스마트 공장을 위한 새로운 비파괴 검사 요구

[산업일보]
스마트 공장은 생산설비에 정보통신기술을 접목시켜 데이터 기반의 제품 생산을 구현하고자 한다. 이에 생산뿐만 아니라 제조된 제품의 불량을 가려내던 비파괴 검사의 스마트화도 거론되고 있다.

지난 17일 한국기술센터에서 한국산업기술진흥원 주관으로 ‘4차 산업혁명시대 스마트 공장을 위한 비파괴 검사 기술’ 세미나가 개최됐다.

이 자리에서 스마트 공장용 비파괴 검사 기술의 개발 및 동향과 전망에 대해 캐나다 워터루 대학교(University of Waterloo)권혁주 교수가 발표했다.

비파괴 검사는 공업제품 내부의 기공이나 균열 같은 결함여부를 제품을 파괴하지 않고 외부에서 검사하는 방법이다.

권혁주 교수는 “4차 산업혁명시대를 맞아 제조업의 추세는 하드웨어는 자동화, 소프트웨어에 있어서는 데이터 교환이라고 할 수 있다. 스마트 공장은 4차 산업혁명의 구성요소를 조합·발전시킨 것이다”며 “빅데이터, 예측분석, 가상 프로세스, 모형제작, 모의실험, 고성능 컴퓨터, 로봇 등으로 구성된 스마트 공장은 제품생산의 전 과정을 통합하고 최적화된 생산시스템을 구축해 많은 비용 절감이 가능하다”고 설명했다.

권 교수는 “자동차 산업의 경우 전기차, 수소차가 떠오르면서 자동차의 새로운 구성이 요구되고 있으며 위험요소와 약점, 규제 등도 기존과는 달라질 것이다”며 “자동차의 경량화를 위해 예전에는 쓰지 않던 부품을 새롭게 쓰려 하는 등 기존과는 다른 양상을 보이고 있다. 이처럼 어떤 제품이 변하면 그 전까지 문제가 되지 않던 것이 문제가 될 수 있다”고 언급했다.

그는 “기존의 비파괴 검사는 X-Ray, 자기장, 초음파, 액체 통과, 음향 방사 등을 썼다. 초음파를 이용하는 경우 음파를 제품의 한 면에 넣어 다른 면에서 반사돼 오는 파장을 보고 불량을 가려냈다. 이 검사기술은 검사원이 필요하고, 오프라인 검사로서 속도가 느리고 주관적이라는 문제가 있다”며 “또한 검사원들의 훈련비용이 높아지고 숙련공과 비숙련공의 검사 수준도 다르기 때문에 검사 정확도에 있어서도 차이가 난다”고 말했다.

이어 “스마트 공장을 위한 새로운 비파괴 검사기술이 요구된다. 자동화로 검사비용을 줄이고 공정중(In-line) 검사를 가능하게 해 정량적인 검사가 되도록 해야 한다”며 “이와 더불어 IoT 센서를 이용해 제품의 품질이 즉시 평가되도록 해야 한다”고 덧붙였다.