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AE방법에 의한 재료가공 공정 모니터링

전문가 제언: ○ AE(Acoustic Emission)는 금속, 복합재료, 세라믹과 같은 재료의 표면 또는 내부에 발생한 손상을 검출하는데 널리 이용되는 비파괴검사 기법 중의 하나이다. 또 교량, 콘크리트 건물 등 대형구조물의 정기 검사에도 응용된다.

○ 재료내부에 미소한 결함이 발생할 때 생성되는 탄성파를 검출하여 손상을 해석하는 방법으로 보통 압전 센서를 검출용 센서로 이용하고 있으나 압전 센서는 고온과 같은 극한환경에서는 사용할 수 없는 단점이 있다. 최근에는 초음파검사(UT)나 방사선 투과검사(RT)와 마찬가지로 AE 방법을 재료 개발과 가공 공정의 모니터링용으로 응용하려는 시도가 증가하고 있다.

○ 일본 Tokyo대학 연구진은 고온 환경에서 재료 가공할 경우 재료내부의 모니터링용으로 압전 센서 대신 레이저 간섭계를 이용한 AE 검출기법으로 재료의 손상을 검출?해석하는 연구를 성공적으로 수행하였다. 재료 가공 공정 중 AE 연속파형을 기록할 수 있는 CWM(Continuous Wave Memory) 시스템을 개발하여 적용한 결과이다.

○ 알루미나 소결 공정, 세라믹 피막형성 공정 모니터링에 CWM을 적용하여 AE 파형을 검출한 결과 공정 중에 발생하는 손상의 원인을 규명하고 이를 재료 공정 개선에 기여할 수 있을 것으로 확인하였다.

○ 미국의 BCC Research사가 최근 발표한 NDT기술의 시장조사 보고서에 따르면 미국에서의 NDT장비 수요는 최근 급증하고 있는 수송안전(주로 테러방지)용 NDT장비를 제외하면 제조분야에서 NDT장비 수요가 가장 높다. 예컨대 2006년에 발전 플랜트 검사용 NDT장비의 새로운 수요가 236백만 달러인데 비해 제조분야는 365백만 달러규모이다. 국내 산업계에서도 제품의 품질과 신뢰성 확보차원에서 AE검사를 비롯한 NDT의 응용 연구와 실용화 확산이 요구된다.

저자: ENOKI M., ITO K.
자료유형: 학술정보