로버 기반 항공기 MRO 현장 레이저 초음파 검사 기법 연구

Abstract

항공 산업의 수요와 규모가 늘어남에 따라 빠르고 효율적인 차세대 자동화 항공기 유지∙보수∙정비 기술의 수요가 늘어나고 있다. 그 중 활발하게 개발되고 있는 자동화 검사 장비들은 대부분 시각적인 탐지에 의존하여 검사를 진행하고 있다. 그러나 시각에 의존한 탐지는 시각적으로 탐지하기 힘든 결함에 대한 탐지가 거의 불가능한데에 더해 탐지하더라도 결함 내부의 파손 정도를 식별할 수 없어 탐지된 결함에 대한 추가적인 검사가 요구되어 근본적인 한계가 있다. 이에 반해 레이저 초음파를 기반으로 한 검사 기법은 내부 결함에 대해 신뢰도 있게 탐지가 가능하지만 충분한 자동화가 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 항공기 유지∙보수∙정비에서의 로버를 활용한 자동화된 레이저 초음파 검사 기법에 대해 연구한다. 레이저 초음파 검사 기법 중 유도 초음파 기법을 활용한 시스템과 펄스-에코 검사 기법을 활용하였으며, 각 검사 기법의 현장 적용성을 개선하기 위해 로버를 활용하였다. 로버를 활용해 현장 적용성을 개선시킬 수 있는 검사 자동화 알고리즘을 제시하였으며 알고리즘을 구현하기 위해 전체 검사 시스템을 제어하는 그래픽 유저 인터페이스를 제작하였다. 각 검사 시스템은 시각적으로 탐지하기 힘든 결함에 대해 탐지할 수 있다. 검사 시스템은 기 개발된 자동화 검사 장비의 보조로서 의심 영역에 대한 정밀 검사를 수행하거나 주요 손상 위치에 대한 정밀 검사 장비로 활용될 수 있다.