Shearography를 활용한 비파괴검사와 배터리 구조 건전성 분석(Battery Analysis, NDT, 리튬 이온, 광학 간섭계)

 

목차

 

"관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

 

 

 

 

 

Shearography를 활용한 비파괴검사

Shearography을 활용한 비파괴 검사

 

Shearography는 전장 광학 간섭계 기법으로, 구조물 표면의 미세한 변위 기울기를 측정하여 결함을 찾아내는 비파괴검사(NDT) 기술이다. 이 방식은 레이저를 이용해 시험체 표면에 스페클 패턴을 만들고, 이를 전단 간섭계를 통해 인접한 두 점의 반사광을 겹쳐 관찰함으로써 위상 차이를 측정한다. 시험체에 열, 진동, 압력 등의 하중을 가한 전·후 상태를 비교하면, 결함 부위는 주변과 다른 변형 거동을 보이게 되며, 이를 간섭 무늬 형태로 시각화할 수 있다. Shearography는 높은 민감도(약 100 nm 수준), 실시간 결과 제공, 휴대성과 같은 장점을 지니고 있으며, 복합재료의 박리, 기공, 내포물, 크랙, 충격 손상, 용접 결함 등 다양한 결함을 비접촉 방식으로 탐지할 수 있다.

이 기술은 다양한 하중 부여 방식으로 활용된다. 열 하중은 할로겐 램프, 레이저, 플래시, 열풍기를 사용하여 국부 온도 변화를 주는 방식이며, 진동 하중은 피에조 셰이커나 스피커를 이용해 동적 가진을 부여한다. 압력 하중은 진공창, 진공 후드, 압력 챔버 등을 통해 내부 압력 변화를 유도하며, 이를 통해 구조물 표면의 미세 변형 패턴을 포착할 수 있다. 이러한 방법은 항공기 복합재 패널의 층간 박리, 탄소섬유 구조물의 충격 손상, 금속 또는 복합재 튜브 내부 결함 검사 등 다양한 산업 현장에서 검증되어 왔다.

 

 

배터리 분석에서의 적용

파우치형 리튬 이온 배터리 비파괴 검사

 

최근에는 Shearography를 배터리 분석에도 응용하려는 시도가 이루어지고 있다. 특히 리튬이온 배터리의 경우, 충방전 과정에서 전극과 집전체 사이의 박리나 내부 구조 변형이 발생할 수 있는데, Shearography는 이를 비접촉·비파괴적으로 감지할 수 있다. 열 하중을 이용하면 셀 내부 팽창과 수축 패턴의 차이를 분석할 수 있고, 진동 하중을 통해 내부 구조물의 공진 반응을 확인할 수 있다. 또한 외부 압력 변화를 주어 파우치형이나 각형 셀의 팽창 거동을 측정하면 제조 불량, 기공, 전극 주름 등과 같은 결함을 조기에 찾아낼 수 있다. 이러한 특성은 셀을 해체하지 않고도 내부 건전성을 평가할 수 있게 하며, 제조 품질 관리와 운용 중 안전성 모니터링 모두에 유용하다.

 

따라서 Shearography는 항공·우주, 자동차, 에너지 저장 장치 등 다양한 분야에서 결함 검출과 품질 관리를 위해 활용되고 있으며, 특히 배터리 분야에서는 내부 구조 이상을 조기에 발견하고 열폭주와 같은 안전사고를 예방하는 데 중요한 역할을 할 수 있는 잠재력을 지니고 있다.

 

 

 

 

 

파우치형 리튬 이온 배터리 비파괴 검사 분석 화면

 

 

 

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

팜테크