ISSN 1225-7842 / eISSN 2287-402X http://dx.doi.org/10.7779/JKSNT.2016.36.5.391
1. 서 론
원통형 압축천연가스 (compressed natural gas, CNG) 저장용기는 상업용 운송수단, 특히 대중교 통에서의 연료 탱크로 폭넓게 사용되고 있다. 대 중교통에 사용되는 CNG 연료 탱크는 특히 고압
의 가스 연료를 안전하게 저장하기 위해 높은 안 전성과 장시간 운영에도 부식 및 파손에 강한 안 정성이 요구된다. 그와 동시에 최근의 고효율 흐 름에 따라 가볍게 제작되어야 하는 등 여러 가지 조건을 요구하고 있다. 유리섬유강화플라스틱 (glass fiber reinforced plastic, GFRP)와 탄소섬유
음향방출 에너지 기반 손상 위치표정 기법을 이용한 복합재 CNG 탱크의 충격 신호 위치표정
Impact Source Location on Composite CNG Storage Tank Using Acoustic Emission Energy Based Signal Mapping Method
한병희*,**, 윤동진*✝, 박춘수*, 이영신**
Byeong-Hee Han*,**, Dong-Jin Yoon*✝, Chun-Soo Park* and Young-Shin Lee**
초 록 음향방출기법은 구조물에 존재하는 손상 및 손상 메커니즘을 규명하는 가장 유효한 비파괴검사 수
단으로 널리 이용되고 있다. 그러나 기존의 손상위치표정 기법은 탄성파 전파 속도에 크게 의존하는 기법의 한계에 의하여 복합재료 또는 이종의 재료로 구성된 구조물에서의 손상을 탐지하기 어려운 한계점을 가지고 있다. 최근 다양한 분야에서 사용되고 있는 압축천연가스(CNG) 저장용기는 무게와 강성의 효율을 위하여 복합재료를 사용하여 외부를 보강하는 새로운 형태의 구조를 사용하고 있다. 이러한 다층 복합소재의 사용으 로 기존의 손상탐지기법으로는 저장용기의 외부에서 가해지는 충격 혹은 결함에 의한 저장탱크에 발생한 손 상의 측정이 매우 어렵게 되었다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서는 선행연구를 통하여 개발된 에너지 기반 contour D/B map 기법을 이용하여 4 가지 형식의 CNG 저장탱크에 발생한 외부 충격 신호의 손 상 위치를 측정하였다. 각각의 형식의 저장탱크에서 측정된 손상 위치 결과를 비교 분석하여 새로운 기법의 측정 성능을 알아보았다.
주요용어: 음향방출, 압축천연가스탱크, 손상위치표정, 비파괴검사, 복합소재
Abstract Acoustic emission (AE) is one of the most powerful techniques for detecting damages and identify damage location during operations. However, in case of the source location technique, there is some limitation in conventional AE technology, because it strongly depends on wave speed in the corresponding structures having heterogeneous composite materials. A compressed natural gas(CNG) pressure vessel is usually made of carbon fiber composite outside of vessel for the purpose of strengthening. In this type of composite material, locating impact damage sources exactly using conventional time arrival method is difficult. To overcome this limitation, this study applied the previously developed Contour D/B map technique to four types of CNG storage tanks to identify the source location of damages caused by external shock. The results of the identification of the source location for different types were compared.
