Method for Measuring Acoustic Nonlinearity Parameters using a Tone-burst Signal with Gradually Increasing Amplitude

비선형 초음파 기술은 재료의 비선형적 거동으로 인해 전파하는 초음파가 왜곡되는 현상을 이용한다. 이 기술에서는 2차 고조파의 생성으로 결정되는 음향 비선형 파라미터를 활용하며, 기본파 진폭의 제곱에 비례한 2차 고조파의 진폭을 측정하여 얻는다. 이 음향 비선형 파라미터의 측정 신뢰성을 확보하기 위해 일반적으로 다수의 기본파 진폭에 대한 2차 고조파 진폭을 획득한다. 본 연구에서는 이러한 기존의 반복적으로 측정하는 것을 대체하기 위해 진폭이 점진적으로 증가하는 톤버스트 신호를 이용하여 한 번의 측정으로 다수의 기본파 진폭 및 2차 고조파의 진폭을 획득하는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 방법의 검증을 위해 알루미늄 시편의 음향 비선형 파라미터를 기존 방법과 제안된 방법으로 측정하였다. 측정 결과의 편차는 1.7%에 불과하며, 음향 비선형 파라미터 측정 결과는 높은 선형성을 나타내어 제안한 방법의 타당성을 입증하였다. 본 연구는 측정 시간을 획기적으로 단축할 수 있어 음향 비선형 파라미터를 효율적으로 측정하기 위한 장치 개발에 기여할 수 있다.