한국기계연구원은 1일 신뢰성평가센터 최병오 박사팀이 모래 및 먼지가 날리는 환경에서 운용되는 항공, 방산 부품을 포함한 모든 기계류 부품 등의 성능 열화 및 신뢰성을 확인하기 위한 날림 먼지 및 모래 시험장비를 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.
이번에 개발된 날림 모래 및 먼지 시험장비는 미국 국방부가 제정하는 군용 규격과 민간항공 규격 등의 조건을 바탕으로 최대 풍속 30m/s, 먼지 농도 0~10.6±0.5g/m3, 모래 농도 0~2.7±0.5g/m3, 테스트 챔버 룸의 크기는 가로, 세로 1.5m의 크기로 가로, 세로 1m의 대상품까지 시험이 가능한 규모다.
이번 장비의 구축 비용은 약 4억 원으로 유사한 장비 전체를 해외에서 수입할 때 필요한 전체 비용인 20억 원과 비교하면 약 4분의 1이하일 것으로 예상된다. 특히 기계연은 시험을 할 때 비용과 시간을 절약할 수 있도록 이번 시험 장비를 설계 및 제작했다.
먼저 시험대상품의 크기에 따라 모래 바람의 유로를 가변할 수 있게해 소형의 시험대상품을 시험할 경우 소량의 모래만 사용할 수 있도록 설계했다. 현재 시험에 사용되는 모래는 미국, 일본에서 전량수입하고 5kg당 약 80만원의 고가이기 때문에 효율적인 모래 사용은 비용 측면에서 매우 중요하다.
또한 챔버 내부에 원형의 턴테이블을 설치, 시험대상품의 여러 면을 시험할 때 모래 및 먼지의 침강시간을 고려하지 않고 시험이 가능하기 때문에 시험시간을 단축시킬 수 있다.
연구팀은 시험 장비의 신뢰성을 높이기 위하여 챔버 내부에 히팅 및 제습시스템을 설치했고 온도 및 습도를 적절히 조절함으로써 습도에 민감한 먼지나 모래가 뭉치거나, 원하는 풍속으로 분사되지 않는 문제를 방지했다.
또한 챔버 내부에 CCTV를 설치해 시험대상품의 상태 및 시험장비의 시험조건의 정확도를 향상시켰다.
최병오 박사는 “이제는 날림 모래 및 먼지 시험을 국내에서 수행할 수 있기 때문에 해외에서 시험을 수행할 때 발생한 통관료 및 운송료 등 비용 절감과 소요시간 절약은 물론이고 건설 기계 및 방산 장비 핵심 기술의 해외 유출 방지도 가능하다”며 “향후에는 모래 및 먼지 회수장치의 사이즈 변경 등 시험 시 발생하는 잔여 모래 및 먼지의 회수율을 99.9%로 극대화시키고 어떻게 재활용 할 수 있을지 연구할 예정”고 밝혔다.
대덕=구본혁기자 nbgkoo@sed.co.kr