Keywords: Acoustic Emission, CNG Storage Tank, Damage Location, Non-Destructive Test, Composite Material
[Received: September 20, 2016, Revised: October 11, 2016, Accepted: October 13, 2016] *한국표준과학연구원 안전측 정센터, **충남대학교 기계설계공학과, ✝Corresponding Author: Korea Research Institute of Standards and Science, Center for Safety Measurement, 297 Gajeong‐ro, Daejeon 34113, Republic of Korea (E-mail: [email protected])
ⓒ 2016, Korean Society for Nondestructive Testing
강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP) 같은 복합재료는 금속 재료에 비해 높은 인장강 도를 가지면서 가볍고 부식이 없으며 피로에 대 한 저항성이 높아 항공, 해양 등의 주요 산업에 서 사용빈도가 커지고 있다. CNG 연료 탱크 및 고온고압을 견뎌야하는 연소관 등에서처럼 실린 더 형태의 구조물에서 무게 대 강성비의 확보 및 파괴 및 폭발 시의 안전 등의 이유로 인하여, 복 합 재료를 기존의 재료와 함께 사용하여 제작되 는 제품의 사용이 늘어나고 있다. 그러므로 그에 대한 비파괴검사 기술 및 상시 감시 기술 또한 요구되고 있다. 하지만 CFRP를 사용한 실린더형 구조물은 적층형 제작 기법의 특성 및 구조물의 형상으로 인하여 NDT의 기본인 탄성파 전파 특 성이 측정 위치 및 방향에 따라 다르게 측정된 다. 또한 복합재료의 특성인 카본섬유의 방향 및 적층방법에 따라서도 탄성파의 속도 및 감쇠 특 성이 매우 다르게 나타나는 특성을 가진다.
복합재 구조물의 경우 제작 과정중의 손상 및 설치 사용 장소까지의 운반 도중의 충격으로 인 한 손상이 발생할 가능성이 높으며[1], 실제 사용 중 급격한 하중 변화 및 외부 충격에 의한 손상 발생으로 수명 변화에 큰 영향을 받게 된다[2].
그러므로 제작 과정 및 실사용 중의 손상 측정 및 손상위치표정은 복합재 실린더형 구조물에서 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 복합재 압력 용기에서의 structural health monitoring(SHM)은 주 로 filament wound 과정 중에 광섬유 Bragg 센서 를 내장하여 strain의 변화를 측정하는 방법이 이 용되고 있다[3]. 이와 같은 손상 모니터링 기법의 검증은 용기 내부의 압력을 일정하게 유지하거 나, 일정한 속도로 압력을 상승시키는 실험을 통 하여 손상의 발생과 측정을 실시하게 된다[4].
이와 같은 방법은 기존의 strain gage를 적용한 것과 유사한 결과값을 보여주지만 정적 상태에서 의 손상 발생 및 이미 발생되어 있는 손상의 측 정이 어렵다는 단점이 있다. 이와 같이 스트레인 측정에 의존하는 광섬유의 측정 방식과 달리 기 존에 발생되어 있던 손상의 측정을 위해 음향방 출 기법을 적용한 연구가 진행되고 있다. 복합재 압력용기에 외부 충격에 의한 손상 및 notch와 같은 임의 손상을 주고 내부 압력을 높여 이때 발생하는 음향방출신호를 측정하여, 파라미터 분 석을 통해 복합재의 손상 여부를 판단하는 연구
가 있다[5]. 기존의 음향방출 기법을 이용한 손상 위치표정 기법은 탄성파의 전파 속도를 기본으로 각 센서와 손상의 위치까지의 거리를 도달 시간 차를 계산하여 구하고 있다. 그러므로 탄성파의 전파 방향에 따라 전파 속도와 감쇠율이 달라지 는 복합재 구조물의 경우 상용 음향방출 장비로 는 결함 위치를 검출하는데 한계가 있다. 이런 단점을 보완하여 각각의 탄성파 전파 루트에서의 도달 시간 지연을 계산하여 적용하는 새로운 음 향방출 기법을 이용하여, 원통형 실린더 압력용 기에서의 손상을 찾는 연구가 진행되었다[6].
