한전 전력연구원은 배전선로용 지상개폐기의 부싱을 3차원 초음파를 이용해 자동으로 검사하는 ‘3차원 초음파 검사장치’를 국내 최초로 개발했다.

지상개폐기의 고장이나 파손으로 인한 정전사고의 원인 중 지상개폐기 내부의 장치와 외부의 배전선로를 서로 연결할 때 계폐기 외함과 절연을 위해 설치되는 부싱의 결함이 40% 이상을 차지하며, 부싱 결함은 제작 과정 중 절연층의 기공 및 균열 발생, 절연층과 도체간의 박리 등 부싱 내부에 주로 발생한다.

현재 활용되고 있는 초음파 탐상법은 단면을 검사하는 수준에 그쳐 미세 결함의 크기나 형상의 판단이 어려우며, 작업자 수작업에 의존하기 때문에 검사결과의 신뢰도가 떨어지는 단점이 있다.

3차원 초음파 검사장치

한전 전력연구원이 개발한 ‘3차원 초음파 검사장치’는 위상배열 초음파 탐상 기법을 적용함으로써 부싱 결함의 위치, 형상, 크기 등을 수치와 3차원 이미지로 제공하는 등 정밀하고 객관적인 검사가 가능하다.

‘3차원 초음파 탐상장치’에 적용된 위상배열 초음파 탐상 기법은 초음파를 만드는 여러 개의 부품을 배열해 검사 대상의 내부로 진행하는 초음파의 전파 각도와 집속 위치를 전자적으로 조절하는 방법이다.

1mm 이하의 미세 균열 결함을 검출할 수 있으며, 부싱 검사 결과를 실시간 3D 이미지로 제공해 결함 유무 및 결함 형상, 위치, 크기 등을 정량적으로 평가할 수 있다.

한전 전력연구원은 ‘3차원 초음파 검사장치’을 통해 지상개폐기 및 부싱의 제작 품질을 확보하고 결함에 의한 정전사고를 사전에 방지해 안정적인 전력공급에 기여할 것으로 기대했다.