초음파 비파괴검사는 일반적으로 초음파 트랜스듀서, 중간매질, 검사체의 3상으로 구성된다. 중간매질은 주로 물, 기름 또는 그리스 등이 사용되며, 트랜스듀서와 검사체 사이의 에너지 투과율을 높이는 역할을 한다. 하지만, 대형구조물 등의 비파괴 검사 시 중간매질은 측정 전/후 불편함을 초래하고, 배터리와 같이 매질 사용이 어려운 검사대상에는 기존의 3상 검사가 불가능하다. 이러한 경우 2상(트랜스듀서↔검사체)으로 구성된 검사 기술을 생각할 수 있지만, 낮은 에너지 투과율을 단정하며 공학적/정량적 해석은 시도조차 하지 않는 상황이다. 이러한 이해의 간극을 줄이기 위하여, 본 연구에서는 중간매질 없는 트랜스듀서와 검사체의 접촉 상태를 두 접촉 물체사이의 상대속도가 동반되는 동-접촉 조건으로 간주하여 유한요소해석을 수행하고 파형을 분석하였다. 또한 선형 탄성이론에 기초하여 트랜스듀서와 검사체 사이의 에너지 투과율을 해석적으로 정의하였다. 이 지표는 2상 비파괴 검사 기술 수준 평가 및 상용화 가능성 파악을 위한 지표로도 사용될 수 있을 것이다. 또한 간단한 실험구성의 변형을 통해 가진용 트랜스듀서로부터 검사체로 전달되는 에너지의 비율을 증가시킬 수 있는 기법을 제안하였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.