또한 스마트 어레이 센서를 사용한 새로운 기 법의 사용에 관한 연구 또한 진행되었다[7]. 이 기법에서는 센서와 손상의 거리 차이에 의한 도 달 시간차와 신호 감쇠의 변화를 관찰하여 손상 의 위치를 측정하였다. 하지만 이러한 연구들 모 두 탄성파의 속도가 기법의 정확도에 크게 영향 을 주고 있다. 또한, 서로 다른 특성을 가지는 두 가지 이상의 재료가 적층된 구조물의 경우 탄성 파 전파 방향에 따른 속도와 감쇠 특성이 단일 재료 복합재료를 사용한 구조물과 비교하여 더욱 불규칙적으로 나타나고 있으므로 기존의 음향방 출 기법을 이용한 손상 위치표정에 큰 어려움이 있다. 음향방출를 이용한 손상위치표정은 주로 압력용기를 중심으로 실제 현장에 적용되고 있으 며, 기존의 도달 시간차 기법을 개선하여 복합소 재에서 위치표정을 실시하는 연구도 진행되고 있 다. Wavelet transform method를 이용한 노이즈 감 소 신호처리 기법을 적용하여 위치표정 오차를 줄이는 연구가 수행되었다[8,9]. 음향방출 위치표 정에서 센서를 사용하는 방법을 개선하는 연구 또한 진행되고 있다. 직렬로 연결된 센서에서 측 정된 신호를 structural neural system algorithm을 사용하여 복합재 구조물의 손상 위치를 찾는 연 구[10,11] 및 음향 토모그래피를 응용한 기술로 복합재에 존재하는 손상을 위치표정 하는 연구 [12]는 모두 센서 네트워크를 구축하여, 기존 기 법을 개선하는 연구다. 음향방출 위치표정 기법 을 복합재에 적용하기 위해서는 150 kHz 이상의 고주파 신호의 감쇠가 큰 복합재료의 특성으로 인하여, 사용할 센서의 주파수 대역 및 센서 개 수의 선정에도 주의를 기울여야 한다. 이러한 어 려움을 극복하기 위하여 다수의 센서로 만든 small array 센서를 구성하여, array 내부의 센서에
도달하는 신호 순서를 이용하여, 복합재 구조물 에 발생하는 신호의 발생원 방향을 탐지하는 연 구[13] 및 측정 영역을 mesh로 나누는 유한요소 법을 사용하여 이방성 재료의 속도차를 고려한 위치표정 연구가 있으나, 비교적 작은 범위에서 위치표정에 성공하였거나 이종 복합재에 기법의 적용이 검토되지 않았다. 또한 음향방출 토모그 래피를 이용한 사례[12]가 있으나 기법 검증을 위한 실험에서 사용된 시편이 매우 작음에도 불 구하고 수십개의 센서를 부착하여 손상 위치를 결정하는 기법상의 한계가 존재한다.
이에 본 연구의 선행연구[14,15]에서는 새롭게 에너지 기반 contour D/B map 기법 (energy based contour D/B map method)을 개발하였다. 새롭게 개발된 기법의 검증을 위해 선행연구에서는 1500
× 800 mm의 크기를 가지는 이종 복합재 시편을 사용하여, 기존의 음향방출 위치표정 기법인 도 달시간차 기법과 contour D/B 맵 기법의 손상 신 호 위치표정 결과를 비교하였다. 선행연구에서 새롭게 개발된 contour D/B 맵 기법의 높은 측정 성능 및 낮은 오차율을 확인하였다.
본 연구에서는 선행연구를 통하여 개발된 contour D/B 맵 기법을 각각 다른 특징을 가지는 4가지 type의 CNG 저장용기에 적용하여 외부 충 격에 의한 임의 손상 발생 위치를 탐지하였으며, 기존의 음향방출 기법인 도달시간차 기법과 비교 를 통하여 각각의 type에서 측정된 위치표정 결 과를 비교 및 고찰하였다.
