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NDT 레벨 III와 함께 비행하기— - 와전류검사(Eddy Current Testing)를 사용한 항공기 검사

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와전류검사(Eddy Current Testing)를 사용한 항공기 검사

Edward “Ed” P. Dukich는 항공 산업에서 40년 이상의 경력을 가진 NDT 레벨 III 자격 보유자입니다. 항공기 검사 및 인증 훈련을 위해 그가 선택한 기기는 NORTEC™ 600 와전류 결함 검출기입니다.

계속해서 그의 인상적인 NDT 경력과 그가 항공기 검사 및 기술 훈련에 이 결함 검출기를 선호하는 이유에 대해 자세히 알아보십시오.

Ed의 NDT 레벨 III 비행 경력

Ed는 미국 비파괴검사 협회(ASNT) 소속이며 NAS-410 NDT 레벨 III 자격 보유자입니다. 그는 자분탐상시험, 침투탐상시험, 와전류검사 및 초음파탐상검사에 대해 레벨 III 자격을 보유하고 있습니다. 또한 Ed는 미국 품질 협회(ASQ) CMI(Certified Mechanical Inspector)와 CQT(Quality Inspector Certifications)를 받았으며 미국 연방항공청(FAA) A&P(Airframe and Powerplant) 라이선스를 가지고 있습니다. 그는 ASNT, ASQ, ASTM InternationalPAMA(Professional Aviation Maintenance Association)의 회원으로 수년간 활발한 활동을 이어왔습니다.

Ed는 1974년 초 베트남 전쟁이 끝나갈 무렵 미 공군에 입대하여 KC-135A 급유기의 항공기 정비공으로 항공 산업에 뛰어들었습니다. 이후 그는 80년대 후반에 Grumman Aerospace 공장의 주요 조립체 부서에서 최종 검사관으로 일했습니다. 1990년에 이르러, Ed는 방위항공산업에서 뉴욕 롱아일랜드의 Garrett Aviation에 있는 법인항공으로 옮겨갔습니다.

경기 침체 이후, Ed는 Lockheed Commercial Aircraft로 옮겨 보잉 747 C와 D 검사 및 섹션 41 수정에 관한 NDT 검사를 수행했습니다. 그곳에서 그는 사우디아라비아 Saudi Aramco Oil Company로 가서 3년간 다국적 노동자로 일했습니다. 1995년에는 롱아일랜드로 돌아와 Tower Air에서 1년간 747기를 점검한 후, 자신의 컨설팅 회사인 NDT Level III Resources를 시작했습니다. 이 회사에서는 검사, 감사, 교육 및 인증 테스트 서비스를 제공합니다.

항공 산업을 전문으로 하고 항공 회사를 제조, 정비 및 직무 운영에서 지원하는 Ed는 항공기에 대해 방대한 와전류검사를 수행하며, 이러한 작업의 대부분에는 국부적 손상 평가가 수반됩니다.

와전류검사(Eddy Current Testing) 장비를 사용한 항공기 검사

Ed Dukich, NDT 레벨 III 자격 보유자가 Olympus NORTEC 600 결함 검출기를 사용하여 표면 및 표면 근접 결함을 탐지하는 항공기 구조 무결성 검사를 수행합니다.

NORTECTM 600 와전류 결함 검출기는 Ed가 검사와 인증 교육에 가장 즐겨 사용하는 기기입니다.

Ed는 "이전 세대 모델(NORTEC 500, NORTEC 2000, NDT-24, NDT-19eII)뿐만 아니라, NORTEC 600도 시장에서 가장 사용자에게 친숙한 기기였고 지금도 여전히 그렇습니다. 뿐만 아니라, 이러한 기기는 항상 전자식 가변 컨트롤을 통합했습니다."라고 설명했습니다.

우리는 최근에 Ed와 대화할 기회가 있었는데, Ed가 항공 분야를 전문으로 한 NDT 레벨 III 자격 보유자로서 걸어온 길과 NOTEC 600 결함 검출기를 어떻게 사용하는지에 대해 좀 더 자세히 알게 되었습니다. 또한 최근에는 와전류 교육 과정에 NOTEC 600 기기를 포함한 Olympus 용접 프로브 키트로 용접부를 검사하는 과정도 포함시켰습니다.

항공기에 대한 와전류검사

몇 년 동안, Ed는 700시간이 넘는 기술 교육을 기록했습니다. 일반적으로 일선의 항공기는 정해진 비행시간이나 착륙 횟수 후 조종사의 안전을 보장하고 성공적으로 임무를 수행하고 비행기의 비행을 유지하도록 유지보수됩니다.

