Elastic Wave Behavior in Curved Structures with Shape-Adaptive Torsional Waveguide

대규모 시설 및 인프라에서 곡률을 가진 구조물이 주요하게 사용되며, 이러한 구조물의 철저한 검사는 경제적, 안전적 측면에서 필수적이다. 따라서 본 연구는 곡면 구조물에서의 효율적인 비파괴 검사 및 모니터링을 위한 전방향성 전단파 생성의 가능성을 평가한다. 이를 위해 구면 및 곡률 평판 시스템에 형상 적응형 도파관을 적용하여 탄성파 거동을 분석하였다. 분석 결과, 도파관의 가진과 검사체의 구조적 관계에 따라 다양한 유도초음파 모드가 발생한다. 구면에서는 전방향 전단파가 안정적으로 전파되었고, 곡률 평판에서는 전단 모드 외에 다른 모드 변환이 발생하였다. 그러나 이러한 모드 변환은 실용적인 관점에서 전단 모드의 전방향성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 본 연구는 실제 산업 환경에서 대규모 저곡률 검사체를 대상으로 형상 적응형 비틀림파 도파관을 활용한 효율적인 구조물 건전성 검사에 기여할 것으로 기대된다.