2. Contour D/B 맵 기법의 손상 위치표정
본 연구에서 사용된 원통형 실린더 형상의 구 조물의 손상 위치표정을 위하여 음향방출 기법을 적용하게 되면, 센서의 부착이 까다롭고 모니터 링 가능한 영역이 한정되는 단점이 있다. 이러한 단점을 고려하여 손상 신호가 가지고 있는 에너 지 값을 사용한 신호 맵핑 알고리즘을 적용하여 손상 위치표정을 실시하였다.
Fig. 1에 mapping 알고리즘을 나타내었다.
Mapping data를 얻기 위해서 우선 손상 모니터링 관심 영역에 일정 간격의 신호 입력 위치와 센서 부착 위치를 선정한다. 신호 입력 위치의 간격과 센서 부착 위치는 대상 물체의 재질 및 크기, 형 상 등을 고려하여 결정된다. 신호 입력 위치가
결정되면 각 신호 입력 위치에서 임의의 신호를 사용하여 탄성파 신호를 발생시켜 음향방출 센서 로 측정한다. 측정된 음향방출 신호를 처리하여 얻어진 에너지 값이 신호 입력 위치를 대표하는 mapping data로 결정된다. 임의 신호 입력 시험을 통하여 모든 신호 입력 위치를 대표하는 mapping data가 완성되면, 각 신호 입력 위치의 x, y좌표 가 행과 열의 값이 되는 행렬 형태로 저장한다.
완성된 행렬은 손상 위치표정 알고리즘의 기본 D/B로 활용된다. 신호 맵핑 과정을 통하여 제작 된 맵은 측정 시스템에 저장되어 손상 위치표정 알고리즘을 수행하기 위해 사용된다. 구조물에 손상이 발생되면, 신호를 측정하여 mapping 과정 과 같은 signal process를 통해 에너지 값을 구한 다. 미리 구축되어 저장된 D/B에서 손상 에너지 값과 비교하여 mapping data 값을 찾아, 그 값들 의 좌표를 추출하여 (x, y) 값으로 환원하게 되면 센서별 손상 지역이 결정된다. 각각의 센서에 대 한 손상 지역이 모두 결정되면 모든 손상 지역을 중첩하여 위치표정을 실시한다. 이러한 기법은 재료의 전파속도가 아닌, 에너지 값으로 구축된 map을 기반으로 하기 때문에 서로 다른 재료로 구성된 multi-layer 및 이종의 재료로 구성된 구조 물에 사용되어도 손상 위치표정이 가능하다.
3. 복합재료 CNG 용기 손상 위치표정 실험
금속 및 복합재료로 구성된 4가지의 실린더형 고압 연료 탱크를 사용하여, 정적 상태에서 외부 충격에 의한 손상 위치를 탐지하는 본 실험을 통 해, 새롭게 개발된 contour D/B 맵 기법의 적용 가능성을 확인하기 위한 실험을 실시하였다.
Fig. 1 Input source generation process in the energy mapping source location method
Fig. 2에 실험에 사용된 실물 시험편이 나타나 있다. 금속 재료를 사용하여 제작한 Type-I (a), 금속 재료위에 후프 부위를 GFRP로 부분 보강한 Type-II (b), 알루미늄 inner liner 외부를 CFRP로 완전히 감싸 보강한 Type-III (c) 그리고 plastic inner liner의 외부를 CFRP로 완전히 감싸 보강한 Type-IV (d)이다. 각각의 저장용기들은 높이 1800
~ 1900 mm, 둘레 1100 mm의 사이즈를 가지고 있으며, 복합소재로 보강된 Type-II, III, IV는 filament wounding 기법으로 제작되었다.
본 연구에서는 실린더형 고압탱크 양쪽의 반구 형 부분을 제외한 원통 부분에서 mapping data를 측정하였으며 mapping data 측정을 위한 탄성파 입력 위치는 Fig. 3과 같다. Fig. 3은 mapping data 측정을 위한 충격시험 위치인 impact location 및 센서 부착 위치가 나타나 있으며, 본 연구의 실험에서 실시할 임의 손상 위치표정을 위한 충격신호의 입력 위치가 p1 ~ p7 에 표시되 어 있다. Fig. 3은 Type-I의 원통을 펼친 모양으 로 원통 방향 및 원통 축 방향의 길이는 1100 mm, 1600 mm 이다.
