- 국내 최초 리프트용 와이어로프 비파괴검사장치 개발, ㈜피레타에 기술이전 완료 -

- 도입·유지비 절반, 무게 30% 감소로 해외 고가 장비 완전 대체-

□ 한국원자력연구원은 와이어로프의 안전성을 정밀하게 진단할 수 있는 비파괴검사장치 ‘로프 닥터’(Rope Dr.)를 개발했다고 17일 밝혔다.

 ㅇ 설비 안전성 및 수명 평가 전문 기업 ㈜피레타에 기술이전을 완료했다. 이번 기술이전에는 특허 1건, 설계도, 로프 닥터 운영 프로그램 등이 포함됐으며, ㈜피레타는 이를 바탕으로 해양 항만 크레인 비파괴검사 시장 진출을 추진할 계획이다.

사진 1. 한국원자력연구원 ‘로프 닥터’(Rope Dr.)를 이용하여 와이어로프를 검사하고 있다.

□ 와이어로프는 스키장 리프트, 엘리베이터, 해양 항만 크레인 등 주요 설비에 쓰이는 핵심 부품이다. 수십 가닥의 얇은 강선으로 이루어져 있어 장기간 운용 시 결함이 발생할 수 있으므로 주기적인 안전 검사가 의무화되어 있다.

 ㅇ 지금까지는 자속누설탐상(Magnetic Flux Leakage, MFL) 기법을 이용한 해외 장비에 의존해 왔다. 이 방식은 와이어로프에 강한 자석을 대어 자력을 띠게 한 뒤, 내부에 단선이나 균열이 있으면 그 부근에서 자기장이 새어 나오는 현상을 센서로 감지해 결함을 찾아낸다. 로프가 움직이는 상태에서도 내부·외부 결함을 동시에 확인할 수 있어 현장 검사에 널리 쓰이고 있다. 그러나 해외 장비 특성상 도입과 유지보수에 비용과 시간이 많이 소요되어, 국산 장비 개발의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

사진 2. 한국원자력연구원 강토 박사 연구팀이 비파괴검사장치 ‘로프 닥터’(Rope Dr.)를 개발했다.

□ 이에 연구원 재료안전기술연구부 강토 박사 연구팀은 로프 닥터를 개발했다. 연구팀은 기존 자속누설탐상 기법을 활용하되 최적화된 장비 경량화 설계를 통해 무게를 30% 이상 줄였다. 또한 국내 최초로 자기장 감지 센서를 자체 설계·제작해 핵심 기술을 확보했다.

 ㅇ 로프 닥터는 강선 1가닥만 손상돼도 결함을 검출할 수 있다. 이는 전체 로프 단면적의 0.5% 수준으로 해외 장비와 동등한 성능이다. 동시에 장비 가격 및 유지보수 비용은 절반 이하로 줄이고 고용량 배터리와 WiFi 데이터 전송 기능을 갖춰 현장 활용성을 높였다.

 ㅇ 이 장치는 기존 와이어로프에 추가 설치만 하면, 로프가 순환하면서 내부·외부 결함을 실시간으로 검사할 수 있다. 중대재해 위험이 큰 현장에 적용할 수 있어, 시설 안전성과 검사 신뢰도를 높일 것으로 기대된다.

□ 이번 연구는 2022년부터 산업통상자원부 로봇산업기술개발 사업의 지원을 받아 수행되었다.

□ 연구팀은 오는 한국구조물진단유지관리공학회 가을 학술발표회와 한국비파괴검사학회 추계학술대회에서 로프 닥터를 선보이고, 학계와 산업계에 성과를 공유할 예정이다.

□ 연구원 김동진 재료안전기술연구부장은 “원자력 발전소 건설 및 운영 시 사용되는 크레인 와이어로프 결함 검사에도 활용이 기대되어 향후 발전소 안전성 향상에 큰 기여가 예상된다.” 라고 밝혔다.