일반적인 심층 점검(heavy inspection)은 단계별로 구분되며 다음과 같은 작업을 포함합니다.

  • 수백 개의 항공기 패널, 비행 제어 장치 및 구성요소 분리
  • 다양한 부품 교체
  • 중요 항목 및 결과 수정
  • 품질 보증 수행
  • 사후 엔진 시동

페이즈 도크 검사 팀은 교대제로 작업하여 검사가 연중무휴 24시간 진행되도록 합니다. 각 검사는 대개 심층적이지만 항공기 시스템과 정비 문제에 따라 매번 다르므로, 검사 팀원들은 시간이 지남에 따라 항공기에 대해 많은 것을 알게 됩니다.

항공 검사관은 복수의 비파괴 기술에 정통해야 합니다. 비파괴시험(NDT)은 노화 항공기에 대한 지속적인 정비 프로그램의 필수적인 부분입니다. 항공기 제조 및 유지보수 중 중요한 구성요소를 검사하여 올바르게 작동하도록 합니다. NDT는 항공기에서 구성요소를 분리할 필요 없이, 항공기 구성요소 및 구조물의 결함을 검사하는 경제적인 방법입니다. 이러한 결함은 응력 균열, 피로 균열, 부식, 해체 및 층간 박리를 포함합니다.

ECT로도 알려진 와전류검사는 전도성 물질의 결함을 탐지하고 특성화하는 데 사용되는 전자기 유도 원리를 기반으로 한 NDT 방법입니다. 고주파 ECT(HFEC)는 작은 균열에도 민감하며 표면 및 근접 표면 결함을 빨리 탐지할 수 있습니다.

항공기는 수천 개의 볼트와 패스너를 사용하여 구성됩니다. 이러한 볼트를 둘러싸는 금속이 응력 균열에 취약하므로, 패스너 구멍은 구조 무결성 검사에서 매우 중요한 영역입니다. 따라서 항공기 제조업체는 ECT를 이용한 균열 탐지를 일상적으로 권장합니다. HFEC는 표면 균열 탐지뿐만 아니라, 과열 및 화재 손상과 같은 열처리 및 경도 상태 감지를 위한 알루미늄 전도성 측정에 사용됩니다.

입고 검사의 경우, 이 방법은 주문된 순정 재료를 올바르게 식별하고 재료를 정렬하는 데 사용됩니다. 또한 항공은 저주파수 와전류(LFEC) 검사 사용을 결합하여 두 번째 및 세 번째 층 기저 균열을 탐지하고, 반대쪽 벽 부식을 탐지하고, 재료 두께를 측정합니다.

Ed는 Grumman과 함께 구조 검사원으로 일하면서 처음으로 ECT를 소개했습니다. Ed의 초기 교육은 미 해군 E-2C 항공기 모델 전자장치에 40,000lb.(~18t)에 가까운 무게가 더해졌지만 기체는 보강되지 않았던 상황에서 빛을 발하기 시작했습니다. 추가 탑재로 인해 항공기의 중앙 날개 부분에는 구조 균열이 나타나고 있었습니다. 따라서, 항공기의 패스너 구멍에 와전류검사를 수행해야 했습니다.

항공기 구조

항공기는 수천 개의 패스너와 볼트를 사용하여 구성되었습니다. 이러한 구성요소를 일상적으로 검사하여 항공기의 구조 안전성을 보장해야 합니다.

Ed는 항공 산업에 몸을 담으면서 다양한 항공기 모델과 함께 일해왔습니다.

Ed는 "나는 Grumman의 E-2C [호크아이], F-14 Tomcat 전투기, A-6 인트루더, [보잉] 747의 작업에 참여했습니다."라고 말하면서, "내가 Garrett에 갔을 때, 회사 운영은 중정비 중 내부 구성요소 검사를 수행하는 소기업 제트 엔진에 중점을 두었습니다. 이 검사는 말 그대로 엔진의 모든 부품을 분해했는데, 나는 필요한 치수, 육안 및 후속 검사를 진행하기 위해 부품 랙을 구하여, 필요에 따라 재작업을 검사했습니다."라고 덧붙였습니다.

민용이든 군용이든, 모든 항공기 제조업체는 제조된 각 항공기에 대한 NDT 검사 프로그램(NDI)을 구축해야 하며 항공기 구조 성능에 대한 제조업체의 지식에 기반한 정비 검사를 따라야 합니다. NDI 프로그램 문서는 사용할 NDT 방법과 장비 요구사항(기기, 프로브, 트랜듀서 및 지원 참조 표준)에 대한 방향을 제시합니다. 항공기 운항자 또는 정비소는 절차에 따라 NDI 프로그램에 나열된 구성요소 또는 구조를 검사합니다.

