연구용 원자로에서 생성된 중성자를 이용해서 전투기 엔진의 핵심 부품인 터빈 블레이드의 결함 여부를 탐지하기 위한 연구가 본격화된다.

한국원자력연구원(원장 양명승)은 연구용 원자로 하나로(HANARO)를 이용, ‘중성자를 이용한 터빈 블레이드 이물질 탐지기법 연구’를 수행하기로 하고 공군 군수사령부(사령관 한성주 소장)와 수탁연구 계약을 체결했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 하나로에서 생성된 중성자의 높은 투과력을 이용, 항공기 엔진의 핵심 부품인 터빈 블레이드(turbine blade)의 이물질 잔류 여부와 잔류응력 등을 검사하는 절차를 표준화하기 위해 실시된다.

실험을 통해 하나로에 설치된 ‘중성자 토모그라피(단층 촬영 장치)’와 ‘중성자 잔류응력 장치’ 등을 이용해서 엔진 및 항공기 제조시나 창정비 과정에서 터빈 블레이드 냉각홀(cooling hole) 등으로 유입된 이물질을 검사하고 판정하는 절차를 개발해서 이를 표준화하고 터빈 블레이드의 균열 생성 여부를 판단하기 위한 잔류응력 측정 절차를 수립하는 등 중성자를 이용한 첨단 비파괴 검사기법을 확보하게 된다.

눈에 보이지 않는 항공기 기체의 균열과 각종 결함을 분석하기 위한 비파괴 검사에 중성자를 이용하는 기법은 세계적으로도 첨단 기술에 속하는 분야로, 항공기 주요 부품의 결함을 조기 탐지해 기체 결함으로 인한 사고를 막고 정비 품질을 향상시키는데 활용되고 있다.

그동안 원자력연구원은 연구용 원자로 하나로에 설치된 중성자 비파괴 시설을 군 항공기 정비에 적용하기 위한 연구를 꾸준히 수행하는 한편, 군 당국과도 긴밀하게 협력해왔다.

원자력연구원 관계자는 "지난 2004년 군용 헬리콥터 로터 블레이드(rotor blade)의 내부 결함의 깊이와 길이를 정확하게 측정해냈고 2006년에는 엔진 터빈 블레이드에 대해 미국 공군 전용 원자로, 미국 Aerotest Operation사, 독일 HMI 연구소 등 선진국 시설과 비교 검사를 수행해 우수한 결과를 얻어낸 바 있다"며 "2006년 8월에는 공군 군수사령부와 기술교류 협정을 체결, 공군 보유 항공기 정비에 중성자 비파괴 검사를 도입하는 방안을 타진해왔다"고 설명했다. /강현준기자