4개의 시험편은 그 크기가 각각 조금씩 다르게 제작되어있다. 본 연구에서 각 시험편 별로 측정 한 영역의 크기를 Table 1에 표시하였다. Type-IV 의 원주 방향 길이가 1300 mm로 특히 작은 이 유는 mapping data의 취득이 어려운 저장용기 양 끝단의 강도 보강 부분을 제외했기 때문이다.
다양한 주파수 대역의 신호를 simulation 하기 위하여 손상을 모사한 임의 신호는 음향방출 실 험에서 일반적으로 사용하는 pencil lead break(PLB)와 함께 저주파수 충격 신호를 모사한 metal impact를 사용하였으며 7 군데의 손상 위 치별로 3회의 반복 실험을 통하여 평균 오차를 구하였다. Metal Impact는 금속 구체를 일정 높 이에서 자유 낙하시켜 충격을 발생시키는 방법 으로 같은 에너지를 반복적으로 발생시켰다. 본 연구의 contour D/B 맵 기법의 D/B 구축을 위한 mapping 입력 신호는 2차원 스캐닝이 가능한 Q-switch pulse laser system을 통하여 발생된 탄 성파를 이용하였다. 출력 에너지 조절을 통하여 100 mJ부터 800 mJ까지 5단계로 에너지 출력이 조정된 레이저를 사용하여 탄성파를 발생시켰다.
(a) Type-I (b) Type-II
(c) Type-III (d) Type-IV Fig. 2 Compressed natural gas storage tank
Fig. 3 Data mapping area (Type-I)
Table 1 Size of data mapping area (mm) Type Circumference
direction Axial direction
I 1600 1100
II 1700 1100
III 1600 1100
IV 1300 1100
맵 데이터 측정 및 임의 신호 위치표정 시험에 사용된 센서는 모두 PAC사의 150 kHz 공진형 센서(R15I)이며 위치표정 기법을 위해서 Gage사 의 high speed digitizer와 Labview를 사용하여 직 접 개발한 측정 소프트웨어가 사용되었다.
4. 결과 및 고찰
Fig. 4에 Type-IV 저장용기에 부착된 각 센서에 서 측정된 map을 나타내었다. Fig. 4는 laser energy 800 mJ을 사용하여 측정된 D/B이다. 실험 에 사용된 구조물은 실린더형으로, 그림에 나타 난 신호맵은 이를 펼쳐 평면에 표현한 것이다.
그러므로 circumference direction의 0과 1100은 실 린더의 시작과 끝으로 같은 위치이다.
에너지 기반 contour D/B 맵 기법을 위한 맵 데이터 측정은, Type-IV tank를 기준으로 축 방향 10 cm 간격으로 13개 지점, 원주 방향으로 10 cm 간격으로 11개 지점으로 총 141개의 입력 포인트가 지정되었다. 각각의 지점에 Q-switch 레 이저로 탄성파를 발생하여 D/B를 구축하였다. 손 상 위치표정을 위하여 도달시간차 기법과 같은 손상 위치에 탄성파를 발생하여 위치표정 결과를 비교하였다.
