헨트대학교(Ghent), HBM의 GEN5i 사용해 새의 충돌 실험 수행

  시험 책임자인 프레데릭 앨리스(Frederik Allaeys)는 “실험실의 시험 준비는 매우 단순하다”면서 “총알 모양의 새를 튜브에 넣고 30~40bar 압력으로 발사하면 초속 200~250미터의 속도로 날아간다. 튜브의 끝에 시험할 부품을 담은 금속 챔버가 있다. 신소재로 만들어진 완성부품이나 팬 날개, 플레이트 등이 시험대상이 될 수 있다. 기압파가 측정에 미치는 영향과 공기저항을 줄이기 위해 챔버 내부 공기는 압축되어 있다. 젤라틴 새는 챔퍼에 들어가기 전에 외피를 제거해주는 스트리퍼(stripper)를 통과하게 된다”고 설명했습니다.

버드 스트라이크 시뮬레이션 시 새의 속도와 가속도, 기압, 변위, 충돌의 진동과 충격, 소재의 유연성과 변형량 등 수많은 측정값이 발생할 수 있습니다. 시험의 전 과정이 비디오로 기록됩니다. 시험 준비에 필요한 기간은 하루 정도이며 평균 비용은 시험마다 1500유로 정도입니다. 결과를 입증하기 위해 모든 시험은 두 번씩 실시됩니다. 새로운 시험 결과를 정확하게 기록하고 분석하는 것이 매우 중요하지만, 2초 정도로 빠르게 변하는 측정결과의 경우에는 이것이 어렵습니다. 이런 이유로 단순히 다중 측정 채널에서 동시에 데이터를 수집하고 처리하는 것이 아니라 초고속으로 가능한 데이터 수집 시스템이 필요했습니다.

 헨트대학교 응용재료과학부 실험실의 이 특별한 측정시험은 유럽위원회의 재정지원을 받아 2012년 10월부터 2016년 9월까지 진행될 예정인 E-Break 프로젝트에 크게 기여할 것입니다. 프레데릭 앨리스는 “E-Break는 항공기의 배출가스와 소음을 제한하기 위해 시작되었다. 항공기엔진 제조업체들은 CO2와 NOX 배출량을 최소화하고 연료소비 및 유지보수 비용을 줄이기 위해 엔진 효율을 최적화하는 데 공을 들이고 있다”고 설명했습니다.

이러한 노력은 크기는 50% 줄이고 회전속도와 온도를 훨씬 높인 고압엔진의 개발로 이어졌습니다. 항공기 엔진은 가벼우면서도 극도로 견고해야 하기 때문에 엔진의 설계와 소재도 영향을 받습니다. 이런 요구를 충족하기 위해 복합신소재와 티타늄 알루미늄 합금이 사용되고 있습니다. 이렇게 새로운 유형의 엔진을 개발하는 데 필요한 기술과 재료, 부품에 대한 시험이 E-Break 프로젝트에서 진행되고 있습니다. 버드 스트라이크는 E-Break 프로젝트의 작은 부분일 뿐이지만 차세대 엔진 및 부품의 설계와 안전에 매우 중요한 정보를 제공하게 될 것입니다.