JetBlue(젯블루) 항공기 검사 프로그램 들여다보기

연중 내내 JetBlue 항공기 검사원들은 대부분의 승객들이 관심조차 갖지 않는 엔진, 날개, 동체 내부를 들여다봅니다. 그들의 임무는 외부에서 볼 수 없는 것을 찾아내고, 검사 중인 항공기가 다음 출발을 할 수 있도록 신속하게 작업을 수행하는 것입니다.

"비행기의 안전을 보장하려면 내부를 철저하게 확인해야 합니다." JFK 국제공항 JetBlue 품질관리 감독관 David Dyer는 이렇게 말합니다. "지연, 시간, 비용의 압박이 항공기를 운항시키는 결정에 영향을 미치게 해서는 안 됩니다."

멈추지 않는 일정 속에서도 안전을 절대 서둘러서는 안 된다는 사실이 바로 상업 항공 분야에서 비파괴 검사(NDT)가 매일 마주하는 현실입니다. 이곳은 또한 Evident의 검사 기술과 JetBlue의 정비팀이 만나는 곳이기도 합니다. 엔진 내부의 보어스코프 검사, 복합재 날개의 위상 배열 스캔, 표면 및 표면 근처 균열 감지를 위한 와전류 검사, 항공기 창문의 건전성을 확인하는 두께 측정 등 다양한 검사가 이곳에서 이루어집니다.

안전을 출발점으로 삼아
안전은 우리의 최우선 가치입니다. "이는 우리에게 가장 중요한 가치입니다."라고 JetBlue 품질 관리 책임자인 게리 디프레타는 말합니다. 우리가 하는 모든 일에는 안전이 최우선입니다. 안전하지 않은 상황이 발생하면, 안전한 상태가 될 때까지 작업을 중단하고 다시 시작할 수 있도록 합니다.

바로 그 기준 때문에 비파괴 검사(NDT)가 매우 중요한 것입니다. 검사원들은 일정에 대한 압박과 상관없이 항공기를 지상에 정지시킬 권한이 있으며, 그들이 사용하는 장비는 이러한 책임에 부응해야 합니다. 이 장비들은 신뢰할 수 있을 만큼 정확해야 하고, 운영을 지속할 만큼 빠르며, 실시간 압박 속에서도 정확하게 사용할 수 있을 만큼 직관적이어야 합니다.

엔진 내부 살펴보기: IPLEX One을 이용한 원격 영상 검사(RVI)
보어스코프 검사는 엔진을 분해하지 않고도 엔진 내부 깊숙이 있는 균열, 부식, 블레이드 결함을 찾는 데 사용됩니다. 하지만 일상적이라고 해서 간단하다는 뜻은 아닙니다. “엔진 내부로 들어가서 날개나 그 결함을 측정하는 것은 그렇게 쉬운 일이 아닙니다.”라고 DiPreta는 설명합니다.

예전에는 그 어려움이 훨씬 더 컸습니다. "제가 처음 보어스코프(borescope)를 사용하기 시작했을 때는 장비가 매우 구식이었습니다,"라고 디프레타는 회상합니다. "우리는 빛이 투과되는 긴 강철 막대와 광학 접안렌즈를 사용했는데, 그로 인해 실제로 볼 수 있는 것이 제한되었습니다."

젯블루 품질 관리 검사관 크리스 로메로는 "경험 많은 검사관들이 예전에 사용하던 스코프에 대해 이야기할 때—작은 관을 통해 들여다보던 시절을 말하죠." “이제는 우리 눈앞에 큰 화면이 있습니다.” 좁은 관을 통한 시야에서 완전한 디지털 디스플레이로의 발전은 여러 세대에 걸친 보어스코프 기술의 진화로 이루어졌으며, 각 세대마다 검사자들에게 더 선명하고 완전한 이미지를 제공하여 오늘날 원격 영상 검사(RVI)가 어떤 모습인지 보여주는 기반을 마련했습니다.

보어스코프 기술의 발전은 Evident의 IPLEX One 비디오스코프 시스템으로 이어졌으며, 검사관들이 언급하는 차이점은 사용 편의성과 이미지 품질을 훨씬 뛰어넘습니다. "IPLEX One은 정말 놀랍습니다,"라고 로메로는 말합니다. "화면도 앞에 있고, 리모컨도 앞에 있는데 둘 다 케이블이 없어요." 주변에는 아무것도 없습니다. 정말 놀랍네요."

IPLEX One 경험의 배경에는 업계 최초로 하나의 어댑터에 두 개의 독립적인 광학 경로를 배치한 Swoptix™ 멀티뷰(multiview) 기술이 있습니다. 검사원은 하나의 어댑터로 직접 및 측면 보기 또는 근거리 및 원거리 초점 간을 버튼 한 번만 누르면 스코프를 빼거나 팁을 교체할 필요 없이 전환할 수 있습니다. 엔진 내부에서는 목표 지점으로 다시 이동할 필요 없이 위치를 그대로 유지할 수 있다는 의미입니다. 팁 교체 횟수가 줄어들면 작은 광학 부품이 엔진 내부에 떨어질 가능성도 줄어드는데, 이는 이물질(FOD)이 엄격하게 관리되는 현장에서는 매우 중요한 일입니다.