ECT는 많은 이점을 가지고 있습니다. 와전류 결함 검출기와 페어링된 와전류 프로브는 항공기 제조업체에 중요한 항공기 구성요소를 점검한 후 정비소로 돌려보내는 경제적이고 효과적인 방법을 제공할 수 있습니다. 대부분의 경우에는 검사 전에 (특정 두께까지) 페인트 또는 코팅을 제거할 필요가 없습니다. 이는 엄청난 시간을 절감해 줍니다.

NOTEC 600 기기와 같은 다채롭고 사용하기 쉬운 와전류 결함 검출기는 항공기가 안전하게 계속 운항될 수 있고 불필요하게 이륙하지 않도록 검사 작업을 완전하고 효율적으로 완료하는 데 중요합니다.

NOTEC 600 와전류 결함 검출기를 사용하는 항공기 검사

NORTEC 600 결함 검출기는 광범위한 검사 요구를 충족하기 위해

4개의 다목적 기기 모델

로 제공됩니다. Ed는 두 개의 NORTEC 600D(듀얼 주파수) 모델을 가지고 있습니다. 그가 좋아하는 몇 가지 특징을 공유했습니다.

"Olympus NOTEC는 수직 및 수평 게인 제어를 완벽하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 전자식 저역통과필터(LPF) 및 고역통과필터(HPF) 조절 기능이 있는 유일한 기기입니다."라고 Ed는 말하면서, "기기는 단단하고 사용하기 쉬우며, 메뉴 구조가 친숙합니다. 한 시간 내에 누군가를 불러 기기를 실행할 수 있게 할 수 있습니다."

"Olympus 와전류 프로브의 경우, 나는 MiniMite™를 좋아하고 여전히 RA-2000 [회전 스캐너]를 사용하고 있습니다."라고 덧붙였습니다. "나는 RA-2000을 사용할 수 없었던 특이한 조밀 구성이나 좁은 지오메트리가 있는 것을 몰랐습니다."

와전류검사 장비를 사용한 패스너 구멍 검사

NORTEC 600 결함 검출기 및 MiniMite 회전 스캐너를 사용한 패스너 구멍 검사

NOTEC 와전류 기기는 휴대할 수 있으므로(중량 약 1.7kg 또는 3.75lb.) 운반이 용이합니다. 이 때문에 NDT 방법은 더 경제적이며, 항공기 산업에서 주요 이점으로 작용합니다.

항공기 제조업체의 직무 NDT 절차는 대개 항공기의 운항 중단을 원하지 않으므로, 가장 경제적인 NDT 방법을 포함하는 경우가 종종 있습니다. 운항을 중단해야 하는 경우에는 전문 인력이나 및/또는 대형 시스템이 투입되어야 하거나 항공기를 옮겨서 점검해야 합니다.

Ed는 "비용은 비즈니스 항공기, 특히 현재 많이 있는 전세 서비스와 관련한 주요 문제입니다."라고 설명했습니다.

최근 사회적 거리두기 관행이 이어지면서 비즈니스 전세 항공편이 늘어났습니다. 종종 사람들이 깨닫지 못하지만 많은 화물을 실어나르는 여객 항공편이 줄면서, 회사는 비행기를 전세하여 추가 화물을 운송하고 지속적인 생산을 위해 부품을 운반할 수 있도록 하고 있습니다.

이러한 이유로 Amazon은 최근 보잉 767-300 항공기를 여러 대 구매했으며 증가하는 고객 수요와 배송 요구를 충족하고 있습니다.

항공기 검사 및 기술 교육을 위한 NDT 레벨 III 자격 보유자 고용 및 아웃소싱

여러 회사에서 검사, 감사 및 교육 목적을 수행하기 위해 레벨 III 자격 보유 컨설턴트인 Ed를 고용하고 아웃싱했습니다.

"저는 프로펠러, 휠 및 브레이크, 여러 정비소, 다수의 비행 운항 등 여러 곳에서 레벨 III 업무를 담당했습니다. 회사는 모두 자체 인증 프로세스를 가지고 있고, 나는 많은 검사를 수행합니다."라고 Ed는 말하면서,

"저 또한 세 가지 레벨을 모두 교육합니다. 필요에 따라 제가 레벨 III 연수, 레벨 I 및 레벨 II 교육 과정을 독립적으로 이수하거나, 회사가 업계 사양에 따라 실제로 레벨 III 자격 보유자로 제게 아웃소싱합니다."라고 덧붙입니다.

