▲ 레이저를 이용한 비접촉 진동측정     © 독서신문

 
 
 
[독서신문] 전자, 전기, 기계, 정밀, 자동차 등 여러 산업에 대한 진동과 소음 규제가 강화되면서 진동과 소음이 적은 제품개발에 대한 관심이 커지고 있다.

진동과 소음을 줄이려면 우선 진동특성을 파악해야 하고, 이 특성이 부품과 시스템의 작동 성능에 영향을 미치지 않게 하는 대책 또한 필요하다.

이를 위해서는 진동을 측정하는 기술이 중요하다. 기존에 많이 사용된 진동특성 특정은 주로 가속도계(accelero-meter)를 진동체에 붙여 측정하는 방법이었다.

하지만 이같은 접촉식 방법은 아주 작은 소형 경량의 구조물에는 붙이기가 어렵고, 항공기나 발전소의 터빈 블레이드와 같은 대형 구조물의 진동측정에는 과다한 시간과 비용이 드는 단점이 있었다.

따라서 센서를 진동체에 붙이지 않고 측정이 가능한 비접촉 센서의 진동측정이 필요해졌다. 이에 따라 그림과 같이 레이저를 이용해 접촉하지 않고 진동을 측정하는 기술이 개발됐다. 또한 앞서 언급한 단점을 극복하고 다양한 산업체의 진동을 측정, 진동특성을 파악하고 진동으로 생길 수 있는 기계적 균열, 피로, 파괴 가능성 등을 미리 파악해 피해갈 수 있는 기술들도 최근 연구·개발되고 있다.  

최근 대체 에너지원으로 중요하게 언급되고 있는 풍력발전을 위해서도 비접촉 센서를 이용한 진동측정이 필수적이다.

풍력 발전기 보급이 늘어남에 따라 관련 사고도 많이 발생되고 있는데, 여러 가지 원인 중 블레이드 파손에 의한 사고가 가장 큰 비중(약 24%)을 차지한다.

블레이드 파손의 원인은 대부분 물체의 난류, 풍향 및 풍속 등 다양한 진동에 의한 기계적 피로에 의한 것으로 알려져 있어 미리 블레이드의 이상 진동을 검사할 수 있는 기술이 필요하다. 이를 위해서 레이저 기반 회전체 진동측정기술이 필수적으로 요구되는 것이다.