순간적인 열 비파괴검사 방법에 의한 항공기 복합재료 평가(Aircraft composites assessment by means of transient thermal NDT)

전문가 제언

□ 항공기에서의 기본 구조재로서 복합재료의 상용은 적은 편이었으나 현재 급격히 증가하고 있는 추세이며, 무게가 중요한 문제로 대두되는 우주선은 복합재가 기본 구조재로서 응용되어 가고 있다. 대형 항공기의 비 구조용 부품(fairing, radome. door 등), 미익의 수직 수평 스태빌라이저(stabilizer), 주익의 스포일러(spoiler), 플랩(flap) 등과 같은 2차 구조물에 제한적으로 사용된다. 최근에 플로 패널빔(floor panel beam) 이나 토크 핀박스(torque fin box)와 같은 1차 구조물에도 사용되기 시작하였다. 현재 복합재료의 사용은 전체 구조물의 10~20% 수준이다. 앞으로 가능 분야는 주익 전체 및 주요 구조물, 비 가압 및 가압 동체부위 등이 될 것이다. 이것이 실현되면 전체 구조물의 약 절반정도가 복합재료가 될 것이다.

□ 항공기에 사용되는 일반적인 복합재료의 섬유는 탄소섬유가, 수지로는 에폭시와 폴리미드(polymide)가 이용된다. 섬유 함유량, 보이드(void) 허용량 면에서 항공기가 선박이나 타 용도에 비하여 훨씬 요구수준이 높다. 항공기는 제작 중, 드릴로 인한 손상, 잠금 과정에서 과도한 토크로 인한 손상, 두개의 패널이 볼트로 연결될 때 공차의 차이로 인하여 알맞지 않게 짝 지워질 때 야기되는 손상, 못 머리가 들어가는(countersunk) 볼트를 사용 시 과도하게 못 머리가 들어감으로 인한 손상 등이 있으며, 운영 중에는, 충격으로 인한 손상, 피로로 인한 손상 등이 발생하게 된다. 제작 중, 및 운영 중, 항공기 기체의 완전성을 평가하는 방법으로 최근에는 열 비파괴 검사가 이루어지고 있다.

□ 과거에는 기체의 손상을 검사하는 방법으로, 주로 초음파 검사가 사용되었으며 극히 초기의 피로손상을 효과적으로 찾아낼 수 있었다. 최근에는 순간 시간변화 열 비파괴검사(비파괴검사)가 많이 이용되고 있다. 이 방법의 장점은 기체 표면과 표면 근처의 손상 유무를 빨리 검사할 수 있다는 것으로 초음파 검사보다도 유리하다. 그러나 단점은 검사의 성공이 손상의 크기와 깊이에 달려 있다는 것이다. 따라서 이 방법은 표면 근처의 손상을 찾아내는데 제한된다. 이러한 점에서 초음파 검사를 보완적인 면에서 같이 이용하는 것이 바람직하다.

저자

Avdelidis, NP; Almond, DP; Dobbinson, A; Hawtin, BC; Ibarra-Castanedo, C; Maldague, X

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

40(3)

잡지명

Progress in Aerospace Sciences

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

143~162

분석자

김*수

분석물

• 순간적인 열 비파괴검사 방법에 의한 항공기 복합재료 평가.pdf [195,112 byte]

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