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첨단기술정보

볼펜 형 공진 영률계산 개발

전문가 제언: 영률은 공업제품의 설계에서 없어서는 안 되는 값이고 그 측정방법도 어느 정도 확립되어 있다. 그러나 기존의 측정방법은 장치가 대규모로 되어 있거나 시료의 형상이 한정적이면 측정을 위한 시편을 제작하지 안 되는 결점이 있다. 여기서는 휴대 가능한 볼펜 형 영률테스터를 개발하였는데 테스터 선단을 가벼운 측정부위에 접촉시키기만 하면 영률의 정량측정이 가능하고 교정이 필요 없다. 테스터 선단의 측정부위의 면적은 약20μm이고 국부적인 영률의 측정도 가능하다. 또한 미시적 결함을 가진 원통형은 거시적 영률이 저하기 때문에 이 장치는 비파괴검사로의 응용도 가능할 것으로 생각된다.

자유진동에서 공진주파수가 f인 진동자를 시료에 접촉시키면 시료의 변형도 같이 일어나고 시료를 포함한 계의 에너지가 증가하여 공진주파수가 증가하게 된다. 공진주파수의 변화는 시료 변형이 원인이 되고 공진주수의 변화량 Δf는 시료 접촉부의 영률을 반영한다. 그러므로 공진주파수의 변화로부터 시료의 영률을 결정하는 것이 가능하다.