초록 ▼

1. 연구개발의 목표
∙ 레이저 초음파 발생 및 수신 장치 개발을 위한 기초 검사 시스템 구성
2. 연구 결과
∙ 광대역 레이저 초음파 발생 장치 개발 (발생영역: 100kHz~200MHz)
∙ 고속 DAQ 보드가 장착된 제어 컴퓨터를 이용한 레이저 초음파 발생 및 수신 장치 개발
∙ 레이저 초음파 측정용 공초점 Fabry-Perot 간섭계(CFPI) 구성 (측정영역: 1~20MHz)
∙ 레이저 빔의 형태 및 세기에 따른 초음파 발생 특성 분석
∙ 레이저 간섭계와 압전소자를 이용한 초음파 수신

1. 연구개발의 목표
∙ 레이저 초음파 발생 및 수신 장치 개발을 위한 기초 검사 시스템 구성
2. 연구 결과
∙ 광대역 레이저 초음파 발생 장치 개발 (발생영역: 100kHz~200MHz)
∙ 고속 DAQ 보드가 장착된 제어 컴퓨터를 이용한 레이저 초음파 발생 및 수신 장치 개발
∙ 레이저 초음파 측정용 공초점 Fabry-Perot 간섭계(CFPI) 구성 (측정영역: 1~20MHz)
∙ 레이저 빔의 형태 및 세기에 따른 초음파 발생 특성 분석
∙ 레이저 간섭계와 압전소자를 이용한 초음파 수신 대역 비교 분석
∙ 복합재료 및 이종금속에서의 내부결함 측정 (결함깊이 200㎛까지 측정)
∙ SUS 재질 배관의 감육 손상별 시편 제작
∙ 감육 손상별 초음파(종파) 신호 검출 및 내부결함 깊이 측정

Abstract ▼

IV. Result of the Project
Examine the basis for the development of laser ultrasonic generation and receiving device system configuration
∙Development of broadband laser ultrasonic generator
∙Ultrasonic signal generation using a pulsed Nd: YAG laser (wavelength 1064nm)
∙Generate ultrasoni

IV. Result of the Project
Examine the basis for the development of laser ultrasonic generation and receiving device system configuration
∙Development of broadband laser ultrasonic generator
∙Ultrasonic signal generation using a pulsed Nd: YAG laser (wavelength 1064nm)
∙Generate ultrasonic range: 100kHz ~ 200MHz
∙Simultaneous control of a laser interferometer configured as the ultrasonic pulsed laser and CW laser and synchronization performed
∙Development of ultrasonic receiving device using a confocal Fabry-Perot interferometer.
∙Measuring and analysis range : 1 ~ 20MHz
∙Comparative analysis of the intensity of ultrasonic propagation characteristics of the laser beam caused by the shape
∙Generation of the ultrasonic and receiving using the pulse laser, CW laser, CFPI and PZT.
∙Comparative analysis of the band received ultrasound through the basic experiment
∙Composite materials and dissimilar metals in an internal defect measure
∙Measure up to 200㎛ depth of internal defects
∙SUS material of pipe wall thinning damage to the specimen.
∙Thinning damage detection of ultrasonic signals and internal defects Depth

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제 1 절 연구개발기술의 중요성 및 필요성 ... 13
• 1. 결함 진단을 통한 안전성 확보의 중요성 ... 13
• 2. 비파괴 검사에 사용되는 기존의 초음파 검사 기술 ... 13
• 3. 레이저를 이용한 초음파 발생 및 검출 방식 ... 15
• 4. 초음파 발생시, 대상체 표면에 손상 발생 우려 ... 17
• 5. 레이저 초음파 검사 시스템의 개발과 의의 ... 17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제 1 절 국내 기술현황 ... 18
• 제 2 절 국외 기술현황 ... 19
• 제 3 절 국내외 특허현황 ... 21
• 1. 국내 ... 21
• 2. 국외 ... 22
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제 1 절 연구개발의 목표 ... 23
• 1. 연구개발의 최종 목표 ... 23
• 2. 1차년도 연구개발의 목표 및 내용 ... 23
• 제 2 절 연구개발의 결과 ... 24
• 1. 레이저 초음파 검사 시스템 개발 ... 24
• 가. 레이저 초음파 발생 및 수신 장치 개발 ... 24
• 나. 레이저 초음파 검사 시스템의 운영 소프트웨어 개발 ... 27
• 다. 다이나믹 안정기의 구성 ... 27
• 2. 레이저 초음파의 표면파를 이용한 표면결함 검출 실험 ... 30
• 3. 레이저 초음파의 종파를 이용한 미세 내부결함 검출 실험 ... 31
• 가. 탄소섬유강화 복합재료의 층간 결함 검출 실험 ... 31
• 나. 이종금속 접촉부식 내의 이물질 검출 실험 ... 37
• 4. 레이저 초음파를 이용한 배관부 감육 측정 실험 ... 41
• 가. SUS 재질 배관의 감육 시편 제작 ... 41
• 나. 레이저 초음파 실험 방법 ... 43
• 다. 감육 손상에 따른 초음파 신호 비교 ... 44
• 라. 감육 손상에 따른 내부결함 가시화 ... 46
• 5. 레이저 공간 형상에 따른 초음파 발생 특성 ... 47
• 6. 압전 소자를 이용한 레이저 초음파 신호 비교 ... 49
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 52
• 제 1 절 연구목표의 달성도 (1차년도) ... 52
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 53
• 1. 기술․산업적 측면 ... 53
• 2. 정책적 측면 ... 53
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 54
• 1. 추가 연구의 필요성 : 있음 ... 54
• 가. 국내외 연구현황 ... 54
• 나. 국내 기술의 취약점 ... 55
• 다. 추가 연구개발의 필요성 ... 55
• 2. 추가 연구목표 및 내용 ... 56
• 가. 연구개발의 최종목표 ... 56
• 나. 연차별 연구개발의 목표 및 내용 ... 56
• 3. 추가 연구의 추진전략 및 방법 ... 57
• 가. 연구개발의 추진전략 ... 57
• 나. 연구개발의 추진방법 (연구책임자 외 4명의 참여 연구원별 연구수행 내용) ... 57
• 4. 추가 연구결과의 활용방안 및 기대효과 ... 58
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 59
• 제 7 장 참고문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 60