Composite lattice structures are tried to be used in various fields because of its benefit in physical properties. With increase of demand of the composite lattice structure, nondestructive testing technology is also required to certificate the quality of the manufactured structures. Recently, research on the development of the composite lattice structure in Republic of Korea was started and accordingly, fast and accurate non-destructive evaluation technology was needed to finalize the manufacturing process. This paper studied non-destructive testing methods for composite lattice structure using laser ultrasonic propagation imaging systems. Pulse-echo ultrasonic propagation imaging system was able to inspect a rib structure wrapped with a skin structure. To reduce the time of inspection, a band divider, which can get signal in different frequency bands at once, was developed. Its performance was proved in an aluminum sandwich panel. In addition, to increase a quality of results, curvature compensating algorithm was developed. On the other hand, guided wave ultrasonic propagation imaging system was applied to inspect delamination in a rib structure. To increase an area of inspection, multi-source ultrasonic wave propagation image was applied, and defects were successfully highlighted with variable time window amplitude mapping algorithm. These imply that ultrasonic propagation imaging systems provides fast and accurate non-destructive testing results for composite lattice structure in a stage of the manufacturing process.

복합재 격자 구조는 동일한 무게를 갖는 다른 구조에 비해 더 큰 하중을 견딜 수 있다는 장점으로 인해 다 양한 분야에 적용이 시도되고 있다. 최근, 국내에서도 복합재 격자 구조 제작을 위한 기술 개발이 이루어지고 있 으며 이에 복합재 격자 구조를 빠르고 정밀하게 검사할 수 있는 비파괴검사 기술의 개발 역시 필요하게 되었다. 본 논문에서는 초음파전파 영상화 시스템들을 활용하여 복합재 격자 구조에 빠르고 정밀한 비파괴검사를 하기 위 한 연구를 수행하였다. 레이저 펄스에코 초음파전파 영상화 시스템을 통해 스킨에 쌓여 있는 복합재 격자 구조의 내부 리브 구조를 관찰할 수 있었고 접착분리를 검출할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 검사시간을 줄이기 위 해 주파수 영역을 최적화 하기 위한 밴드 디바이더를 개발 적용하였으며, 검사 결과의 질을 향상시키기 위해 곡 률 보상 알고리즘을 개발하였다. 유도파 초음파전파 영상화 시스템으로는 리브 구조에 있는 층간분리 결함을 확 인할 수 있었으며, 다중 소스 초음파전파영상을 통해 검사 영역을 확대시켰고 가변시간창 진폭 이미지 알고리즘 을 통해 결함을 강조시킬 수 있도록 했다. 이와 같은 결과들을 통해 격자구조에 최적화 된 초음파전파 영상화 시 스템의 지속적인 개발이 이뤄지면 복합재 격자 구조의 대량생산에 이은 고속 정밀 비파괴검사가 이뤄질 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords: Composite lattice structure, Non-destructive evaluation, Pulse-echo ultrasonic propagation imaging system, Guided wave ultrasonic propagation imaging system

Keywords: 복합재 격자 구조, 비파괴평가, 펄스에코 초음파 전파 영상화 시스템, 유도파 초음파전파 영상화 시스템