연구원
- 등록일
- 2006-06-12
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일반기술
재료 > 손상진단 기술
AE 센서는 검사체 내에서 균열, 상변태, 소성변형 등의 여러 가지 요인에 의해 발생되는 탄성파를 검출하는데 사용되는 센서로서 원자력 발전소, 유조탱크, 송유관, 항공기 등의 주요 산업 구조물의 안전관리 및 수명예측과 생산라인에서의 공구마모 및 용접결함 탐지에 주로 사용되고 있다. 그러나 접근하기 힘든 부분이나 회전체, 대상체가 소형일 경우 AE 센서의 크기 및 이에 따른 wiring 문제 때문에 사용상 제약을 받게 된다. 이에 따라 AE 센서의 소형화가 요구되고 있다. AE 센서의 소형화에 있어서 기존의 센서가 가가지고 있는 감도와 대역폭이 최대한 유지되어야 한다. 본 기술은 센서 감지부 직경이 5 mm 이하이며, 센서 전체 높이가 약 4 mm 정도의 소형화된 AE 센서로서 기존의 센서보다 감도는 1.5배, 주파수 대역폭은 약 2 MHz 정도 향상된 센서이다.감도와 대역폭이 기존의 센서에 비해 떨어지지 않으면서도 부피가 작기 때문에 접근하기 힘든 부분이나 형상이 복잡한 구조물이나 소형 구조물 등에 적합하다. 본 기술은 센서 감지부 직경이 5 mm 이하이며, 센서 전체 높이가 약 4 mm 정도의 소형화된 AE(acoustic emission) 센서로서 기존의 센서보다 감도는 1.5배, 주파수 대역폭은 약 2 MHz 정도 향상된 센서이다. 기계·항공 구조물, 가동 중 플랜트 등 대형 구조물 및 산업설비의 안전진단, 상시감시를 위한 온라인 모니터링 센서로서 사용이 가능하다.
- 보유기관
- 한국표준과학연구원
- 등록일
- 2006-06-12
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