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저자정보
배명환 (한국표준과학연구원) 최원재 (한국표준과학연구원) 하종문 (한국표준과학연구원) 승홍민 (한국표준과학연구원)
저널정보
한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제42권 제4호
발행연도
2022.8
수록면
284 - 292 (9page)
DOI
10.7779/JKSNT.2022.42.4.284

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본 연구에서는 도파관을 이용한 초음파 검사의 적용성을 확장하기 위하여 검사 대상 부근에 장애물이 있는 경우에도 모드 변환 없이 탄성파의 진행경로를 90도 방향으로 꺾을 수 있는 탄성 메타물질 기반의 L-자 초음파 도파관을 제안하였다. 본 기술은 장애물로 인하여 직선 도파관을 사용할 수 있는 공간이 충분히 없는 경우에 훌륭한 대안이 될 것으로 예상된다. 제안된 도파관을 설계하기 위하여 탄성파의 진행 경로를 90도 방향으로 꺾을 때 발생하는 문제점인 모드 변환 현상에 대해 고찰하였고 전파 경로를 꺾을 수 있는 유체에서 전파하는 음파의 경우에 대해 이음새 부근의 파동 움직임에 주목하였다. 우선 이음새에서는 수평 방향의 파동 움직임이 수직 방향으로의 움직임으로 전환된다는 것에 착안하여, 수평 방향 움직임과 수직 방향 움직임을 동시에 나타내는 단위구조를 기반으로 하는 탄성 메타물질을 제안하였다. 이를 바탕으로 파동 분산 해석을 통해 제안된 메타물질이 원하는 형태의 움직임을 나타내는 주파수 대역을 조사하고, 기본적인 성능을 검증하였다. 아울러 제안된 단위구조를 배열한 다양한 형태의 L-자 초음파 도파관을 설계하고 이음새에서 모드 변환 없이 90도 방향으로 전파할 수 있는 것을 확인하였다. 추후 제작을 고려한 설계를 바탕으로 실험적 연구를 수행하여 실제 적용성을 확보하고자 한다.
#탄성 메타물질 #초음파 도파관 #L자 #Elastic Metamaterial #Ultrasonic Waveguide #L-shaped

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. L-자 도파관을 위한 탄성 메타물질의 제안
3. 탄성 메타물질 기반 L-자 도파관 구현
4. 결론
References

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