위상배열 초음파탐상검사(PAUT)를 사용한 프로펠러 블레이드 균열 검출

Abstract

2017년 미 해병대 KC-130T 추락사고의 원인은 프로펠러 블레이드 테이퍼 구멍(Taper bore) 내부에서 발생한 부식이 입계균열로 성장하고 다시 피로 균열로 전환되면서 블레이드가 파단된 것으로 밝혀졌다. 사고 이후 미군은 잠재적 위험이 되는 균열을 탐지하기 위해서 와전류탐상검사 절차를 적용하고, 유사 기종을 운영 중인 한국 공군에게도 내용을 알려왔다. 하지만, 미군에서 제안한 와전류탐상검사 방법은 테이퍼 구멍에 위치한 부싱으로 인해 피로 균열 탐지가 제한되는 것을 인지하게 되었다. 잠재적 위험을 완화시키기 위하여, 한국 공군은 부싱 하부에 발생할 수 있는 피로 균열을 사전에 검출할 수 있는 위상배열 초음파탐상검사(PAUT) 적용연구를 수행하였다. 이를 위해 블레이드 형상에 맞는 대비시험편을 제작하여 피로 균열 발생부위에 전기방전가공 노치를 만들고 블레이드의 PAUT 검출특성을 확인하여 검사절차를 수립하였다. 그리고, 실제 운영 수송기에 검사를 적용하여 안전성을 향상하였다.