Structures in the aerospace industry are expensive, large, or components directly related to safety. As the aerospace industry develops, additional technologies for safe are required. The structure should be strictly managed because it can cause fatal casualties and economic loss. In order to more effectively and objectively manage structural stability, the concept of smart hangar applied with advanced smart technology has emerged. However, most of the technologies currently developed are for visual inspection. In the aerospace field, most materials are replaced with composite materials that are more corrosion resistant and specific strength than metal materials. Non-destructive testing is essential for composite materials because defects that are difficult to detect visually, such as interlayer separation, delamination and voids, may occur. In this paper, a mobile robot-based multi-mode laser ultrasonic inspection automation system is proposed. The laser ultrasonic inspection system is divided into an ultrasonic generation module and an ultrasonic sensor module to be applied to various ultrasonic inspection modes. Inspection automation is implemented by automatically moving the ultrasound inspection system to the target point using a mobile robot. The system can be a key technology for smart hangars as it can automatically move to the lower part of the aircraft, such as engine cowling and wings, or areas suspected of damage detected by VT inspection.
항공우주 산업의 특성상 고가, 대형 구조물 또는 안전과 직결된 부품을 사용하므로 치명적인 인명 피해 및 경제적 피해를 야기할 수 있어 엄격하게 관리되어야 한다. 항공우주 산업이 발전함에 따라 안전한 사용을 위한 추가 기술이 요구된다. 구조 안정성을 보다 효율적이고 객관적으로 검사하기 위해 높은 수준의 스마트 기술을 적용한 스마트 격납고 개념이 등장했다. 하지만 현재 개발된 대부분의 기술은 육안 검사에 국한된다. 항공우주 분야에서는 금속재에 비해 내식성 및 비강도가 뛰어난 복합재로 대체하는 추세이다. 복합재에서는 층간 분리, 박리 및 보이드와 같은 시각적으로 탐지하기 힘든 결함이 발생할 수 있으므로 비파괴 검사가 필수적이다. 본 연구에서는 모바일 로봇 기반 다중 모드 레이저 초음파 검사 자동화 시스템을 제안한다. 초음파 검사 시스템을 초음파 생성 모듈과 초음파 측정 모듈로 나누어 다양한 초음파 검사 모드에 적용할 수 있도록 한다. 모바일 로봇을 이용하여 초음파 검사 시스템을 목표 지점까지 자동으로 이동시킴으로써 검사 자동화를 구현한다. 해당 검사 시스템은 VT 검사로 탐지된 손상 의심 지역, 혹은 주요 손상 발생 위치로 자동으로 이동하여 정밀 검사를 시행하거나, 엔진 카울링과 날개 하부와 같은 항공기 하부면을 검사하는 장비로 사용할 수 있으므로 스마트 격납고의 핵심 기술이 될 수 있다.
