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공기 초음파에 의한 비접촉 표면형태 계측

전문가 제언: ○ 음은 입자의 진동이고 일정한 주파수의 범위를 가진다. 사람의 귀로 들을 수 있는 진동수 20Hz에서 20kHz 사이이고 이를 가청주파수라고 한다. 그 이상의 진동수를 갖는 음파를 초음파라고 부르며, 보통 500kHz~20MHz가 초음파 탐상에 실용화되고 있다.

○ 초음파는 파장이 아주 짧기 때문에 빛의 직진성과 같은 성질을 가지고 있고 작은 결함으로부터 나타나는 반사도 커서 보기 쉬운 성질이 있다. 초음파는 매개체를 관통하거나 반향파의 측정 또는 집중된 에너지를 공급하는 등 여러 분야에 응용되고 있다. 본 보고서에서는 초음파의 반사파를 이용하여 재료 표면의 성질, 특히 표면거칠기를 비접촉식으로 계측하는 방법을 해설하였다.

○ 초음파의 파에는 3종류가 있다. 세로파(longitudinal wave)는 입자가 파의 진행방향과 평행하게 진동하는 것을 말하며 음파의 종류 중 가장 빠른 파형이다. 가로파(transverse wave)는 입자가 파의 진행방향과 수직으로 진행하는 것을 말하며 접촉 매질이 고체에서만 진행한다. 표면파(surface wave)는 세로파와 가로파의 혼합 형태로서 강탄성 재료와 저탄성 재료의 계면에 존재하며 표면보다 약간 깊게 진행한다.

○ 산업현장에서의 생산성은 가공 및 조립기계의 자동화 및 품질확보에 좌우된다고 볼 수 있다. 시장에서의 경쟁력은 더 높은 생산성과 품질보증을 요구하고 있고 이에 못지않게 중요한 것은 가격 경쟁력인 것이다. 자동화 라인에서 시료를 별도로 채취하지 않고 비접촉, 비파괴로 100% 검사하는 초음파 검사야말로 무한 경쟁시대의 총아로서 생산현장에서 각광을 받기 시작하고 있음에 우리도 주목할 필요가 있다.

저자: Ikuo IHARA , Deden Dian SUKMANA
자료유형: 학술정보