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434 초 음 파 탐 상 검 사 SH파를 발생시키기 위해 로렌츠힘을 이용한 경우 초음파 진행 방향에 대해 수직으로 주 기적으로 배열된 자석이 필요하다. 또한 구조물 표면에 근접하여 위치하는 코일에는 교류 전류에 의해 힘의 방향이 전환되며 이는 초음파 발생의 구동력이 되어 SH파를 송·수신한 다. 이때 발생되는 SH파의 파장은 자석간격의 2배가 된다. 로렌츠힘에 의한 SH파는 진행 방향에 대한 수평 방향으로 진동하는 힘 성분을 이용하기 때문에 수신 신호 강도는 램파와 비교해서 약해지는 경향이 있다. 6. 레이저-초음파탐상 레이저-초음파(laser based ultrasonic; LBU)는 레이저광을 이용하여 비접촉으로 초음파 진동을 발생시키고 검출하는 기술이다. 광을 이용하여 완전 비접촉으로 초음파를 송·수신 하는 것이 가능하기 때문에 압전소자 등을 이용하는 종래의 초음파 송·수신법에서는 적용 이 어려웠던 고온 중의 재료, 물이나 기름 등에 대해 비파괴검사나 초음파계측이 가능하게 되었다. 비접촉으로 초음파를 송·수신할 수 있는 레이저-초음파법의 장점으로는 다른 비파괴 평가방법에 비해 (a) 비접촉 측정, (b) 1600℃ 이상의 초고온영역에서도 측정이 가능, (c) 종파와 횡파의 송·수신이 가능하기 때문에 재료의 종탄성계수와 푸와송비를 동시에 측정 하는 것이 가능하다는 장점을 가지고 있어 고온 구조물의 탄성계수의 측정에 대한 적용이 예상된다. 시료 표면에 펄스 레이저광을 조사하는 방법으로 초음파를 발생시킨다. 발생된 초음파의 펄스 시간 폭에 레이저 펄스의 시간 폭이 비례하고 또한 초음파 진폭은 조사광 강 도에 비례하기 때문에 통상 펄스폭과 강도 면에서 Nd-YAG 등의 Q-Switch pulse laser가 사용된다. 탄성파 발생의 메커니즘은 주로 열응력(thermal stress)과 용융기화(ablation) 2가지 모드 로 나누어진다. 레이저광의 강도가 낮은 경우 광 흡수에 의한 재료 표면은 급가열되어 열응 력이 생긴다. 가열 부분은 표면에 한정되기 때문에 열응력에 의한 팽창은 표면에 대해 평행 한 방향으로 국한되며, 이것이 초음파의 발생원이 된다. 한편 레이저의 에너지 밀도를 증 대시키면 표면 물질의 용융 증발이 생기고 기화 팽창에 수반하는 압력이 표면에 대해 수직 비파괴1권-인쇄용.indb 434 2014-12-23 오후 4:43:12