• Title/Summary/Keyword: 손상 메커니즘

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고압가스 연료탱크의 손상평가를 위한 음향방출 변수의 분석 (Damage Evaluation for High Pressure Fuel Tank by Analysis of AE Parameters)

  • 지현섭;이종오;주노회;이종규;소철호
    • Composites Research
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    • 제24권4호
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    • pp.36-40
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    • 2011
  • 본 논문은 자동차용 type II CNG 연료탱크의 손상평가를 위하여 파열시험 중 발생하는 음향방출 변수의 분석에 관한 연구이다. 음향방출 신호의 kaiser effect, felicity effect 및 creep effect의 관찰과 전체 hits에서 진폭 60dB이상의 hits가 차지하는 비율 계산으로 연료탱크의 손상도를 평가할 수 있었으며, 평균 rise time, 평균 진폭 및 평균 initial, reverbration 주파수를 분석함으로써 압력용기의 손상메커니즘을 추정하였다.

음향방출 에너지 기반 손상 위치표정 기법을 이용한 복합재 CNG 탱크의 충격 신호 위치표정 (Impact Source Location on Composite CNG Storage Tank Using Acoustic Emission Energy Based Signal Mapping Method)

  • 한병희;윤동진;박춘수;이영신
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.391-398
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    • 2016
  • 음향방출기법은 구조물에 존재하는 손상 및 손상 메커니즘을 규명하는 가장 유효한 비파괴검사 수단으로 널리 이용되고 있다. 그러나 기존의 손상위치표정 기법은 탄성파 전파 속도에 크게 의존하는 기법의 한계에 의하여 복합재료 또는 이종의 재료로 구성된 구조물에서의 손상을 탐지하기 어려운 한계점을 가지고 있다. 최근 다양한 분야에서 사용되고 있는 압축천연가스(CNG) 저장용기는 무게와 강성의 효율을 위하여 복합재료를 사용하여 외부를 보강하는 새로운 형태의 구조를 사용하고 있다. 이러한 다층 복합소재의 사용으로 기존의 손상탐지기법으로는 저장용기의 외부에서 가해지는 충격 혹은 결함에 의한 저장탱크에 발생한 손상의 측정이 매우 어렵게 되었다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서는 선행연구를 통하여 개발된 에너지 기반 contour D/B map 기법을 이용하여 4 가지 형식의 CNG 저장탱크에 발생한 외부 충격 신호의 손상 위치를 측정하였다. 각각의 형식의 저장탱크에서 측정된 손상 위치 결과를 비교 분석하여 새로운 기법의 측정 성능을 알아보았다.

백자 철화 인물형 명기의 염 손상 메커니즘 연구 (Study on the Damage Mechanism by Salt of White Porcelain Figurine in Underglaze Iron)

  • 이선명;진홍주;윤지현;권오영
    • 보존과학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.368-382
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    • 2020
  • 백자 철화 인물형 명기는 전시 후 철수하는 과정에서 염 손상이 확인되었다. 이 연구에서는 유물의 보존방안을 마련하기 위해 염 손상 상태를 분석하고 재질 특성과 전시환경을 검토하여 손상 메커니즘을 파악하였다. 명기 표면에 결정화된 탄산염(Na2CO3)은 수용성 알칼리염으로 흡습성이 높고 물에 잘 용해되며 온도가 상승할수록 용해도가 증가한다. 재질 분석 결과, 명기는 1000℃ 부근에서 소성된 저화도 백자로 연유(鉛釉)가 시유되었고 유약 면에는 빙렬이 있어 표면 물성이 취약한 상태였다. 전시환경 분석 결과, 공조기 가동에 따라 환경제어가 되는 전시실에 비해 진열장 내부는 온·습도가 높은 환경에 노출되면서 결로 등 수분환경 조성이 예측되었다. 또한 공조기 가동과 중단에 따른 급격한 온·습도 변화에 노출된 것을 확인하였다. 이를 통해 명기 내 잔류한 수용성 염이 온도 변화에 따라 상대적으로 취약한 부위인 유약층 표면 쪽으로 이동하고, 건조환경에서 수분이 증발함에 따라 염의 결정화 압력 작용하여 표면 손상이 가중된 것으로 판단된다.

