미소균열 탐상을 위한 자기광학소자를 이용한 비파괴탐상법의 제안과 적용 = Application of a New NDI Method using Magneto-Optical Film for Inspection of Micro-Cracks

국문 초록 (Abstract)

항공기나 대형 플랜트 등의 경년구조물에 있어서 제조 및 설계 혹은 작업환경 등에 의해 발생하는 미소결함은 응력부식파괴로 이어지는 결정적인 원인으로 알려져 있다. 따라서 제조단계에서의 결함의 검출뿐만 아니라 운전개시 후에 있어서도 비파괴검사에 기초를 둔 정기적인 건전성평가가 요구된다. 특히 구조물내의 미소균열 평가는 구조 건전성 평가에 있어서 중요한 과제라 할 수 있다. 자기광학소자를 이용한 비파괴탐상법은 균열부근의 누설자속에 의한 자구 및 자벽의 변화를 이용하여 균열정보를 화상형태로 얻는다. 그러므로 빠른 탐상속도와 결과데이터 해석의 용이 그리고 실시간적으로 탐상결과를 획득할 수 있다는 장점을 지니고 있다.
본 논문은 자기광학소자를 이용한 새로운 비파괴적 탐상법을 제안하고, 본 탐상법을 이용하여 구조물에 존재하는 표면결함의 검출가능성 및 균열깊이의 평가를 실증하였다. 표면결함을 갖는 시험편과 파이프의 내면에 존재하는 피로균열을 대상으로 실험을 실시한 결과, 표면결함의 위치 및 2차원적 형상을 화상형식으로 얻을 수 있음을 증명하였다. 또한 피로시험중의 시험편을 대상으로 균열발생 및 균열진전과정을 평가를 통하여 원격탐상의 가능성을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Micro-defects induced by design and production failure or working environments are known as the cause of SCC(Stress Corrosion Cracking) in aged structures. Therefore, the evaluation of structural integrity based on micro-cracks is required not only a manufacturing step but also in-service term. So we introduce a new nondestructive inspection method using the magneto-optical film to detect micro-cracks. The method has some advantage such as high testing speed, real time data acquisition and the possibility of remote sensing by using of a magneto-optical film that takes advantages of the change of magnetic domains and domain walls.
This paper introduces the concept of the new nondestructive inspection method using the magneto-optical film, also proves the possibility of this method as a remote testing system under oscillating load considering application on real fields by applying the method to four types of specimens.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론
• 2. 실험 방법
• 2.1. 시험편
• 2.2. 실험 절차
• 2.3. 반복하중하의 시스템 구성
• 3. 실험 결과
• 3.1. 레이저를 이용한 탐상결과
• 3.2. 편광빛을 이용한 비파괴탐상법
• 3.3. 배관 시험편의 탐상
• 3.4. 반복하중하의 탐상법 적용의 실예
• 4. 결론
• 참고문헌