로메로와 그의 팀은 RVI를 향상시키는 여러 가지 IPLEX One의 기능을 강조했습니다.

• 무선 고화질 스크린. 더욱 선명한 이미지는 결함을 놓칠 가능성을 줄이고, 검사 간 측정값의 반복성을 높여줍니다.
• 3D 측정: 평면 2D 보기에서는 사소해 보이는 결함도 3차원으로 렌더링하면 완전히 다르게 보일 수 있어 검사관이 내리는 판단에 더 큰 확신을 가질 수 있습니다. Swoptix 3D 측정은 4mm 및 6mm 프로브를 사용하여 120도 시야각 내에서 블레이드 결함의 크기를 현장에서 측정합니다. 화면상의 히트맵은 측정 전에 스코프가 유효한 이격 거리에 있는지 확인시켜주므로, 검사관은 측정값이 엔진 매뉴얼에 명시된 제한값을 준수할 것이라는 확신을 가질 수 있습니다.
• 원격 관찰: 감독자, 엔지니어 또는 OEM과 같은 제2의 전문가가 검사 과정을 실시간으로 관찰하고 원격으로 전문 지식을 제공할 수 있습니다.
• 더욱 빠른 설정 및 데이터 전송: 무선 데이터 전송과 빠른 전원 공급으로 설정에 소요되는 시간이 줄어들고, 실제 검사에 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다.
• 보고 및 데이터 공유: ViSOL™ 소프트웨어는 체계적인 검사를 가능하게 하고, 캡처된 이미지와 측정값을 유지보수 파일에 저장할 수 있는 정리된 보고서로 변환하여, 검사 데이터를 엔지니어링 팀이나 OEM과 공유할 수 있도록 합니다.

아직 보이지 않는 결함 찾기: Phased Array 및 OmniScan X4
"복합 소재 구조를 적용한 신형 항공기 도입에는 더욱 집약적이고 첨단 기술이 필요하다,"라고 Dyer는 말한다. 복합재로 된 날개와 동체 부분은 초음파에서 알루미늄과는 다르게 반응합니다. 알루미늄은 균일한 결정 구조를 통해 음파가 예측 가능하게 전달되지만, 복합재는 여러 겹이 수지로 접착되어 있어 훨씬 불규칙적입니다. 이러한 이유로 기존의 초음파 검사는 복합 구조물의 표면 아래 결함을 탐지하는 데 어려움을 초래합니다.

이러한 점에서 위상 배열 초음파 검사(PAUT)는 항공우주 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 위상 배열은 수년간 석유, 가스, 원자력 파이프라인 검사에 사용되어 왔으며, 현재는 항공기 복합 구조물에 맞게 적용되고 있습니다. JetBlue 팀은 Evident의 OmniScan X4 위상 배열 결함 탐지기를 사용하여 날개 및 기타 복합재 조립품에 대한 검사를 수행하며, 기존 초음파 장비와의 차이점은 물리적인 측면을 넘어섭니다.

• 조기 발견: "이제는 실제 결함으로 발전하기 전에 표면 아래의 결함도 찾아낼 수 있다,"고 다이어는 말합니다. 결함이 문제가 된 후에 발견되는 것이 아니라, 시간에 따라 추적될 수 있습니다.
• 패스당 더 넓은 범위 커버리지: Evident의 RollerFORM 및 RollerFORM XL 스캐너는 단일 결정 트랜스듀서보다 훨씬 넓은 영역을 스캔할 수 있으며, 생성된 이미지를 하나로 이어 붙여 연속적인 검사 지도를 만들 수 있습니다.
• 더 빠른 설치, 더 높은 탐지 확률: Dyer는 "검사에 필요한 시간을 단축할 뿐만 아니라, 발견 확률도 높여줍니다."라고 말합니다.
• 실시간 원격 협업: 검사 데이터는 엔지니어링 팀이나 항공기 제조업체와 실시간으로 공유될 수 있으며, 이를 통해 발견 사항을 문서화해야 하는지 여부를 판단하는 데 도움이 됩니다.

남은 두께 확인: 39DL PLUS 및 72DL PLUS를 이용한 두께 측정
보어스코프(borescope) 및 위상 배열 검사는 결함을 발견합니다. 두께 테스트는 다른 질문에 답합니다: 남아있는 재질이 항공기에 적합할 만큼 충분히 두꺼운가요?