음향방출신호 맵핑을 이용한 풍력 블레이드 손상 검출 기법 (Damage Detection Method of Wind Turbine Blade Using Acoustic Emission Signal Mapping)

  • 한병희;윤동진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.68-76
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    • 2011
  • 음향방출기법은 구조물에 존재하는 손상 및 손상 메커니즘을 규명하는 가장 유효한 비파괴검사 수단으로 널리 이용되고 있다. 최근 이러한 재료 및 구조의 내부 손상의 실시간 모니터링이 가능한 기법을 활용하여 풍력 블레이드와 같은 대형 구조물의 건전성을 실시간으로 감시 가능하도록 하는 연구가 각광 받고 있다. 이러한 실시간 건전성 모니터링을 위해서는 손상 징후를 조기에 발견 가능하여 손상으로 인한 큰 피해가 발생하지 않도록 하는 능력이 필수적으로 요구된다. 이 논문에서는 신호 맵핑 기법을 이용한 새로운 손상 검출 기법의 제안 및 750 kW 블레이드 부분 시편을 이용한 검증 시험을 다루었다. 검증 시험 결과 신호 맵핑 기법은 시간 도달차 기법과 비교하여 낮은 위치 오차율과 높은 위치 표정 결과를 나타내었다. 신호 맵핑 기법은 기존 기법과 비교하여 센서 부착 위치 선정에서도 유연함을 가지는 것을 확인하였다.

보 붕괴형 메커니즘을 가지는 강구조 다층골조의 손상분포 (Damage Distribution Rule of Weak Beam Type Multi-Story Steel Frames Influenced by Strength and Stiffness Ratios of Beam and Column)

  • 오상훈;유홍식;문태섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.53-61
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    • 2005
  • 부재의 내력비, 강성비에 영향을 받는 다층 강구조 골조의 내진성능을 평가하기 위하여 내력비 및 강성비를 설계 파라메타로 하여 동적 비탄성 응답해석을 수행하였다. 해석 결과에 대한 분석을 통하여 내력비와 강성비의 변화폭이 큰 다층골조의 손상분포 예측식을 제안하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1) 보기둥 내력비 및 강성비가 작아질수록 1층의 기둥 주각부에서의 손상집중 현상이 크게 나타났다. 2) 보기둥 내력비 및 강성비를 고려하여 보붕괴형 강구조 다층골조의 손상분포를 예측할 수 있는 식을 제안하였으며, 예측식은 응답해석 결과와 좋은 대응을 보였다. 3) 본 연구에서 제안한 손상분포 예측식은 강접 및 반강접 보붕괴형 강구조 다층골조의 손상분포를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

Aerosol Deposition Method에 있어서 금속, 폴리머, 세라믹 후막의 성장 메커니즘 고찰 (Investigation of Growth Mechanism of Polymer, Ceramic and Metal Thick Films in Aerosol Deposition Method)

  • 이동원;남송민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.346-346
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    • 2008
  • 최근 디지털 컨버젼스에 의해서 정보 단말기 network가 디지털 기술을 기반으로 유기적으로 융 복합화 되고 있으며 BT, NT, ET, IT의 융합 기술의 필요성이 점차적으로 증대되고 있다. 이러한 환경 하에서 다양한 정보 및 서비스의 송신 및 수신이 가능한 휴대 단말기의 필요성에 부응하여 기존의 전화 기능, 카메라, DMB 이외에도 홈 네트워크, mobile internet 등 더욱 다양한 기능들이 요구되고 있다. 종래에는 수동 부품과 능동 부품의 실장을 별개로 추진했으나 최근에는 수동 및 능동 부품을 하나의 패키지 내에 실장 가능하도록 하는 3-D Integration을 추진하고 있다. 지금까지 여러 부품들을 실장 시키기 위한 공정들의 대부분은 높은 온도에서 공정이 이루어졌으나 여러 부품들을 손상 없이 집적화하고 실장하기 위해서는 저온화 공정이 필요하다. 최근 많은 저온 공정 중에서 Aerosol Deposition Method는 상온에서 세라믹 후막을 성막할 수 있어 가장 주목받고 있는 공정중의 하나이다. 본 연구에서는 3-D Integration을 실현하기 위해 이종 접합에 유리하고 상온에서 성막 공정이 이루어지는 Aerosol Deposition Method를 이용하여 금속 기판 위에 금속, 폴리머, 세라믹 후막을 성막시켰다. 기판 재료로는 Cu 기판을 사용하였으며 출발 파우더로는 Polyimide 파우더와 $Al_2O_3$ 파우더, Ag 파우더를 사용하였으며 이종 접합간의 메커니즘의 양상을 보기 위해 같은 조건에서 이종 접합간의 성막률을 비교하였으며 FE-SEM으로 미세 구조를 관찰하였다. 또한 기판의 표면 거칠기에 따른 메커니즘의 양상을 연구하였다.

