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레이저 UT기술에 의한 항공우주산업용 복합재료의 저가초음파검사

전문가 제언: ○ 60년대 중반에 군용기의 중량대비 수%로 시작한 폴리머매트릭스 복합재료(PMC: Polymer-Matrix Composite)의 점유율이 급격히 증가하여 근년에는 40%를 점하고 있다. 군용기에 PMC가 활용되는 이유는 레이더 크로스섹션이 작아지고 강도대비 중량비가 금속보다 큰 이점이 있기 때문이다.

○ 에너지 절약이 절실히 요망됨에 따라 수송구조물의 경량화는 필수요건이 되고 있다. 최근 보잉787과 에어버스A350은 주요구조부재의 약 절반을 복합재료제품으로 대체하고 경량화 하여 연비를 크게 개선하고 있다.

○ 1980년대부터 미국의 LMA(Lockheed Martin Aeronautic)사는 복합재료의 군용항공기이용에 간여해왔다. 이 과정에서 복합재료내부의 층간박리, 다공성 그리고 개재물 등의 검사를 레이저UT기술로 수행하였다.

○ 레이저UT는 레이저를 사용하여 초음파를 생성하고 복합재료내의 반사초음파를 검출하는 기술이다. 이 기술은 범용 탐촉자UT에 비해 투사각에 대한 민감도가 훨씬 작은 이점이 있다. 2000년 6월 이후 약 7년간 20,000개 이상 되는 부품을 검사한 것으로 보고하고 있다.

○ 이 회사는 보다 더 효율적인 검사를 위해 반복율 1,000㎐의 레이저개발, 해석기술의 고도화와 다관절 로봇개발 등 3개 프로젝트를 수행중이다. 한편 일본 TOSHIBA사는 레이저초음파기술로 원자로내부 구조물탐상시스템을 개발하여 세계최초로 원자력발전소에 적용하기 시작했다.

○ IT기술의 발전과 더불어 NDT기기도 발전하고 있다. 병원에서 보는 MRI나 공항의 보안검사시스템도 비파괴검사장비임은 틀림없다. 우리나라도 선진국같이 대기업이 비파괴검사기기개발에 참여할 날이 오기를 기대해본다.

저자: DUBOIS, Mark, DRAKE, Thomas E., OSTERKAMP, Mark A.
자료유형: 학술정보