초대용량 「힘 표준기」 첫 개발/표준과학연 강대임 박사팀

◎최고 3천t 하중 측정기기의 정밀도 진단 가능

최고 3천t까지 나가는 초대용량 무게 측정기기의 정밀도를 잴수 있는 힘 표준기가 국내에서 처음으로 개발됐다.

한국표준과학연구원 역학연구부 힘그룹 강대임 박사팀은 27일 94년부터 2억원의 연구비를 투입해 10 메가 뉴턴(10MN은 1천만 뉴턴,약 1천t을 드는데 필요한 힘의 크기) 용량의 「힘표준기」를 개발했다고 밝혔다.

한강 다리와 같은 거대한 교량,시속 2백㎞가 넘는 고속철도 같은 시설을 건설 하는데는 2천∼3천t 정도의 하중 측정기기가 필요하다.힘표준기란 이같은 하중 측정기기의 정밀도가 얼마나 정확히 유지되고 있는가를 재는 표준 장치이다.연구팀에 따르면 10메가 뉴턴의 힘표준기의 경우 병렬 처리를 하면 최고 3천t 정도의 측정기기까지 정밀도를 측정하거나 보정할수 있다.

이번에 개발된 힘표준기는 유압 프레스를 기본 골격으로 해 설계됐다.일반적으로 유압 프레스에 의해 발생되는 힘은 실린더에 가해지는 압력과 실린더의 단면적의 곱으로 계산된다.그러나 이경우에 실린더와 피스톤 사이의 마찰과 압력 측정용 센서의 비선형 때문에 실제 힘과 계산된 힘 사이에는 최고 10% 이상 편차가 발생한다.연구팀은 이같은 문제를 해결하기 위해 프레스를 구성하는 기둥 자체를 힘센서화 해 힘표준기의 정확도를 1∼10메가 뉴턴의 범위에서 0.05% 이내의 국제적인 수준으로 줄였다고 밝혔다.

초대용량 힘 표준기는 선박 항공기 해양구조물등의 무게 측정용 힘센서나 로켓의 추진력 측정용 센서,산업체에서 보유하고 있는 각종 힘 측정기기 교정에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.특히 성수대교 붕괴 참사이후 건설의 정밀도가 중시됨에 따라 사용이 더욱 늘 것으로 보인다.<신연숙 기자>