한국표준과학연구원(원장 서상기)은 21일 금속 또는 비금속 재료의 표면에 존재하는 균열, 결함, 접합층의 미세한 분리현상을 측정할 수 있는 고성능 비파괴시험용 초음파 탐촉장비를 개발했다고 발표했다.
표준연 방재기술연구센터는 저음파, 음파, 초음파 등의 표면탄성파를 한점으로 집속시킬 수 있는 음향렌즈를 개발해 미국 등에 특허등록을 한데 이어 이를 이용, 기존 장비에 비해 30배 이상 정밀한 비파괴시험용 초음파 탐촉장비를 개발했다고 밝혔다.
이번에 개발된 장비는 부착된 세라믹 압전소자에 전압을 가해 표면탄성파를 발생시킨 뒤 되돌아오는 이에 대한 반향파를 센서로 측정, 대형 구조물 및 작은 전자, 기계부품 등의 미세한 결함, 결합의 깊이 등을 측정하는 장비이다.
표준연은 압전폴리머 소자를 이용해 제작된 기존의 초음파 탐촉장비의 경우 사용영역에 제한을 받고 압전폴리머 소자의 음향임피던스 부정합으로 인해 신호대잡음비가 낮았으나 이번에 개발된 장비는 세라믹 압전소자를 이용했기 때문에 20 이하의 저주파 영역에서도 높은 측정감도를 나타내는 것이 특징이라고 밝혔다.
김병극 선임연구원(방재기술연구센터 비파괴평가그룹)은 『기존 장비는 초음파 집속이 어려워 미세 결함에 대한 측정이 어려웠으나 개발된 장비를 이용할 경우 30 이상 감도가 뛰어나 정밀부품에 대한 결함 측정이 가능하다』고 밝혔다.
김 연구원은 또한 『같은 원리를 이용해 향후 반도체 등 전자부품의 다층박막의 이상 유무를 측정, 검출할 수 있는 초음파 탐촉장비를 개발할 것』이라고 밝혔다.
<대전=김상룡기자>