초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
최종목표 : 본 연구는 국내 원자력 발전소를 비롯한 대형 산업 설비 시설에서 안전성 진단을 위해 요구되어지는 핵심기술 중 하나로 배관에서 유도초음파를 활용한 다중센서 시스템 구성과 다중센서 시스템을 바탕으로 유도초음파의 집속화 기법 개발과 이를 통한 검사 민감도 개선, 전자적(electronic)튜닝에 의한 조향 기법 확립.
▶ 원전 배관 진단 기법 및 다중센서 유도초음파 집속과 조향 기법 개발
- 유도초음파 검사 민감도 개선을 위한 모드 해석기법 개발
- 유도초음

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
최종목표 : 본 연구는 국내 원자력 발전소를 비롯한 대형 산업 설비 시설에서 안전성 진단을 위해 요구되어지는 핵심기술 중 하나로 배관에서 유도초음파를 활용한 다중센서 시스템 구성과 다중센서 시스템을 바탕으로 유도초음파의 집속화 기법 개발과 이를 통한 검사 민감도 개선, 전자적(electronic)튜닝에 의한 조향 기법 확립.
▶ 원전 배관 진단 기법 및 다중센서 유도초음파 집속과 조향 기법 개발
- 유도초음파 검사 민감도 개선을 위한 모드 해석기법 개발
- 유도초음파 다중센서 시스템 개발
- 집속화 진단 시스템 및 조향 시스템 개발
- 검사 신뢰도 향상을 위한 검사 민감도 개선
▶ 수준: 현존하는 최첨단 국외 적용 진단기술에 대비되는 장거리 배관 다중센서 유도초음파 집속 진단 기법 개발
▶ 성능/품질: 시각화/집속화/자동 조향화(steering)가 복합된 원전 배관 진단용 다 기능의 최첨단 장거리 배관진단 기술최초개발 (국외에서도 시도된 바가 없음) - 진단거리 1-10 m, 검출 민감도 두께대비 5 %, 기존 기술 대비 집속화에 의한 검사민감도 개선 10 dB 이상, 전자적(electronic) 튜닝에 의한 조향 기법 확립

Abstract ▼

Ⅲ. The content of the research and development
Final Goal: The final goal of this study is to develop one of the key technologies in domestic nuclear power plants and large industrial facility which is required for the safety of diagnostic by using focused guided wave technique, improved test se

Ⅲ. The content of the research and development
Final Goal: The final goal of this study is to develop one of the key technologies in domestic nuclear power plants and large industrial facility which is required for the safety of diagnostic by using focused guided wave technique, improved test sensitivity and establishing steering techniques by electronic tuning based on a multi-sensor system configuration.
▶ Development of nuclear power plant piping diagnostic techniques, and multi-sensor guided wave focusing and steering techniques.
- Modal analysis techniques developed for improving the sensitivity of guided wave inspection technique.
- Development of a guided wave multi-sensor system
- The steering system and-focused diagnostic system,
- Check for sensitivity improvement to improve the reliability of the test
▶ Level: Development of long-range multi-sensor focused guided wave diagnostic techniques for pipes which is comparable to the existing state-of-the-art diagnostic technology overseas.
▶ Performance / Quality: Development of the state-of-the-art multi-function diagnostic techniques combined with visualization/focusing/ automatic steering for long-distance pipe lines of nuclear power plant.
- Diagnosis Distance 1-10 m, Detection sensitivity compared to the thickness 5 %, Inspection sensitivity improvement compared to existing techniques due to the focusing technique More than 10dB, Electronic steering techniques established by tuning

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• Contents ... 12
• 목 차 ... 15
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 1절 연구 배경 및 목적 ... 18
• 2절 연구개발 필요성 및 중요성 ... 19
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 1절 국내 기술 개발 현황 ... 25
• 2절 국외 기술 개발 현황 ... 28
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
• 1절 연구개발 최종 목표 ... 30
• 1. 연차별 목표 ... 30
• 가. 1차년도 ... 30
• ① 배관 내 유도초음파 모드 해석 ... 30
• ② 유도초음파 집속화 알고리즘 개발 ... 31
• 나. 2차년도 ... 31
• ① 유도초음파를 활용한 다중센서 탐촉자(phased array transducer) 시스템 제작 ... 31
• ② 인공 결함에 대한 진단 신호 집속화 및 진단 신호 신뢰도 해석 ... 32
• 다. 3차년도 ... 32
• ① 집속화 된 유도초음파 신호 조향화 ... 32
• ② 배관 진단 신뢰도 향상을 위한 검사 신호 표준화 ... 33
• 2절 주요연구 결과 ... 33
• 1. 배관 내 전파되는 유도초음파 주파수별 모드 해석 ... 33
• 2. 배관 두께에 따른 유도초음파 전파 모드 해석 ... 38
• 3. 유도초음파 전파 특성을 고려한 빔 전파 특성 해석 ... 42
• 4. 유도초음파를 활용한 다중센서 집속화 해석을 위한 알고리즘 개발 ... 44
• 가. 탐촉자 수 변화에 의한 집속 효과 ... 45
• 나. 주파수에 따른 집속 효과 ... 50
• 다. 전파 거리에 따른 집속 효과 ... 51
• 5. 유도초음파 기술을 접목한 다중 센서 탐촉자 시스템 개발 ... 55
• 가. 유도초음파 집속 모델링 ... 55
• 나. 다채널 유도초음파 집속 시스템 ... 59
• 6. 피복 재질에 대한 초음파 집속 진단 신호 해석 ... 62
• 가. Butyl Rubber (부틸 고무) ... 63
• 나. Coal Tar Mastic ... 64
• 다. Wax ... 65
• 라. Fusion Bonded Epoxy(FBE) - 1 layer ... 66
• 마. Fusion Bonded Epoxy(FBE) - 2 layer ... 67
• 7. 결함 진단에 따른 신호 분석 ... 68
• 8. 결함 진단 민감도 해석 ... 71
• 9. 집속화 된 유도초음파 신호 조향화 ... 72
• 10. 매설, 피복된 배관의 유도초음파 다중센서 진단 시스템 진단 신뢰도 평가 ... 77
• 11. 결함 유형별 검사 신호 해석 ... 82
• 가. 4인치 노치형 결함 ... 82
• 나. 6인치 Saw cut 과 pipe support ... 84
• 다. 관통형 hole ... 86
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 88
• 1절 연구개발 목표 달성도 ... 88
• 1. 1차년도 연구개발 목표 및 달성도 ... 88
• 2. 2차년도 연구개발 목표 및 달성도 ... 89
• 3. 3차년도 연구개발 목표 및 달성도 ... 89
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 90
• 1절 연구개발 결과 활용방안 ... 90
• 2절 기대성과 ... 90
• 1. 기술적 측면 ... 90
• 2. 경제적·산업적 측면 ... 90
• 3절 추가연구 필요성 및 기업화 추진 방안 ... 91
• 1. 추가 연구의 필요성 ... 91
• 2. 기업화 추진 방안 ... 92
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 94
• 제7장 연구시설‧장비 현황(도입‧개발한 연구시설‧장비 현황 및 국가과학기술종합정보시스템 장비고유번호를 기술합니다) ... 96
• 제8장 참고문헌 ... 97