KCI등재
광 적외선열화상을 이용한 풍력 블레이드의 결함 크기 정량화 연구 = Quantitative Defects Detection in Wind Turbine Blade Using Optical Infrared Thermography
저자
권구안 ; 최만용 ; 박희상 ; 박정학 ; 허용학 ; 최원재 ; Kwon, Koo-Ahn ; Choi, Man-Yong ; Park, Hee-Sang ; Park, Jeong-Hak ; Huh, Yong-Hak ; Choi, Won Jae
발행기관
학술지명
한국비파괴검사학회지(JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY FOR NONDESTRUCTIVE TESTING)
권호사항
발행연도
2015
작성언어
Korean
등재정보
KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
25-30(6쪽)
제공처
소장기관
풍력발전기의 핵심 부품인 풍력 블레이드는 예상치 못한 풍 하중과 공력 특성으로 인해 불안전한 상태에 놓여 있다. 그에 따라 필연적으로 발생하는 내부 결함을 검출하기 위해 초음파탐상을 이용한 비파괴검사가 주로 진행되어 왔다. 하지만 블레이드의 소재 특성으로 인해 음향 신호 분석에 따른 문제점이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 풍력 블레이드 인공결함시험편을 제작후, 능동적 광 적외선열화상 비파괴검사 방법을 이용하여 결함의 크기를 정량화하기 위한 실험을 진행하였다. 100 kW 급 블레이드 내부의 결함 크기 정량화를 위해 알루미늄 켈리브레이션 테이프를 사용하였으며, 게재물(inclusion), 디본딩(debonding), 주름(wrinkle) 결함을 삽입하였다. 실험 결과 모두에서 뚜렷한 결함 검출이 가능하였으며, 결함 크기 정량화 결과 debonding 인공 결함 (${\phi}50.0mm$)에서 최대 98.0%의 정확성을 보였다.
더보기A wind turbine blade is an important component in wind-power generation, and is generally exposed to harsh environmental conditions. Ultrasonic inspection is mainly used to inspect such blades, but it has been difficult to quantify defect sizes in complicated composite structures. Recently, active infrared thermography has been widely studied for inspecting composite structures, in which thermal energy is applied to an object, and an infrared camera detects the energy emitted from it. In this paper, a calibration method for active optical lock-in thermography is proposed to quantify the size. Inclusion, debonding and wrinkle defects, created in a wind blade for 100 kW wind power generation, were all successfully detected using this method. In particular, a ${\phi}50.0mm$ debonding defect was sized with 98.0% accuracy.
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