겉보기에는 더 간단한 측정처럼 들리지만 실제로는 그렇지 않습니다. “두께 측정은 제대로 측정하기가 가장 어려운 방법 중 하나입니다. 잘못될 수 있는 변수가 너무 많기 때문이죠.”라고 Dyer는 말합니다. 잘못된 음속 가정, 페인트와 프라이머와 같은 코팅으로 인한 측정값 왜곡, 그리고 켐-밀드(chem-milled) 단차, 리벳, 모서리 등은 모두 교정에 영향을 미칠 수 있습니다. Evident의 39DL PLUS™ 및 72DL PLUS 초음파 두께 측정기는 그러한 변동성을 최대한 제거하도록 설계되었습니다. 검사관들은 각 작업마다 교정 매개변수를 수동으로 설정하는 대신, 미리 프로그래밍된 변환기 설정 라이브러리에서 설정을 선택하여 사용하므로, 설정 시간이 단축되고 잘못된 교정이 최종 결과에 반영될 가능성이 줄어듭니다.

"제가 정말 좋아하는 점은 39DL과 72DL PLUS 기기 내부에 이미 미리 프로그래밍된 트랜스듀서가 있다는 것입니다,"라고 다이어는 말합니다. "보정 작업이 기존 기술에 비해 훨씬 빠르게 완료됩니다."

기존 알루미늄 기체와 최신 복합 소재 기체가 혼합된 항공기를 운용하는 경우, 이러한 일관성이 중요합니다. 알루미늄은 균일한 구조 덕분에 소리가 비교적 쉽게 통과하여 깨끗한 신호를 반환하는 반면, 복합재는 동등하게 신뢰할 수 있는 측정값을 얻기 위해 더 정교한 변환기 및 계측 장비가 필요합니다. 72DL PLUS는 동일한 사전 프로그래밍된 교정 방식을 더 넓은 범위의 변환기 유형 및 테스트 조건에 적용하여 검사 팀이 더 광범위한 두께 테스트 애플리케이션에서 일관된 워크플로를 사용할 수 있도록 합니다. 가이드형 검사는 두께 측정 위치(TML)가 표시된 인터랙티브 부품 지도를 제공하여 검사자에게 검사 진행 상황, 상태, 데이터 품질을 한눈에 볼 수 있도록 하여 효율성을 더욱 높여줍니다.

더욱 폭넓은 도구 모음: NORTEC 700 와전류 어레이 결함 탐지기
RVI, 위상 배열(Phased Array), 그리고 초음파 두께 측정은 JetBlue의 검사 업무의 상당 부분을 담당하지만, 이들 모두 동일한 원리를 기반으로 구축된 더 큰 비파괴 검사(NDT) 도구 키트의 일부입니다. 검사관에게 정확하고 사용하기 쉬운 장비를 제공하는 것이 기본 원칙입니다. 와전류 검사는 특히 표면 및 표면 근처 균열 감지, 체결 부품 및 볼트 구멍 검사에서 초음파 및 위상 배열 방식이 항상 적합하지 않은 경우에 보완적인 역할을 합니다. Evident의 NORTEC 700 eddy current array flaw detector는 기존 와전류 탐상(ECT)과 고급 eddy current array(ECA)를 쉽게 활용할 수 있도록 해줍니다.

이 파트너십을 성공으로 이끄는 요소는 무엇일까요?
JetBlue와 Evident의 관계는 단순한 공급업체 계약을 넘어섭니다. "제가 에비던트와 함께 일하면서 가장 마음에 드는 점은 협력 관계입니다."라고 디프레타는 말합니다. "사실 그들은 새로운 제품을 설계 중인데, 우리에게 의견을 물어봤어요. 손잡이는 어떤지, 무게는 어떤지, 배터리는 어떤지 등을 물어봤죠." “항공사로서 저희는 그들과 매우 긴밀하게 협력하고 있습니다.”

그러한 의견은 양방향으로 반영됩니다. JetBlue가 특정 검사를 위해 고도의 전문화된 2mm 보어스코프(borescope)가 필요했을 때, 에비던트는 그 장비를 제작했습니다. 그리고 검사관들이 원하는 특정 기능을 지적하면, 그 기능은 이후 생산된 제품에 반영되었습니다. "저희 JetBlue, 회사와 검사 부서 모두 정말 고맙게 생각합니다,"라고 DiPreta는 말합니다. 이런 협력은 큰 의미가 있습니다. 모든 제조업체와 이런 관계를 맺을 수 있는 것은 아니니까요.

장비에 담긴 책임과 중요성
검사 기술에 대해 해상도, 검출 확률 및 교정 시간과 같은 사양으로 이야기하는 것은 쉽습니다. JetBlue의 팀은 이 모든 것의 진정한 목적이 무엇인지 다시금 일깨워줍니다. “매일 아침 우리 비행기에 승객들이 탑승하는 모습을 볼 때, 그들이 곧 우리일 수도 있습니다.” “우리 가족에게도 일어날 수 있는 일이죠.” 다이어가 말했다.

바로 이러한 기준을 지원하도록 설계된 Evident의 항공기 검사 도구들은 숙련된 검사자의 판단을 대체하는 것이 아니라, 항공기 운항 허가가 필요할 때마다 최대한 빠르게 가장 명확한 상태 정보를 제공해줍니다.

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