의료용으로 쓰던 고해상도 초음파를 비파괴 검사에 활용하는 길이 열렸다. 기존 보이지 않던 결함까지 자세히 들여다 볼 수 있게 됐다.
아이블포토닉스(대표 이상구)는 용접 부위 결함탐지용 16채널 어레이 비파괴 초음파 센서 개발 성공에 성공했다고 29일 밝혔다. 대형 철구조물 용접 부위 결함 탐지에 쓰인다. 독일 프라운 호퍼 연구소와 공동 개발했다. 연구소와는 2013년 산업기술진흥원 국제연구 파트너 소개 프로그램으로 인연을 맺었다.
일반 비파괴 검사장비가 단채널인 데 반해 이 센서는 채널이 16개다. 해상도가 그만큼 좋아졌다는 의미다. 미세한 실금까지도 찾아낼 수 있다.
센서 소재는 직접 개발한 'PMN-PT'이라는 단결정(Single Crystal) 압전 소재를 세계 최초로 썼다. 원천 특허도 아이블포토닉스가 보유하고 있다.
PMN-PT 소재는 기존 PZT와 달리 효율과 성능이 우수하다. PZT는 티탄과 지르콘, 납으로 만든 세라믹 소재다. 감도가 동일 채널 대비 10데시벨(dB) 높다. 2~3배 가량 좋아졌다는 의미다. 대역폭은 20% 넓어졌다. 보이지 않던 곳까지 볼 수 있게 됐다. 일본과 독일에서 대부분 수입하는 다결정 PZT 세라믹 소재를 대체할 것으로 회사 측은 기대했다.
이상구 아이블포토닉스 대표는 “압전 소재는 압력이 가해졌을때 전압을 발생시키고, 전계가 가해졌을 때 기계적인 변형이 일어난다”면서 “이러한 특성때문에 초음파 신호를 주고받는 의료용 장비인 프로브와 마이크로폰, 스피커 등에 활용된다”고 설명했다.
아이블포토닉스에 따르면 이 센서는 철도 레일과 선박, 항공기, 원자력·수력·화력 발전설비 결함을 찾아낼때 이용된다. 노후화된 사회 기간망 안전을 보장하고 사용기간을 늘리는 효과가 있다.
해외 수출은 개발과 동시에 시작됐다. 센서를 공동 개발한 독일 프라운 호퍼 연구소에서 현지 업체에 수출을 준비 중이다. 국내 시장은 연구기관과 비파괴 검사장비 업체를 대상으로 마케팅을 벌일 계획이다.
이 대표는 “국내 비파괴 검사장비 시장은 소재 수입에 익숙하다”면서 “국산 센서로 수입을 대체하는 게 목표”라고 말했다.
그는 이어 “비파괴 초음파 기술이 국내 반도체 회사가 전량 수입에 의존하는 반도체 검사용 초음파 센서 국산화로도 이어져야 할 것”이라고 덧붙였다.
유창선 성장기업부(구로/성수/인천) 기자 yuda@etnews.com
