레이저 충격 흑연 판의 동적 파편화와 손상 유형

전문가 제언

○ 물질의 충격파 특성을 관찰하기 위한 충격파원으로는 통상적으로 화약이나 가스 총으로 가속된 발사체가 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 대규모 시설이 필요하고 실험 때마다 많은 부품의 파괴가 불가피하기 때문에 경제적으로 많은 부담이 될 뿐만아니라 안전사고의 위험이 상존하고 있어 개선이 필요하다.

 

○ 최근에는 계측기기의 정밀화로 매우 작은 시험시료를 사용하는 것이 가능하게 되어 전기적이나 광학적 에너지를 이용하는 충격파원으로 바뀌는 추세이다. 전기적 에너지를 이용하는 충격파원에는 금속박 폭발장치가 있는데 고전류에 의한 금속박 폭발현상을 이용하는 것이다. 이 방식은 강한 전기적 잡음의 발생으로 계측에 제약이 따르는 단점이 있다.

 

○ 광학적 에너지를 이용하는 충격파원으로는 고출력레이저가 이용된다. 시료의 표면에 고출력레이저를 조사하면 용발(Ablation) 현상에 의해 플라즈마 입자들이 튀어나오고 그 반작용으로 충격파가 발생하여 반대 방향으로 전파하게 된다. 이 방식은 특별한 보조 장치 없이 레이저만 시료표면에 조사하므로 사용이 간편하여 많은 횟수의 실험을 경제적으로 실시할 수 있다.

 

○ 이 보고서는 불란서 CEA DIF의 G. Seisson 등이 다공성 흑연판에 고출력 레이저를 조사하여 충격파를 발생시키고 이에 따른 파편화 현상을 여러 종류의 실험 중 혹은 실험 후 진단장치를 적용하여 분석한 논문을 요약/분석한 보고서이다. VISAR 신호, PDV 신호, CCD 카메라 영상, 레이저 그림자 영상, 그리고 회수된 표적의 단층 촬영결과 등을 연계 분석하여 네 가지 손상 유형을 식별하고 이해하였다.

 

○ 우리나라의 경우 주로 화약이나 가스총을 충격파원으로 하는 충격실험을 수행하고 있으며 고속계측 분야는 상당한 수준에 도달해 있는 것으로 판단된다. 그러나 레이저나 금속박 폭발 등을 충격파원으로 이용하여 충격실험의 경제성과 안전성을 높이고 에너지 밀도에 따른 파편화 현상을 체계적으로 연구하는 노력이 필요할 것으로 판단된다.

저자

G. Seisson et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2016

권(호)

91()

잡지명

International Journal of impact engineering

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

68~79

분석자

송*영

분석물

• 레이저 충격 흑연 판의 동적 파편화와 손상 유형.pdf [503,016 byte]

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