초록 ▼

○ 재료 표면의 연삭이나 표면개질을 위하여 구형(shot)의 분말상 투사체를 재료 표면에 충돌시키는 표면개질법으로 숏피닝(shot peening)법이 많이 이용되고 있다. 이와 같은 숏피닝은 가공경화에 의하여 내마모성이 향상되고 투사체가 고속으로 충돌한 표면에는 균일한 압축잔류응력이 남게 되므로 피로강도가 향상되는 효과가 있다. 그러나 숏피닝은 재료의 표면이 거칠어지고 재료의 마모로 분진이 발생하는 문제가 있다.

○ 투사체를 사용하지 않는 피닝법으로 수중에서 고속수분류(water jet)를 분사시켜 이때 발

○ 재료 표면의 연삭이나 표면개질을 위하여 구형(shot)의 분말상 투사체를 재료 표면에 충돌시키는 표면개질법으로 숏피닝(shot peening)법이 많이 이용되고 있다. 이와 같은 숏피닝은 가공경화에 의하여 내마모성이 향상되고 투사체가 고속으로 충돌한 표면에는 균일한 압축잔류응력이 남게 되므로 피로강도가 향상되는 효과가 있다. 그러나 숏피닝은 재료의 표면이 거칠어지고 재료의 마모로 분진이 발생하는 문제가 있다.

○ 투사체를 사용하지 않는 피닝법으로 수중에서 고속수분류(water jet)를 분사시켜 이때 발생하는 캐비테이션 기포의 붕괴에 따른 충격력을 이용하는 캐비테이션 피닝법과 강력한 펄스 레이저를 재료 표면에 조사하여 이때 발생하는 고압의 플라스마 가스의 충격력을 이용하는 레이저 피닝법이 있다.

○ 이전부터 공업적으로 많이 이용되고 있는 숏피닝법은 장치가 크고 사용한 투사체(금속구)의 회수가 곤란하나 레이저 피닝법은 장치의 소형화가 가능하고 목적과 대상물에 따라 처리조건의 설정이 가능하다. 또 처리효과의 재현성이 높으며 피로강도를 향상시키는 압축잔류응력이 재료 깊숙이 미치는 장점이 있다. 특히 비접촉 상태에서 제어가 가능하므로 원자로 구조물의 원격 보수를 비롯하여 항공기 부품, 자동차 부품 등에 적용이 검토되고 있다.

○ 레이저 피닝은 숏피닝에서 나타나는 효과뿐만 아니라 응력부식균열(SCC)의 억제에도 효과가 입증되어 일본에서는 경수로(BWR)의 SCC 대책으로서 방사광(Spring 8)의 활용과 연계하여 피닝 효과를 비파괴로 확인하는 방법을 개발하고 있다. 국내에서도 레이저 피닝의 최적화를 위한 시뮬레이션 기법, 잔류응력의 측정기법, 금속표면의 표면 강화 등에 관한 연구개발이 수행되고 있다. 앞으로 레이저 피닝의 특징인 제어성과 비접촉성을 활용하는 보다 부가가치가 높은 용도개발이 필요하다. 또한 국내 원전설비의 보수, 관리를 위한 응용연구도 바람직한 개발과제가 될 것이다.

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