더 많이 배울수록 더 많이 성장해야 합니다.
| 탄소 섬유 검사 및 수리 회사인 Ruckus Composites에 대한 당사의 이전 게시물 이후로, 탄소 섬유 검사 및 수리 회사인 이 회사는 놀라운 속도로 기술적 전문성을 확장해 왔습니다.당사의 기존 45MG 초음파 탐상검사(UT) 장치에서부터 첨단 위상 배열(PA) OmniScan™ X3 결함 탐상기에 이르기까지, 이 회사가 사용하는 검사 장비는 급속한 발전을 이뤄냈습니다. 이번 인터뷰에서는 Ruckus Composites의 소유주이자 엔지니어인 Shawn Small이 이러한 고속 발전 이면에 있는 이야기를 들려드립니다.또한 NDE 개방형 파일 형식으로의 전환이 어떻게 Ruckus에 또 다른 비약적인 도약의 가능성을 제공했는지에 대해서도 설명합니다.Shawn은 최소한의 프로그래밍 노하우로 인공지능(AI)을 활용하여 사용자 지정 솔루션을 혁신하고 재료 과학 연구의 새로운 장을 열고 있습니다.여기에서 Shawn의 여정에 대해 읽어보십시오. |
질문:Ruckus Composites에서 초음파 탐상검사(UT)를 시도하게 된 첫 계기는 무엇입니까?
Shawn Small:지금으로부터 8~9년 전쯤의 일인데, 복합재 검사 기술을 알아보면서 이용 가능한 기술에 대해 살펴보던 중 결국 초음파로 눈을 돌리게 되었습니다.당시 광-적외선플래시 서모그래피와 레이저 전단 간섭계, 그리고 온갖 종류의 하이브리드 솔루션을 사용해 보았지만 저는 조금 더 확실한 방법을 원했습니다.제가 살펴본 방법 중에는 초음파가 유일하게 일관된 방법인 것 같았습니다.
그러나 저희는 훨씬 규모가 상당히 작았기 때문에 예산도이 훨씬 적었습니다.45MG UT 두께 계측기는 저희가 그때 당시에 마련할 수 있는 유일한 장비였기 때문에, 훌륭한 입문용 장비 역할을 해주었습니다.지금도 그 장비와 조금 더 큰 버전인 38DLP™ 계측기를 보유하고 있습니다.솔직히 말해 지금도 그 자체로 훌륭한 장비입니다.단순히 조준해서 찍기만 하면 됩니다. 간편하죠.장비를 설정한 다음 교육을 받지 않은 사람에게 건네주더라도 필요한 데이터를 신속하게 포착할 수 있습니다.
포장 상자에서 꺼낸 직후에는 두께 계측기일 뿐이지만 몇 가지 추가 기능을 더하면 꽤 유용한 기계가 됩니다.그 장비는 여전히 사용 가능하고, 그 장비로 결함을 탐지할 수 있습니다.종합 장비로 볼 수는 적이라고까지는 할 수 없지만, 손상 여부를 확실히 알 수는 있습니다.
질문:Ruckus에서 OmniScan™ SX 위상 배열 장치를 구매하기로 결정하게 된 동기는 무엇입니까?
Shawn:저희는 더 중요한 역할을 수행할 수 있는 장비를 원했고, 위상 배열 장비로 전환하고 싶었습니다.그 장비로 전환하면 많은 이점이 있다는 것을 알고 있었습니다.위상 배열은 판독결괏값에 대한 신뢰도를 높여줍니다.이는 비교적 쉬운 일에 속합니다.훨씬 더 많은 원소를 훨씬 높은 해상도로 촬영하기 때문에, 복합재 구조에서 무슨 일이 일어나고 있는지 보다 본격적으로 이해할 수 있습니다.
PA 데이터 해석 대UT 파형 데이터
파형은 유용하며, 이를 읽는 방법을 안다면 꽤 훌륭한 데이터를 얻을 수 있습니다.그러나 구조를 고려할 때 극파스파이크의 너비, 높이와 깊이가
무엇을 나타내는지, 또는 나타내는 것이 맞는지이해하려면 많은 노력과 경험이 필요합니다.이에 반해 위상 배열 시스템은 손상 유형을 제대로 이해할
수 있도록 보다 과학적이고인 연구 기반의 관점을 제공합니다.이 시스템은 이처럼 높은 해상도를 통해 보고 있는 것에 대한 포괄적인 관점을
제공합니다.또한 위상 배열 장치로 스캔하는 것이 단일 소자 탐촉자로 스캔하는 것보다 훨씬 빠릅니다.
질문:당사의 최고 성능 PA 기기인 OmniScan™ X3 결함 탐상기로 바로 업그레이드하지 않은 이유는 무엇입니까?
