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초음파 적용, 파동의 영상화 중점적으로 다룬다
부산대학교 파동 및 진단 공학 실험실
2010년 10월 05일 (화) 15:46:06 황인상 전문기자 his@newsmaker.or.kr

최근 천안함 사고 및 시내버스 가스 탱크 폭발 사고, 과거 러시아 체르노빌 원자력 발전소 폭발 등 산업 분야의 안전하고 정확한 측정을 위한 비파괴검사 기술이 국제적인 당면과제로 부상하고 있다.

   
▲ 조윤호 교수는“부산대학교 ‘파동 및 진단 공학 실험실’은 소리와 초음파 검사와 같은 파동을 연구해 원자력 발전소, 가스 발전 설비, 비행기, 대형 건물 등이 안전한지를 검사하고 검사방법을 연구한다”고 설명했다
비파괴검사란 공업제품 내부의 기공(氣孔)이나 균열 등의 결함, 용접부의 내부 결함 등을 제품을 파괴하지 않고 외부에서 검사하는 방법을 말한다. 최근 비파괴검사 기술의 중요성이 부각되면서 부산대학교 ‘파동 및 진단 공학 실험실’ 조윤호 교수팀의 ‘2010 첨단 비파괴검사 기술개발사업’ 선정에 이목이 집중되고 있다.

과학기술단체 총연합회 학술상 수상
누구나 한번쯤 산에서 메아리를 들은 적이 있을 것이다. 반사된 소리가 원래의 소리와는 시간적으로 어느 정도 차이가 있을 수 있다. 소리도 파동의 한 부분이다. 파동의 원리를 이용하면 다양한 일을 할 수 있다. 병원에서 산모가 태아의 건강을 확인하기 위해 실시하는 초음파 검사도 파동의 원리를 이용한 것이다. 산모의 배에 파동을 발생시키는 장비를 갖다 대고 파동신호를 보내면 태아의 몸을 맞고 다시 반사되는 파동을 수집해 화면에 출력을 하는 것이다. 조윤호 교수는 “산에서 들을 수 있는 메아리와 병원에서 실시하는 초음파 검사는 사용하는 파동의 종류가 다르지만 같은 원리가 적용된다”면서 “부산대학교 ‘파동 및 진단 공학 실험실’은 소리와 초음파 검사와 같은 파동을 연구해 원자력 발전소, 가스 발전 설비, 비행기, 대형 건물 등이 안전한지를 검사하고 검사방법을 연구한다”고 설명했다. 재료나 제품의 원형과 기능에 변화를 주지 않고 특수한 방법으로 결함 유무와 성질, 구조 등을 알아내는 비파괴 검사 기술 개발을 중점적으로 다루는 파동 및 진단공학 실험실은 초음파를 적용, 파동의 영상화를 중점적으로 다루는 연구를 통해 교육과학기술부의 ‘2010 우수 연구 성과’로 선정되며 과학기술단체 총연합회 학술상을 수상하는 등 우수한 평가를 받고 있다. 산업체에서 필요한 비파괴검사 기술의 개발 및 적용, 국가 경쟁력을 높일 수 있는 최신 비파괴 검사 기술 등을 연구하고 있는 실험실은 최근 한국연구재단에서 지원하는 ‘2010년 원자력 기술개발 사업’ 중 첨단 비파괴검사 기술 개발 사업을 비롯, 세계 수준의 연구 중심대학(WCU), 한국에너지평가기술원이 주관하는 기술혁신 사업 등 활발한 연구활동을 하고 있다.
   
▲ Northwestern University의 J.D.Achenbach 교수(사진)와 Pennsylvania State University의 J.L Rose 교수 등 비파괴 검사 분야에서 세계적인 권위를 가진 해외 석학들이 미국과 한국을 오가며 공동으로 연구와 과제를 진행하고 있다

유도초음파라는 용어를 세계 최초로 사용한 조윤호 교수는 “주요 연구 내용으로는 플랜트/발전 배관설비 원거리 상시 진단 시스템 및 영상화, MEMS형 파동 진단센서 및 신호해석 기법, 인체 골밀도 측정 파동 진단시스템, 고속철도 차량/레일 등의 유도형 초음파 진단기법, 항공기 안전진단 및 복합재료 구조물 상시진단 시스템 개발 등을 수행하고 있다”고 설명했다. 이 외에도 실험실은 현재 세계적 수준의 연구를 위해 해외 유명 학교와 연구 교류를 활발히 진행 중이다. 특히 Northwestern University의 J.D.Achenbach 교수와 Pennsylvania State University의 J.L Rose 교수 등 비파괴 검사 분야에서 세계적인 권위를 가진 해외 석학들이 미국과 한국을 오가며 공동으로 연구와 과제를 진행하고 있다. 부산대학교 기계공학부는 국내 뿐만이 아니라 세계 최고의 기계공학부로 그 위상을 드높이고 있다.

원자력발전 산업 수출에도 큰 역할이 기대돼
   
▲ Northwestern University의 J.D.Achenbach 교수
현재 부산대학교 파동 및 진단공학실험실이 수행하고 있는 주요 연구는 원자력 발전소와 가스 발전 설비, 비행기, 대형 건물 등의 안전성 검사와 이를 위한 방법 연구가 있다. 특히 이 중 보이지 않는 곳의 단면을 자른다는 뜻의 그리스어인 ‘tomos’와 그림이라는 뜻의 ‘graph’의 합성어로 이루어진 토모그래피라는 기술은 ‘교과부 R&D사업 대표 우수 성과’로 선정되는 쾌거를 거두었다. 조윤호 교수는 “토모그래피는 유도초음파의 신호의 변화를 이용하여 결함의 위치와 범위를 토모그래피 영상으로 얻을 수 있는 원리로, 결함의 영상화로 인해 눈으로 직접 보지 않고도 진단할 수 있게 되며 각종 분야에 적용되는 기술”이라고 설명했다. 한편 세계적 석학과 함께 연구를 수행하고 있는 조 교수는 “J.D.Achenbach 교수와는 세계수준의 연구중심대학(WCU)를 진행 중이며, J.L Rose 교수팀과는 국제 교류 연구를 수행하고 교육과학기술부와 지식경제부, 한국에너지평가기술원 주관의 기술혁신사업 진행 등 관련 산업의 국가적 프로젝트에도 참여하고 있다”고 덧붙였다. 이어 조 교수는 “실험실은 앞으로 ‘원전 매설·피복 설비의 첨단 고감도 검사를 위한 접속형 장거리 비파괴검사 기술 개발’은 원자력 발전소에 있어 진단이 어려운 매설/피복 설비에 대한 진단 기술을 개발해 보다 높은 안정성을 확보할 수 있으며 원자력발전 산업 수출에 큰 역할이 기대된다”고 강한 자신감을 드러냈다. NM

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