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복합재료는 기존의 재료보다 우수한 비강성 (Specific stiffness), 비강도 (Specific strength), 내식성(Corrosion resistance)등을 가지고 있으며, 이러한 재료의 우수성으로 인해 많은 산업분야에서 그 사용빈도가 증가하고 있으며, 기존의 재료를 대체하여 사용하고 있다. 복합재료는 내부에 미세균열이 발생하더라도, 외관상으로는 재료의 결함을 확인할 수 없다. 그러나 미세균열로 인해 재료의 강도는 급격히 감소하게 되어 복합재료가 사용된 구조물의 안전성에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로 재료 내부의 미세균열에 대한 정보를 신속하고, 정확하게 취득하기 위하여 비파괴 기법이 널리 사용되고 있다. 재료의 내부 및 외부에 존재하는 결함에 대한 탐상을 위하여 ...

복합재료는 기존의 재료보다 우수한 비강성 (Specific stiffness), 비강도 (Specific strength), 내식성(Corrosion resistance)등을 가지고 있으며, 이러한 재료의 우수성으로 인해 많은 산업분야에서 그 사용빈도가 증가하고 있으며, 기존의 재료를 대체하여 사용하고 있다. 복합재료는 내부에 미세균열이 발생하더라도, 외관상으로는 재료의 결함을 확인할 수 없다. 그러나 미세균열로 인해 재료의 강도는 급격히 감소하게 되어 복합재료가 사용된 구조물의 안전성에 큰 영향을 미치게 된다. 그러므로 재료 내부의 미세균열에 대한 정보를 신속하고, 정확하게 취득하기 위하여 비파괴 기법이 널리 사용되고 있다. 재료의 내부 및 외부에 존재하는 결함에 대한 탐상을 위하여 방사선 투과 검사, 초음파 탐상검사, 음향방출검사, 적외선 탐상검사 등 많은 검사 기법들이 사용되어지고 있다.본 연구에서는 복합재료 평판에 존재하는 결함을 탐상하기 위하여 Lamb wave를 사용하여 결함탐상을 수행하였다. Lamb wave는 결함의 탐상에 있어서 결함검출 민감도가 우수하고, 감쇄영향을 적게 받으며, 원거리를 전파하는 특징을 가지고 있다. Lamb wave를 이용한 결함탐상을 위한 복합재료 평판을 제조하기 위하여 페놀수지와 직조된 유리섬유를 사용하였다. 복합재료 평판 성형을 위하여 복합재료의 경화과정에서 발생되는 기포를 제거하면서 시편을 성형하는 VARTM기법을 사용하였다.재료에 존재하는 결함을 탐상하기 위하여 기존의 센서 접촉식 탐상법을 사용하지 않고, 복합재료 평판 제조과정에서 PZT 센서를 삽입하였으며, 삽입된 센서는 송신 탐촉자와 수신 탐촉자로 사용되도록 하였다. 삽입된 센서의 특성을 확인하기 위하여 경로에 따른 센서의 신호특성에 관한 실험을 수행하였다. 또한 복합재료 평판의 제조과정 중에 delamination을 생성한 후, 결함이 존재하는 경로와 존재하지 않는 경로에서의 신호를 분석하여 삽입된 센서로부터 시편의 내부에 존재하는 결함에 대한 탐상을 시도하였다. 그리고 송신 탐촉자와 수신 탐촉자 사이에 원형의 충격손상을 가하여 외부에 존재하는 결함에 대한 탐상을 삽입된 센서를 이용하여 수행하였다. 삽입된 센서로부터 결함이 존재하는 경로에서와 존재하지 않는 경로에서 각각 취득된 신호로부터 Normalized maximum amplitude와 Normalized energy를 계산하여 분석하였으며, 보다 정확한 분석을 위하여 센서로부터 취득된 신호를 이산 웨이브렛 변환을 사용하여 노이즈를 제거하였고, 노이즈가 제거된 신호를 이용하여 연속 웨이브렛 변환을 수행함으로써 시간에 따른 주파수에 대한 특성을 나타내었다. 그리고 힐버트 변환을 이용하여 취득된 신호에 존재하는 에너지 분포에 대한 분석을 통하여 결함으로 인해 에너지 분포의 변화를 분석하였다.

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