많은 회사가 NDT를 아웃소싱합니다. 그래서 회사는 Ed와 같은 사람을 데려올 경우, 기본적으로 서류를 검사하고 항공기가 안전하게 운항할 수 있는지, 다시 정비소로 돌려보낼 수 있는지를 증명할 책임을 가지고 보호해 줍니다.

그는 "이러한 회사들은 [항공기 정비] 지식에 대해 비용을 지불합니다."라고 말하면서, "레벨 III 자격 보유자의 경우, 정당한 보수를 받게 됩니다. NDT 및 스커트 품질 보증 문제에서는 레벨 III 자격 보유자로 참여할 수 없습니다."라고 덧붙였습니다.

NDT 레벨 III 자격 보유 검사원으로서 Ed는 종종 실제 지침 없는 일터로 호출됩니다. 항공기 제조업체가 항공기 중 하나에 대한 비파괴 요건을 제시할 때, 엔지니어링 팀에 검사 절차를 개발할 것을 맡깁니다. 종종 Ed는 엔지니어링과 협력하여 최상의 검사 방법을 결정하는 데 도움을 줍니다. 사전 준비 없는 즉각적인 손상 유형 검사와 정기 검사를 모두 실시합니다.

Ed는 "모든 걸 다 봤다고 생각한 바로 그때 다른 뭔가가 보이는 법입니다. 따라서 모든 작업 하나하나가 모두 배울 수 있는 경험입니다."라고 말하면서, "비행기의 95%는 여전히 금속입니다. 그러나, 지난 10년에서 15년 사이에 새로운 제품이 나오면서, 모든 것이 점점 얇아지고 가벼워지고 있습니다. 헬리콥터 송전 하우징 등에서 발견되는 다양한 합금, 알루미늄 리튬, 혼합 사용 및 마그네슘으로 된 재료 등 무엇을 보고 있는지 알고 있어야 합니다. 바로 합성물입니다."

재료 제작 및 마감 공정뿐만 아니라, 적합성, 형태 및 기능에 대한 지식은 발견할 수 있는 것에 대한 정확한 평가를 하는 데 고려할 중요한 요소입니다.

Ed는 이에 대해 좀 더 상세히 언급하면서, "사물은 연비 경제로 인해 점점 더 가벼워지고 얇아지고 있습니다. 그래서 NDT가 훨씬 더 필수적인 검사가 되고 있습니다. 금속-알루미늄 항공기에서는 항공기 표면의 표면 긁힘만으로도 경보가 발생할 수 있습니다. 금속은 극심한 온도 변화에서 팽창하고 수축하며 진동 및 가압과 같은 환경 조건과도 결합될 수 있습니다."라고 말했습니다.

검사를 위해 Ed는 NDI 항공기 정비 매뉴얼에 명시된 대로 해야 하지만 추가 검사를 수행하기 위해서는 필요한 장비를 운반합니다.

"하나의 NDT 방법으로 다 끝나는 것이 아닙니다. 정확한 확인을 위해서는 다른 방법으로도 결과를 평가해야 할 수 있습니다. 결국 하고 싶은 것은 누군가의 비행기를 이륙하지 못하게 하는 것이니까요."라고 Ed는 말하면서, "비행기가 계속 날게 하는 것이 핵심입니다. 땅위에 있을 때는 돈을 벌 수 없죠."라고 덧붙였습니다.

그러나, 주된 임무는 항상 결함이 작을 때 결함을 찾는 것입니다. 이 결함이 작지만 안전성 문제를 일으키기 때문입니다. 숙련된 이행력과 시험 결과의 경험 많은 해석력과 함께 우수한 장비를 사용하는 것이 반드시 필요합니다.

Ed는 "일정한 진실성, 책임감, 법적 책임이 필요한 작업이 있습니다"라고 말하면서, "이는 항상 유해할 수 있는 불연속성을 파악할 만큼, 또는 인지하지 못한 것을 이후 평가를 위해 문서화할 만큼 충분히 지식을 가지고 있어야 하는 검사 장비 운영자의 청렴성에 달려 있습니다."

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마케팅 전문가, 휴대용 NDT 장비

Betsy는 기술 영업 및 콘텐츠 마케팅 경력을 보유하고 있습니다. 그녀는 2020년에 Olympus에 합류하여 Olympus의 휴대용 비파괴 검사(NDT) 포트폴리오인 초음파 두께 측정기, 결함 탐상기 및 솔루션 제품들과 함께 영업을 하고 있습니다. 그녀는 아이오와 주립 과학 기술 대학교에서 과학 학사 학위와 석사 학위를 취득했습니다.

3월 9, 2021
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