정확한 치수 측정으로 에너지 생산량 증대

이탈리아 기업인 피에트로 로사(Pietro Rosa TBM S.r.l.)는 15년 전부터 칼 자이스의 측정 기술에 의존하여 터빈 날개를 제조하고 있습니다. 칼 자이스의 측정 기술을 도입한 이후 품질 문제는 자취를 감췄고 고객의 에너지 생산량도 증가했습니다.

가스 터빈, 증기 터빈, 풍력 터빈, 항공기나 선박의 기어 휠 등 어떤 경우든 예외 없이 터빈 날개 형상의 정확한 형태와 치수가 에너지 산출량을 좌우합니다. 그래서 피에트로 로사의 고객들은 터빈 날개의 치수를 꼼꼼하게 확인하고 모든 터빈 날개가 사양을 충족하는지 철저히 검사합니다. 피에트로 로사가 측정 기술을 그토록 중시하는 이유도 그 때문입니다.

그러나 터빈 날개의 치수 검사는 결코 쉬운 일이 아닙니다. 날개 측정에 허용되는 생산 공차는 0.2~0.3mm로 비교적 크지만, 스캐닝 기술로만 검사할 수 있는 자유 곡면으로 구성되어 있다는 점이 문제입니다. 날개의 아래 부분은 일반적으로 원통, 평면 또는 원뿔 모양이기 때문에 비교적 측정하기 쉽습니다. 그러나 생산 공차가 대단히 엄격해서 0.01~0.02mm, 즉 10~20마이크로미터에 불과합니다. 따라서 이 부분은 측정 공차가 1마이크로미터 미만인 측정 장비로만 검사할 수 있습니다. 과거에는 수동으로 측정했기 때문에 실수가 발생할 소지가 있었습니다.

피에트로 로사는 1996년부터 칼 자이스의 측정 기술에 의존하고 있습니다. 최초의 3차원 측정기 도입은 일사천리로 이뤄졌습니다. 당시에 칼 자이스의 UMC 850은 시중의 측정 장비 중 유일하게 액티브 스캐닝 기술을 지원했습니다. 이 측정 장비는 스타일러스로 개별 포인트를 측정하는 대신, 측정 개체를 연속적으로 스캔합니다. 이 방법이 그 당시에 피에트로 로사가 터빈 날개의 자유 곡면을 검사할 수 있는 유일한 방법이었습니다. 그 이후 칼 자이스는 측정 기술, 측정 장비, 소프트웨어를 꾸준히 확장하고 개선했습니다. 이런 이유로 피에트로 로사는 지난 15년간 기회가 있을 때마다 오버코헨(Oberkochen)의 3차원 측정기 전문 기업의 새 시스템에 투자하기를 마다하지 않았습니다.

3차원 측정기 구입은 성공적이었습니다. 피에트로 로사는 측정 결과를 크게 개선한 덕에 터빈 날개의 장기적 사용 수명과 우수한 에너지 생산량을 보증할 수 있게 됐습니다. 최근 구입한 장비는 2011년 4월 도입한 ACCURA II였습니다. 대단히 유연한 이 3차원 측정기는 정확도와 속도 간의 균형을 개별적으로 조정할 수 있습니다. 덕분에 이 이탈리아 기업은 덜 중요한 일부 부품의 측정 속도를 높일 수 있습니다.

피에트로 로사는 항공우주 산업뿐 아니라 오일, 가스 및 선박 산업에 사용되는 터빈 날개와 압축기 날개를 제조하는 굴지의 기업으로, 고성능 기계용 핵심 부품을 전문적으로 생산하고 있습니다. 피에트로 로사는 강철, 니켈, 티타늄을 비롯한 다양한 재료를 이용하여 부품을 제조합니다. 부품의 크기 또한 아주 다양합니다. 피에트로 로사는 35mm에서 최대 1.7m에 이르는 다양한 크기의 날개를 생산하고 있습니다. 터빈 날개와 압축기 날개는 복잡하게 이뤄져 있기 때문에 크기에 관계 없이 품질 검사가 중요하다는 공통점이 있습니다.