In this study, non-destructive technologies that can be applied to evaluate the integrity of valve materials, safety against internal pressure caused by corrosion, and the blocking function of large-diameter water valves during operation without requiring specimen collection or manpower entering the inside of the valve were tested to assess the reliability of the technologies and their suitability for field application. The results showed that the condition of the graphite structure inside the valve body can be evaluated directly through the optical microscope in the field without specimen collection for large-diameter water butterfly valves, and the depth of corrosion inside the valve body can be determined by array ultrasound and the tensile strength can be measured by instrumented indentation test. The reliability of each of these non-destructive techniques is high, and they can be widely used to evaluate the condition of steel or cast iron pipes that are significantly smaller in thickness than valves. Evaluation of blocking function of the valves with mixed gas showed that it can be detected even when a very low flow rate of mixed gas passes through the disk along with the water flow. Finally, as a result of evaluating the field applicability of non-destructive technologies for three old butterfly valves installed in the US industrial water pipeline, it was found that it is possible to check the material and determine the suitability of large-diameter water valves without taking samples, and to determine the corrosion state and mechanical strength. In addition, it was possible to evaluate safety through the measurement results, and it is judged that the evaluation of the blocking function using mixed gas will help strengthen preventive response in the event of an accident.

Thermographic imaging based non-destructive evaluation proceeds measuring the defect or internal condition of civil structures. To demonstrate the feasibility of the method, the infrared camera system is applied to various specimens. The technique described in this paper may allow us to find their numbers, locations, and the extent of damaged steels from the measurement in the long distance. In addition, a reinforced concrete specimens with different penetration depths is tested using the active thermography method, and to study the influence on the detecting internal rebar in cooled and heated conditions. The experimental results demonstrate that thermographic imaging method is useful for detecting the damage of steel structures and the unknown rebar in the concrete.

본 연구에서는 가시광 및 근적외선 초분광 반사광 영상 시스템을 이용하여 배추의 건전종자와 퇴화종자를 선별할 수 있는 기술 개발에 관한 연구를 수행하였다. 초분광 반사광 영상을 이용하여 배추의 건전종자와 퇴화종자를 선별할 수 있는 최적의 반사광 파장 조합을 구명하고 이를 이용하여 퇴화종자를 검출할 수 있는 초분광 영상 알고리즘을 제시하였다. 본 논문의 전체적인 결론을 요약하면 다음과 같다. 가) 배추의 건전종자와 퇴화종자를 구별하기 위해 초분광 반사광 스펙트럼을 이용하여 PLS-DA 모델을 개발하고 성능평가를 수행하였다. Calibration set의 분류 정확도 97.6%이고 test set의 분류 정확도는 96.9% 이었다. 나) 배추의 건전종자와 퇴화종자를 분류하는데 가장 큰 영향을 미치는 파장대는 680 nm로 확인 되었으며, 이는 배추종자가 퇴화하는 과정에서 발생하는 chlorophyll 변화의 영향으로 사료된다. 다) 개발한 PLS-DA모델의 beta coefficient를 적용한 PLS의 영상을 이용하여 건전종자와 퇴화종자를 선별한 결과 분류정확도 96.8%로 육안 및 일반 컬러 카메라로 선별하기 힘든 배추의 퇴화종자 검출이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

콘크리트는 매우 우수한 건설 재료로서 교량, 빌딩 등을 포함한 대다수의 사회기반시설물 건설에 이용되었으며 향후에도 지속적으로 사용되리라 예상된다. 그러나, 콘크리트가 건설 재료로서 아무리 우수하다고 하더라도 시공시의 조건과 방법에 따른 시공 품질 변화와 완공 후 공용 과정에서의 환경과 외력 변화에 의한 열화나 손상을 피할 수는 없으며, 경우에 따라 이러한 요인들은 콘크리트의 내구성과 안전성에 심각한 문제를 유발할 수 있다. 따라서, 시공 과정에서 콘크리트 품질의 적절성을 판단하고 완공 후 공용 과정에서는 콘크리트의 열화와 손상 정도를 진단할 수 있는 기술의 확보는 콘크리트의 안전하고 경제적인 시공 및 유지 관리에 있어서 매우 중요한 부분이다. 시공 또는 공용 중 콘크리트 구조물의 역학적/내구적 상태를 진단 및 평가할 수 있는 다양한 현장 및 실내 시험 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있으며, 특히 시험 대상 구조물에 손상이나 파괴를 유발하지 않고 구조물의 상태를 진단할 수 있는 비파괴검사(Nondestructive Testing; NDT) 기술은, 시설물 유지 관리에 관한 실무에서의 높은 관심과 수요로 인해 최근에 기술이 빠르게 발전하고 있는 분야이다. 본 특집기사에서는 콘크리트 구조물의 품질 점검 및 손상/열화 진단을 위해 현재 개발이 진행되고 있는 첨단 NDT 기술의 동향과 응용 사례를 소개함으로써, 관련 기술에 관심을 갖고 있는 실무자나 연구자에게 유용한 자료를 제공하고자 한다.

This Paper Checks Requirements of Nondestructive Examination in KEPIC-S(Structure Field in Korea Electric Power Industry Code). And Remind other Requirements differing with KEPIC-MEN That is a Sub-Suction in KEPIC.

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.