MicroWire: 복합재 구조물 실시간 비파괴 검사용 비접촉 마이크로센서

Photo Credit: RVmagnetics

RVmagnetics(슬로바키아 Košice)가 개발한 MicroWire는 물리량 측정용 소형 자기 비접촉 마이크로센서로, 복합재 기반 구조물 비파괴 검사(NDT) 성공적 실시간 측정을 가능케 한다. 온도, 압력, 자기장을 직접 감지하고, 인장, 축응력, 기계적 응력, 비틀림, 굽힘, 진동 등을 간접 감지해 기존 NDT 방법보다 스마트한 자기모니터링 제품이라고 한다.

구조 및 작동 원리

복합재 소재 자체로 구성된 MicroWire는 금속 핵과 유리 코팅으로 이루어져 있다. RVmagnetics에 따르면 마이크로센서는 수동 비전원 소자다. 이를 '파워온'해 센싱과 실시간 라이브 데이터 획득을 위해 코일 세트(전원 액티브 소자)와 전자장치를 10cm 범위 내 배치해 비접촉 센싱을 활성화한다. 회사에 따르면 물질 흐름 유발이나 추가 중량 없이 생산 공정 중 복합재 층간 임베딩으로 탄소섬유, 유리섬유, 세라믹, 플라스틱 복합재 등에 쉽게 도입 가능하다.

RVmagnetics Rudolf Klein은 이 임베딩으로 생산 공정 각 부분 추가 제어(표면뿐 아니라 층간 국소 온도 측정 등), 무작위 검사·결함 검출, 복합재 평생 사용 중 현재 상태 실시간 데이터(초당 최대 1만 회 해상도) 획득이 가능하다고 설명한다.

예지보전 및 안전성 향상

회사는 MicroWire가 자기모니터링 복합재 구현 기회를 제공하며 소재 파손 가능성 저감, 생산 공정 최적화(소재·생산비 최소화, 복합재 데킹·본딩 등 공정 가속화로 크랙 등 리스크 없이)로 재무적 이득이 있다고 밝힌다. AI와 실시간 데이터 결합으로 안전성 증대, 구조물 잔여 수명(RUL) 데이터 확보가 가능하며, 유지보수 빈도 감소로 반응형 유지보수를 예지보전으로 전환하는 데 재무적 이득이 있다고 RVmagnetics는 설명한다.

현재 구조 건전성 모니터링 방법이 생산 공정 중 또는 사후 잠재 손상 감지·예방에 가치 있으나, RVmagnetics는 안전성, 실시간 측정, 디지털 전환을 추구한다. MicroWire 센싱 기술이 지금까지 접근 불가능했던 장소에서 실시간 데이터 게이트웨이를 제공한다고 한다.