테라헤르츠 시분해 분광 및 이미징을 이용한 전력 권선 샘플의 결함 검출 및 분석 (Detecting Defects in Electric Power Cables by Using Terahertz Time-domain Spectral Imaging Technology)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 71권 / 7호 / 639 ~ 644페이지
· 저자명 : 박하정, 구태원, 박영미, 최근창

초록

본 연구에서는 펄스광 테라헤르츠 시분해 분광학을 이용하여 권선 피복에 생성된 결함을 검출하고분석하였다. 권선 피복 결함 진단에 앞서 피복의 테라헤르츠파 투과 실험을 수행하고 주파수에 따른피복의 복소굴절률 값을 얻었다. 피복의 결함 진단 실험을 위해 표면에 다양한 깊이를 가지며 1 mm 의 폭을 갖는 홈을 제작하여 이차원 테라헤르츠파 투과 이미징 실험을 수행하였다. 실험을 통해얻은 테라헤르츠파 투과 이미지의 밝기 정도를 통해 일차적으로 홈의 위치와 폭의 크기를 알 수있고, 투과 펄스의 시간 지연 값과 굴절률 값을 이용하여 홈의 깊이를 정량적으로 측정할 수 있었다. 이는 투과 전자기파의 진폭과 위상을 동시에 측정할 수 있는 펄스광 테라헤르츠 시분해 분광학을이용함으로써 실현 가능하다. 따라서 본 연구를 통해 펄스광 테라헤르츠파 이미징 시스템에 기반한비파괴 검사법이 전력산업에서의 권선 부품 결함의 정밀 진단에 유용하게 활용될 수 있음을 기대할 수 있다

영어초록

We report on prototypical study of defect detection in the power cable sheath of an underground transmission line by using terahertz time-domain spectroscopy. To determine a complex refractive index of the cable sheath, we measured terahertz pulses transmitted through the sample and obtained both the transmitted amplitude and phase information by using a Fourier transformation.
For detecting defects in the cable sheath, we made 1-mm-wide grooves with various depths in the sample and obtained a two-dimensional image of the terahertz transmission. We found that the two-dimensional image directly exhibited the positions of defects and that the groove depths could be estimated from time delay information with 30- m-depth resolution. Our work shows that terahertz time-domain spectroscopy combined with two-dimensional imaging can be useful for non-destructive testing of various defects in electrical power components and facilities.

참고자료

· 없음