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432 초 음 파 탐 상 검 사 비틀림형 모드 : T(0,n) 축대칭 모드 굽힘형 모 : F(M,n) 비축대칭 모드 종형(longitudinal) 모드와 비틀림형(torsional) 모드는 원주방향 차수가 0에서 무한한 수 의 모드를 가지고 있고, 원주방향 차수가 1, 2, 3… 에서도 원주방향 차수에 대해 무한한 수 의 굽힘형 모드를 가지고 있다. 5. 전자기음향탐상(EMAT) 일반적인 초음파탐상에서는 초음파탐촉자를 이용하여 초음파를 송수신하는데, 그 원리 는 압전재료로 구성된 진동자에 전기를 가하면 기계적으로 진동하게 되어 시험편내로 초 음파가 전파되고 저면이나 결함 등으로부터 반사된 초음파가 진동자에 전달되어 전기적 인 신호로 변환되어 초음파를 수신하게 된다. 이러한 방법은 초음파를 전달하기위해 불가 피하게 접촉매질을 사용해야한다. 이에 비해 전자기음향탐촉자(electromagnetic acoustic transducer; EMAT)를 사용하는 초음파탐상법은 탐촉자와 시험체가 전자기적으로 결합하 기 때문에 기계적으로 접촉할 필요가 없어 접촉매질이 필요 없는 것이 종래 초음파탐촉자 와 가장 크게 다른 점이다. 압전진동자를 이용하는 탐상법에 비해 전기, 음향변환 능률이 떨어지고 탐상감도가 약간 저하되지만 비접촉이라는 장점이 있어 이러한 특징을 살려 열간 압연재나 표면이 거친 시험체의 탐상이나 두께 측정 등이 가능하다. 그리고 접촉매질의 두 께의 영향을 받지 않기 때문에 정밀한 두께 측정이나 음속측정에 적합하다. EMAT는 전자석과 송신부의 와전류를 발생시키는 발생코일 및 수신부의 검출코일로 구 성되어 있다. 이 탐촉자를 금속 시험체에 접근시키면 시험체 내부는 전자석에 의해 정자기 장에 영향을 받게 되고 탐촉자내부의 발생코일에 흐르는 교류전류에 의해 시험체 표면에 와전류가 형성하게 된다. 이 와전류와 자력선 사이에 로렌츠힘(Lorentz force)이 발생하여 시험체 표면에 기계적 변위가 발생, 즉 초음파가 발생하게 된다. 그리고 역과정에 의해 초 음파를 수신하게 된다. 이 때문에 측정 대상은 전도체에 한정되지만, 비접촉 측정이 가능 한 장점이 있다. 하지만 비접촉방식으로 음향결합을 위한 접촉매질의 사용이 필요하지 않 지만 시험체의 표면과의 간격, 리프트 오프(lift-off)에 초음파 송수신 감도가 크게 영향을 받는 단점이 있다. 또한 기존 압전진동자를 이용하는 탐상법에 비해 전기, 음향변환능률이 비파괴1권-인쇄용.indb 432 2014-12-23 오후 4:43:11