Shawn:OmniScan SX를 구매하기 전에 OmniScan X3 결함 탐상기를 시연해 보았습니다.그때로 돌아갈 수 있다면 솔직히 X3를 구매했을 것입니다.그러나 다소 부담스러운 가격이었고 당시의 예산 범위를 벗어났었습니다.수백만 가지 기능과 함께 깊은 웅덩이 바닥에 던져진 느낌이었습니다.그렇기 때문에 SX는 좋은 디딤돌 역할을 했습니다.그리고 현실적으로, 여전히 필요한 역할의 95%를 수행하고 있기도 합니다.훌륭한 위상 배열 데이터를 포착하고, 화면 보기를 제공하며 필요한 모든 작업을 수행합니다.비교적 구식이라고 느껴질 뿐이죠.그러나 솔직히 저는 아직도 SX를 좋아합니다.작고 가벼운 휴대용 기계라서 그에 따른 많은 장점이 있습니다.저희는 그것을 계속 가지고 있으며 여전히 사용하는 직원이 있습니다.
질문:위상 배열 기기의 사용이 작업 방식을 어떻게 바꾸었습니까?
Shawn:또한 위상 배열 기기 덕분에 자동 스캐닝의 세계에 입문하게 되었습니다.최근에는 휴대용 자동 기계를 많이 제작하는데, 기계를 위상 배열 박스에, 즉, 처음에는 SX였고 지금은 X3에 곧바로 연결합니다. 그리고 대형 C 스캔이 모두 포착될 때까지 기다리기만 하면 되니 정말 굉장합니다!그 덕분에 자동 스캐닝이라는 커다란 기회를 얻게 되었고, 시간을 획기적으로 절약할 수 있었습니다.이제 기계에서 실행 버튼을 누르고 2시간 내내 스캔하도록 두기만 하면 돌아와서 C 스캔 데이터를 얻을 수 있습니다.지금까지 몇천 마일 길이의 탄소 섬유 튜브를 스캔했는지 모르겠네요.
질문:복합재 검사에는 어떤 위상 배열 구성을 사용하십니까?
Shawn:다양한 소형 고주파 프로브를 사용합니다.저희가 스캔하는 모든 물체는 성가실 정도로 작습니다.저희는 Evident에서 판매 중인 가장 작은 프로브를 사용하고 있으며, 이러한 소형 16 소자 프로브에 5mm x 5mm 크기의 센서 네트워크를 사용하고 있습니다.
스캔하는 대부분의 물체는 복잡한 표면과 좁은 모서리가 많은 1제곱피트 또는 0.5제곱미터 크기에 불과합니다.그렇기 때문에 이를 CNC 머신기계에 로드하고, 정말 까다로운 지점에 들어갈 수 있도록 조각하고 가공한 자체적인 지연 웨지를 만듭니다.
모든 경우에 주로 10MHz 프로브를 사용하고 있습니다.피치를 더 좁게 하는 것이 아주 효과가 훨씬 좋은 것 같습니다.프로브는 복합재의 기공이나 공극을 살펴보는 데 필요한 고해상도 데이터를 제공합니다.
질문:결정적인 전환점은 무엇이었나요?Ruckus Composites에서 OmniScan X3로 업그레이드할 때가 되었다고 판단한 이유가 무엇입니까?
Shawn:NDE 파일 형식이 가장 주된 이유였습니다.OmniPC™ 소프트웨어는 훌륭하고 필요한 작업을 잘 수행합니다.수천 명의 다양한 사람들이 수천 가지의 다양한 사물을 일반적인 방식으로 살펴볼 수 있습니다.파일 형식을 .nde로 변환함으로써 이전에는 불가능했던 방식으로 연구와 분석을 수행할 수 있게 되었습니다.수행하고 싶은 분석이 많았지만 저희 같은 회사는 파일 형식이 장애물이었습니다.Excel 형식으로 내보내야만 했기 때문에 한계에 부딪혔죠.Excel도 훌륭하지만, 배열 데이터 파일 구조에 층이 너무 많으면 작업이 불가능합니다.이것이 발목을 붙잡고 있었죠.저희는 더욱 심층적인 분석을 자동으로 수행할 기회를 놓치고 있었습니다.
그래서 이제는 NDE 파일 형식을 통해 자체 소프트웨어 구조를 작성하여 대량 자동 분석을 수행하고 있습니다.이제 수 마일의 튜브를 자동 스캔할 때는 직접 살펴보지 않습니다.컴퓨터가 살펴보도록 놔두죠.알 수 없는 현상이 발생하면 컴퓨터가 관심 영역을 강조 표시하고 사전 및 사후 이벤트를 수행한 후, 손상 여부를 물어봅니다. 제가 두 파일을 불러와서 비교 버튼을 누르기만 하면 관심 영역을 강조 표시합니다.완벽하게 작동한다고 하기는 어렵지만, 적어도 소프트웨어 측면에서는 그렇게 작동시키기 위해 노력했습니다.
질문:.nde 파일 형식(HDP5 및 JSON)의 프로그래밍 언어를 사용하여 데이터 분석을 사용자 지정하는 방식으로의 전환 작업은 얼마나 순조로웠습니까?
