▲ ▲유권상 박사가 자기센서 신호 측정을 통해 CNG용기를 검사하고 있다. . ▲유권상 박사가 자기센서 신호 측정을 통해 CNG용기를 검사하고 있다.

압축천연가스(CNG) 버스의 용기의 결함여부 등을 빠르고 정확하게 파악할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국표준과학연구원(KRISS, 원장 김명수)는 연구원 재료측정표준센터 유권상 박사팀이 자기(磁氣)센서를 이용해 이 같은 기술개발에 성공했다고 최근 밝혔다.

자기 센서를 활용, 비접촉식으로 고압연료용기의 결함 위치정보를 확인하는 이 기술은, 생산라인에 부착된 검사시스템으로 누설 자기장을 간단하게 측정, 결함이나 균열을 찾을 수 있다.

특히 곡면부에 대한 검사가 가능하다는 점과 현장에서 필요에 따라 센서의 수를 조절할 수 있어 용기의 크기와 상관없이 정확한 측정이 가능한 점이 큰 특징이다.

이 검사기술은 제작공정 중이나 완제품 검사라인에 자기센서를 배열한 검사시스템을 설치하면 고압연료용기의 결함에 의해 발생되는 불규칙한 자기신호를 검출해 불량 여부를 판정하는 구조로 이뤄져 있다.

기존의 휴대용 가스탐지기 방식과 달리 가스누출여부뿐만 아니라 손상 및 누출부위를 정확하게 파악할 수 있는 것이다.

또 기존 CNG 고압연료용기는 제작과정에서 불량품을 가려내기 위해 사용되던 초음파 검사 방법은 검사 장치와 용기 표면이 견고하게 접촉이 안 될 경우 정확한 측정이 어렵고 이 때문에 용기 제작 시 성형이나 가공 중에 결함 발생 가능성이 가장 높은 부분인 돔(dome)의 곡면 부분에 대해 정확한 검사가 이루어지지 않고, 원통 부분의 동체(shell)만 검사를 실시해 왔다.

거기에 국내 CNG 고압용기의 경우, 연료통 전체를 탄소섬유 강화재로 감는 대신 강재 동체에만 탄소섬유 복합체를 감은 용기(Type II)가 주로 쓰인다.

이 때문에 동체 바깥쪽, 상하 양단의 돔 부분에 결함이 존재하거나 손상을 입을 경우 안전사고의 위험이 크게 증가한다는 지적을 받아왔다.

그러나 이번에 개발된 자기센서식 검사방법은 대량생산과정의 고압연료용기에 대한 불량검사가 가능하며, 운행 중인 CNG 버스의 고압연료용기에 대한 결함 여부도 정밀하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

앞으로 연구팀은 관련 기술을 바탕으로 표면 및 내부결함에 대한 3차원 입체탐상기술을 개발할 계획이다.

이를 통해 결함종류를 비롯해 크기, 위치, 방향성 등의 다양한 분석이 가능하도록 한다는 것이다.

유권상 박사는 “산업체가 대량의 제품을 전수 검사하는 데는 시간적, 경제적 부담이 매우 크다”며 “이번 기술 개발을 통해 생산 공정에서 뿐만 아니라 사용 중인 고압연료용기에 대해서도 빠르고 철저한 검사가 이루어져 국민의 안전을 지키는 데 기여할 것”이라고 말했다.