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보고서 상세정보

안전계측 기술개발

  • 과제명

    안전계측 기술개발

  • 주관연구기관

    한국표준과학연구원
    Korea Research Institute of Standards and Science

  • 연구책임자

    권일범

  • 참여연구자

    윤동진   최만용   서대철   김영길   이대수   박춘수   김기복   그외 다수   김영주   조승현  

  • 보고서유형

    연차보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2015-10

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국표준과학연구원
    Korea Research Institute of Standards and Science

  • 등록번호

    TRKO201600001252

  • 과제고유번호

    1711034512

  • 키워드

    공공안전,비파괴평가,보안,위해물질,신뢰성Public Safety,Nondestructive Evaluation,Security,Hazardous Objects,Reliability

  • DB 구축일자

    2016-05-14

  • 초록 


    ...


    연구목표
    ◦ 공공 시설물의 안전한 유지관리를 위한 정밀 측정 기술을 개발하고 보급함. 이를 위하여 신뢰성 향상 측정, 수요 적응형 비파괴 검사 기술 및 공공안전 측정 신기술 분야로 분류하여 연구를 수행함.
    - 신뢰성 향상...

    연구목표
    ◦ 공공 시설물의 안전한 유지관리를 위한 정밀 측정 기술을 개발하고 보급함. 이를 위하여 신뢰성 향상 측정, 수요 적응형 비파괴 검사 기술 및 공공안전 측정 신기술 분야로 분류하여 연구를 수행함.
    - 신뢰성 향상 측정 분야는 비파괴 검사 방법의 결함 검출 확률을 정량적으로 결정하는 절차와 압전 에너지 변환율을 측정하는 절차를 수립하여 산업계 및 학계에 제공함.
    - 수요 적응형 비파괴 검사 기술 분야는 산업계에서 필요로 하는 재료 결함을 탐지하기 위한 측정 기술을 개발함.
    - 공공안전 측정 신기술 분야는 중장기적인 시설물 안전 유지관리 산업에서 소요될 측정기술을 발굴하여 개발함.

    연구내용
    ◦ 신뢰성 향상 측정 분야
    - 재료 결함 검출 확률을 정량적으로 결정하는 절차를 연구하기 위하여 미국방성 핸드북인 mh1823a에 기반한 POD 구축 절차 가이드라인을 제시함. 특히 와전류 탐상에 의한 튜브내 인공결함 검출에 대한 확률을 결정하는 절차를 수립함.
    - 압전 진동 에너지 하베스팅 시스템의 지배 방정식을 유도하여, 전력과 효율에 관한 closed-form solution을 도출하고, 전극의 크기 및 개수에 따른 에너지 하베스팅의 성능 예측 모델을 구축함. 또한 나노/마이크로 플랫폼 및 전극 구조를 제작하여 압전 박막 에너지 소자의 에너지 변환 효율 특성을 평가함.
    ◦ 수요 적응형 비파괴 검사 기술 분야
    - 고속 주파수 가변 THz 연속파를 발생시키고, Coherent homodyne detection을 이용하여 THz 연속파를 측정하고 주파수 영역 데이터를 푸리에 변환하여 A-스캔 데이터를 얻고, THz 빔 스캐너를 이용하여 C-스캔을 수행하여 THz tomography를 구현함.
    - 적외선 열화상 기술은 열발생 메커니즘 전산 모델링, IR 카메라로부터 PC로 전송한 원본 데이터의 가시화 기반 작업을 수행함. 특히 CCTV와 연계한 연구결과는 산업체에 기술 이전하였음.
    - 저조파 초음파 입사각 변화에 따른 송신부와 수신부를 설계하고 제작함.
    ◦ 공공안전 측정 신기술 분야
    - 재료의 비선형 초음파 측정을 위하여 고조파 감쇠 측정을 위해 고조파 압전소자와 버퍼를 이용한 측정 장치를 구축하고 회절음장 이론 모델을 적용하여 비선형 인자 계산 모델을 수립함. 또한 감쇠 및 회절 음장 효과를 반영한 비선형 인자 측정 시스템을 구축함
    - PMN-PT 단결정 타겟을 제작하여 XRD 패턴을 측정하여 소재의 구조와 특성을 분석함. 또한 ZnO, PVDF 압전박막소자를 이용하여 고주파수 초음파 센서를 제작하여 그 특성을 분석함.
    - 가변파장 광원에 의한 가간섭 광원을 구축하여 펄스 광을 생성하고 광수신부를 구성하여 가간섭 산란 신호를 취득하기 위한 OTDR 센서를 구현하였음.

    기대효과
    공공 시설물의 안전한 유지관리를 위한 재료 결함 탐지 및 신뢰성 확보를 위한 측정 기술을 연구하여 비파괴 산업 및 구조물 유지관리 산업 및 계측 산업에 본 개발 기술들이 적용될 것으로 기대함. 특히 비파괴 검사 방법의 결함 검출에 대한 신뢰성을 확률적으로 정량화하는 연구는 국내의 산업 활성화 뿐만 아니라 학계를 선도하게 될 것임. 균열 선단 정밀 측정을 위한 저조파 초음파 측정 기술, 미세 균열 탐지를 위한 적외선 열화상 기술도 향후 산업계 적용이 유망함.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 주요사업 연차실적 보고서 ... 2
    3. 한글요약문 ... 4
    4. Ⅱ. 1차년도(’15년) 실적 ... 5
    5. 1. 연구개발 개요 ... 5
    6. 2. 연구개발 목표 및 평가의 착안점 ... 12
    7. 3. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 14
    8. 4. 연구수...
    1. 표지 ... 1
    2. 주요사업 연차실적 보고서 ... 2
    3. 한글요약문 ... 4
    4. Ⅱ. 1차년도(’15년) 실적 ... 5
    5. 1. 연구개발 개요 ... 5
    6. 2. 연구개발 목표 및 평가의 착안점 ... 12
    7. 3. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 14
    8. 4. 연구수행 내용 및 결과 ... 16
    9. 5. 연구개발 목표 달성도 및 자체평가 ... 43
    10. 6. 연구수행방법의 우수성과 등 ... 45
    11. 7. 사업화 가능성 및 사회‧경제적 기여도 ... 45
    12. 8. 연구성과 및 활용 ... 46
    13. 9. 연구 투입 자원 내역 ... 51
    14. 10. 중간진도 점검 결과 및 개선내역 ... 54
    15. 11. 연구책임자의 자율 평가 의견 ... 54
    16. 12. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 55
    17. 13. 중요 연구변경 사항 ... 55
    18. 14. 기타 건의사항 ... 55
    19. 15. 국가과학기술종합정보서비스(NTIS) 입력 자료 ... 56
    20. 끝페이지 ... 56
  • 참고문헌

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