4.1. 위치표정 결과
Fig. 5에 Type-IV에서 contour D/B 맵 기법에 의해 측정된 위치표정 결과를 나타내었다. 7군데 의 손상 위치에서 모두 낮은 오차 범위로 위치표 정이 가능함을 확인할 수 있다. Contour D/B 맵 기법의 경우 미리 구축해 놓은 D/B의 정보를 기 반으로 위치표정을 실시하므로, D/B와 다른 주파 수 대역을 가지는 손상 신호 또는 D/B보다 크거
(a) (b)
(c) (d)
Fig. 4 Contour map for each sensor(Type-IV, 800 mJ), (a) Sensor 1, (b) Sensor 2, (c) Sensor 3, (d) Sensor 4
나 작은 에너지를 가지는 손상 신호의 위치표정 에 어려움을 겪을 가능성이 있다. 이러한 가능성 을 판단하기 위해 Fig. 5와 같이 0.3 mm (a)와 0.5 mm (b)의 PLB 신호를 사용하여 에너지 크기 가 다른 손상 신호를 모사하였으며, metal impact 신호(c)를 사용하여 주파수 대역이 다른 손상 신 호를 모사하였다. Table 2에 Type-IV 시험편에서 각각의 임의 신호에 따른 contour D/B 맵 기법의 위치표정 오차를 나타내었다. Table 2의 오차는 임의 손상 신호의 입력 위치와 contour D/B 맵 기법에 의해 측정된 위치의 직선 거리로 나타내 었다. 저장용기의 변화에 따라 위치표정 오차 값
이 변하지만, 모든 경우에서 100 mm 이하의 오 차를 가지고 위치표정이 가능함을 알 수 있다.
특히 주파수 특성과 에너지 크기가 다른 3 가지 의 임의 손상 신호에서 모두 손상 위치를 특정하 여 손상 위치를 찾지 못하는 경우가 자주 발생하 는 기존의 기법에 비하여 개선된 결과를 보여주 었다.
4.2. 기존의 음향방출 기법과의 비교
기존의 음향방출 위치표정 기법인 도달 시간차 를 이용하여 측정한 Type-I ~ -IV의 위치표정 결 과를 Table 3에 나타내었다. 각각의 타입별로 측 정된 손상 위치표정 결과를 Table 4에 타입별 평 균을 구하여 표시하였다. 각각의 표는 PLB 0.5 mm의 임의 손상 신호를 사용하여 측정한 결 과이며, Table 3의 도달시간차 기법의 탄성파 전 파 속도와 문턱값의 변화가 위치표정 결과 변화 에 영향을 미치는 경우를 고려하여 다양한 측정 조건 중에서 위치표정 결과가 가장 좋은 조건에 서의 결과만을 사용하여 평균 오차를 나타내었 다. 구조물에 부착된 센서간 거리를 오차율 100%로 하였을 때, 도달시간차 기법의 경우 40%
가까이 되는 높은 오차율을 보여줌을 알 수 있 다. 그에 반해, contour D/B 맵 기법은 Type-I에서 다소 높지만 대부분 10% 이내의 오차 범위로 모 든 손상을 찾아내고 있음을 확인 가능하다.
Table 4에서 주목할 만한 결과를 확인 가능하 다. 기존의 도달시간차 기법의 경우 CNG tank 구조에 복합소재의 비율이 높아지는 Type-I에서 (a)
(b)
(c)
Fig. 5 Source location result of contour D/B map method (Type-IV), (a) PLB 0.3 mm, (b) PLB 0.5 mm, (c) Metal impact
Table 2 Location error of contour D/B map method using different impact source
Impact Point
Location error (mm) PLB
(0.3 mm)
PLB (0.5 mm)
Metal impact
P1 64.03 44.72 58.31
P2 56.57 20.00 117.05
P3 36.06 31.62 72.80
P4 64.03 50.00 70.71
P5 76.16 41.23 44.72
P6 63.25 53.85 70.71
P7 10.00 22.36 60.83
AVG. 52.87 37.68 70.73
-IV로 갈수록 오차 범위가 증가하는데 반하여 contour D/B 맵의 경우 오히려 복합소재의 비율 이 높아질수록 오차 범위가 낮아지고 있음을 알 수 있다. 물론 오차범위가 가장 높은 Type-I의 경 우에도 기존 기법에 비하여 낮은 오차 범위를 가 지고 있다. 이러한 결과는 도달시간차 기법의 경 우 단일 소재로 구성된 Type-I에서 탄성파 전파 속도의 변화가 적게 나타나므로 오차범위가 가장 낮았으며 복합소재의 비율이 높아질수록 탄성파 의 감쇄가 심하게 나타나 문턱값 설정 변화에 따 라 각각의 손상 입력 위치의 결과가 크게 바뀌어 전체적인 위치표정 오차 범위가 크게 증가하는 결과에 기인한다. 그에 반하여 contour D/B 맵의 경우는 문턱값이 위치표정 결과에 영향을 주지
않으므로 복합소재 비율의 증가에 따른 오차범위 증가 요인이 없으며, 오히려 복합소재의 비율이 증가할수록 감쇄가 높아져 실린더형 구조물에서 나타나는 원통형 구조를 돌아오는 반사파의 영향 이 줄어들어 임의 손상 신호에 의해 반사파 발생 이 심한 Type-I에 비하여 -II, -III, -IV의 결과가 좋게 나타나고 있다.