후각신경세포의 손상 및 재생 연구모델의 융합연구 (Animal Model for Regeneration of Olfactory Sensory Neurons)

  • 정윤미;박종수;김철희;유관희
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.61-67
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    • 2016
  • 후각기관은 주변 환경의 다양한 화학물질을 감지하는 기관으로 생존, 종족번식에서 감정에 이르기까지 다양하고 중요한 역할을 하고 있다. 유전적, 환경적 등 다양한 요소에 의해 후각장애가 발생할 수 있으며, 일시적인 경우에는 약물치료 등으로 회복될 수 있지만, 신경세포에 문제가 생긴 영구적인 손상의 경우는 치료가 어렵다. 따라서, 신경세포의 사멸을 억제하거나 재생을 유도하는 치료제의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 후각신경세포 특이적으로 GFP 형광단백질을 발현하는 형질전환동물을 제작하여 생체 내 후각신경세포를 관찰하고자 하였다. 또한, 다양한 화학물질을 처리하여 후각신경세포 손상을 인위적으로 유도할 수 있는 방법을 고안하였고, 후각신경세포의 손상 및 재생 과정을 실시간으로 모니터링하였다. 본 연구를 통해 확립된 후각신경세포의 손상 및 재생 모니터링 시스템은 향후 후각신경세포 재생 메커니즘 연구 및 치료제 개발에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

적층형 복합재의 점진적 피로 손상 모델링과 피로 수명 예측 (Progressive Fatigue Damage Modeling and Life Prediction of Laminated Composites)

  • 김태리;하동원;윤군진
    • Composites Research
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    • 제37권5호
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    • pp.409-415
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    • 2024
  • 본 논문에서는 적층형 복합재료의 피로 수명 예측을 위한 점진적 피로 손상 모델을 제안한다. 이 모델은 연속체 역학을 기반으로 복합재의 층내 손상 진전을 모사하며, LaRC05 파손 기준을 적용하여 섬유와 기지 각각에 대한 손상 개시를 예측한다. 재료의 손상 변수를 도입하여 반복 하중에 따른 물성 저하를 모델링하였으며, 이는 피로 하중 사이클에 따라 점진적으로 축적되어 피로 수명을 예측할 수 있게 한다. 섬유 파손, 기지 균열, 섬유 비틀림 및 갈라짐 등 주요 파손 메커니즘을 고려하여 복합재 내부에 발생하는 손상 과정을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 유한요소 프로그램 ABAQUS의 UMAT subroutine으로 구현되었다. 모델 검증을 위해 T700/2510 복합재를 사용한 시뮬레이션을 수행하였으며, 다양한 적층 순서와 응력비를 가진 적층형 복합재 시편에 대해 피로 수명을 예측하였다. 시뮬레이션 결과를 복합재 시편의 S-N 곡선과 비교하여 실험 결과와의 높은 일치도를 확인하였으며, 제안된 모델을 성공적으로 검증하였다.

펌프 장기손상 메커니즘 규명을 위한 진동영향 평가 (The vibration impact assessment for long-term damage mechanism of a pump)

  • 김태현;김형석;김동건;김원태;한병섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.441-445
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    • 2009
  • The most of the goals of pump designers and users are efficient operation and productivity. But the safety-grade pumps in nuclear power plants are needed to operate continuously for an essential condition of system operation. Also, most of the rules and regulatory standards that have been prepared for nuclear pumps are dedicated to achieve public safety. The study examined pump vibration in a pump outlet flow and distinguished the regions of pump vibration frequency cause by cavitation and recirculation. The study made a counterproposal in determination of pump outlet flow so that the discharge flow will be able to minimize the long-term damage of the pump.

불균질입자강화 복합재료의 최적설계를 위한 손상메커니즘 해석 (Analysis of Damage Mechanism for Optimum Design in Discontinuously-Reinforced Composites)

  • 조영태;조의일
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.106-112
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    • 2004
  • In particle or short-fiber reinforced composites, cracking or debonding of the reinforcements cause a significant damage mode because the damaged reinforcements lose load carrying capacity. The average stress in the inhomogeneity represents its load carrying capacity, and the difference between the average stresses of the intact and broken inhomogeneities indicates the loss of load carrying capacity due to cracking damage. The composite in damage process contains intact and broken reinforcements in a matrix. An incremental constitutive relation of discontinuously-reinforced composites including the progressive cracking damage of the reinforcements have been developed based on the Eshelby's equivalent inclusion method and Mori-Tanaka's mean field concept. Influence of the cracking damage on the stress-strain response of the composites is demonstrated.