Shawn:오픈 소스 Linux 기반 환경의 특정 집단에서는 이러한 대용량 형식을 항상 사용합니다. 그들은 이를 보고는 ‘그래, 문제없어’라고 말하죠.그들은 데이터가 무엇을 의미하는지 하나도 모르지만, 데이터를 열고 조작을 수행하는 한 20분 안에 무언가를 만들고 실행할 수는 있습니다.반면에 저는 ChatGPT를 사용하여 자체 소프트웨어를 생성하는데 약 30초 안에 초안 분석 소프트웨어를 만들어 냅니다.
‘이 데이터 세트의 이러한 부분을 분석하는 것을 도와줘’라고 요청하면 충분히 훌륭한 일반 정보를 얻습니다.결국에는 그저 데이터 분석과 에너지에 대한 수치 데이터, 에너지 위치와 지역성일 뿐이기 때문입니다.완벽하지는 않지만 적어도 일을 시작하기에는 충분히 잘 작동합니다.소프트웨어를 직접 작성할만들 수는 없지만 AI가 소프트웨어를 개발작성하도록 맡길 수는 있습니다.
“소프트웨어를 직접 작성할만들 수는 없지만 AI가 소프트웨어를 개발작성하도록 맡길 수는 있습니다.”
질문:Ruckus Composites의 목표를 달성하기 위해 새로 발견한 이 유연성을 어떻게 활용할 계획입니까?
Shawn:수리 시장이 복합재 업계에서 가장 크게 성장하고 있는 시장 중 하나이기 때문에 수리 기회를 확장하는 데 사용하려고 노력하고 있습니다.인프라 수리는 커다란 문제이며, 특히 복합재에 대한 자동차 업계의 관심이 높아짐에 따라 더욱 그렇습니다.지금은 모두가 아직 걸음마 단계입니다.
자동차 업계에서는 전문가와 기계에 대한 수요가 빗발칠 것입니다.현장 진단이나 모든 자동차 정비소에서 필요하게 될지도 모릅니다.복합재 구조의 NDT 전문 분야로 점점차 진출하고 있는 저희 입장에서는 수정 구슬을 들여다보며 미래가 어떻게 될지 궁금해하는 것 같습니다.
저희의 미래는 어떻게 될까요?복합재 산업이 아직 미성숙 단계에 있기 때문에 정확하게 알지는 못합니다.여전히 스스로에 대해, 앞으로의 향방에 대해 알아내기 위해 노력하고 있습니다.재료 과학은 매우 빠르게 변화하고 있기 때문에 저희는 재료 과학 역량을 계속해서 확장할 것입니다.저는 그 세계와 손상이 존재하는 이유를 이해하게 되는 일이 매우 즐겁습니다.
질문:이러한 지적 갈망이 급격한 기술 발전의 원동력이라고 생각하십니까?
Shawn:계속해서 노력하고 새로운 문제에 부딪히다 보면 ‘이제 새로운 시각을 제공하는 또 다른 기계가 필요하겠군’이라고 생각하게 되는 것입니다.저와 같이 더 배우는 것을 좋아하고 계속해서 성장하고자 하는 사람에게는 자연스러운 발전입니다.
수년 전에 45MG에서 멈추고 ‘이게 우리가 하는 일이야’라며 스스로를 구석에 가둘 수도 있었습니다.그러나 세계에 관심이 있거나 재료 과학에 관심이 있는 사람에게는 그것이 매우 중요합니다.OmniScan X3는 미지의 세계를 볼 수 있도록 해줍니다.
질문:연구를 통해 복합재의 미지의 측면을 탐색하는 것이 그렇게 중요한 이유가 무엇입니까?
Shawn:복합재는 재료 과학의 새로운 개척지라고 할 수 있기 때문에 저희는 연구를 수행하는 것을 좋아합니다.그러나,70년 동안 쓰여 왔지만 복합재에 대해 아는알려진 것이 많지 않습니다.손상 유형이 무엇인지도 모르고, 제조 결함 관점에서 무슨 일이 일어나고 있는지도 잘 모릅니다.
친환경 에너지 목표든 인프라 목표든, 항공우주든 자동차든, 복합재는 변화를 불러올 수 있는 재료입니다.그러나 아직도 배울 것이 너무나 많기 때문에, 이 파일 형식을 통해 재료에 대한 더욱 심층적인 이해를 이끌어 낼 수 있습니다.연구에 중심의집중된 초음파 분석을 더 많이 수행할 수 있게 된다면 재료 과학 커뮤니티업계에 상당한 발전이 있을 것입니다.저는 이 파일 형식이 복합재의 고장파손 유형에 대한 더욱 심층적인 이해를 이끌어 내고, 보다 낫고나은 안전한 미래를 만들어 갈 기회라고 생각합니다.
Ruckus Composites의 연구에 대해 자세히 알아보십시오.
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