샷 피닝(shot peening)은 재료의 표면을 고속으로 작은 구형 금속 샷으로 충격하여 잔류응력을 형성하는 공정이다. 니켈 기반 초합금은 높은 강도와 경도를 가지면서도 우수한 내식성 및 내피로성을 지니므로 원자력 발전소와 항공우주 분야에 사용된다. 니켈 기반 초합금인 INCONEL에 샷 피닝을 적용하는 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 잔류응력의 측정에 대한 연구 역시 이루어져 왔다. 선행 연구에서는 잔류응력을 측정하기 위해 천공(strain) 변형률 게이지 분석 및 X선 회절(XRD)과 같은 방법을 사용하였는데, 이는 높은 정확도로 평가할 수 있으나 시편을 손상시키고 방사선으로 인해 작업자 안전에 중요한 위험이 수반된다. 반면, 초음파 검사(UT)는 초음파를 활용하며 상대적으로 단가가 낮고 검사 시간이 짧다는 장점이 있다. 한 가지 UT 방법인 최소 반사(minimum reflection) 측정은 레일리(Rayleigh) 파동을 사용하여 재료 표면의 특성을 평가한다. 따라서 본 연구에서는 초음파 최소 반사율 측정을 이용하여 INCONEL 시편의 잔류응력을 평가하였다. 구체적으로, 본 연구는 초음파 최소 반사 측정을 사용하여 INCONEL 718 시편의 잔류응력을 평가하였다. 또한, 획득한 데이터를 이용하여 깊이에 따른 잔류응력을 추정하기 위해 지수함수를 사용하는 추정 방정식을 가정하였고, 이를 결정하기 위해 최적화 문제를 풀었다. 마지막으로, 추정된 잔류응력 그래프를 평가하기 위해 시편의 잔류응력을 XRD 방법으로 측정하고 비교하였다.

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