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스트레스 측정을 위한 잔류자계 센싱

전문가 제언: ○ 어떠한 구조물의 스트레스 상태나 치명적인 결함을 사전에 알기 위하여 그 구조물에 가하는 스트레스와 잔류스트레스 양쪽을 평가하는 기술은 비파괴 시험에서 급진전하고 있는 분야이다. 최근에는 강자성재료에서 자화곡선의 변동과 같은 자기성질의 변화를 감지하기 위하여 자계를 사용하는 방법인 자기 스트레스 측정기술이 최근에 많이 연구되고 그 결과도 많이 발표되고 있다.

○ 자성 재료를 담금질하면 비자성 상태에서 자성상태로 영구히 변환되는 경우가 있다. 이 경우 금속자기메모리(metal magnetic memory), 또는 잔류자기장(residual magnetic field)으로 이용된다. 이 글은 스트레스 측정을 위하여 잔류자계 기술을 여러 각도로 조사하였다. 용접 샘플에서 잔류자계의 측정과 결과 해석은 흥미롭다. 다른 재료에 대하여 스트레스를 인가할 때, 자기포화곡선이 그려지더라도 고정된 인가자기장을 사용해야 할 것이다.

○ 실험적 연구로 잔류자계의 변동과 패턴은 잔류스트레스, 인가된 스트레스 그리고 신호처리의 도움을 받아 결함을 평가하는데 크게 이용될 수 있다. 특히 조선소와 같은 곳에서는 용접도 많으려니와 비파괴 검사도 많으므로 그러한 곳에서는 크게 이용될 수 있는 기술이다. 금속자기메모리를 사용하는 수동적 측정은 구조물 건전성 감시를 위하여 저비용 이동용으로 이용할 수 있을 것으로 본다.

○ 장래 연구는 잔류자계 강도와 여타 다른 재료에 대한 인가된 스트레스에 대한 이론적, 실험적 연구가 계속되어야 할 것이다. 또한 측정된 잔류스트레스는 다른 계측 장비 예를 들면 X선이나 뉴론 회절이나 초음파 방법에 의한 측정값과 비교 검토되어야 할 것이다.

저자: John W. Wilson, Gui Yun Tian, Simon Barrans
자료유형: 학술정보