5. 결 론
본 연구에서는 서로 다른 재료와 제작 기법으 로 구성된 4개의 복합재료 CNG 저장용기에 선 행연구를 통하여 개발된 음향방출 위치표정 기법 인 에너지 기반 contour D/B 맵 기법을 적용하여 외부에서 발생한 임의 손상 신호의 위치표정을 실시하였으며, 이를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
▸ 복합소재 고압 실린더 구조물에서 임의의 손 상을 가정한 외부 충격신호 탐지 실험 결과, 10 % 이하의 낮은 오차 범위로 손상 신호를 탐지 가능함을 확인하였다.
▸ 복합소재의 비율이 다른 4개의 CNG tank의 위치표정 결과에서, contour D/B 맵 기법은 금 속 재료에 비하여 더 낮은 오차 범위로 위치 표정이 가능하였다
▸ Contour D/B 맵 기법은 복합소재의 비율이 높 은 Type-IV에서 가장 좋은 결과를 보여주어, 복합 소재에 더욱 적합함을 확인하였다.
▸ 서로 다른 에너지와 주파수 대역을 가지는 임 의 손상 신호간의 위치표정 결과를 통하여 laser 가진 신호로 구성된 D/B가 다양한 손상 신호의 위치표정에 적용 가능함을 확인하였다.
▸ Contour D/B 맵 기법의 특징인 오차 범위 조 정에 의한 손상위치를 표정 알고리즘을 통하 여, 제한된 맵 데이터로도 다양한 손상 신호 의 검출이 가능하였다.
후 기
본 연구는 미래창조과학기술부 국가과학기술연 구회 민군융합기술사업의 지원을 받아 수행되었 습니다.
Table 3 Source location result of arrival time difference method
Impact Point
Location error (%)
Type-I Type-II Type-III Type-IV Optimum
w/speed,m/s 5,370 5,370 5,167 5,063 Optimum
th., dB 40 45 50 45
P1 9.63 22.50 0.50 14.49
P2 5.00 48.04 16.09 71.34
P3 6.63 100.0 20.04 86.54
P4 27.03 22.90 48.29 20.61
P5 0.80 5.29 14.28 2.02
P6 61.17 77.17 76.71 14.38
P7 47.59 5.06 54.31 15.84
AVG. 22.55 40.14 32.89 32.17
Table 4 Source location result of contour D/B map method
Impact Point
Location error (%)
Type-I Type-II Type-III Type-IV
P1 6.06 6.06 10.29 6.93
P2 7.35 4.65 10.40 3.10
P3 13.56 8.32 7.92 4.90
P4 15.84 7.35 5.88 7.75
P5 11.49 6.57 6.06 6.39
P6 15.14 7.93 8.57 8.36
P7 13.56 7.93 6.58 3.47
AVG. 11.86 6.97 7.96 5.84
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