전통적인 산업용 CT 원장재장치는 고온/저온 근무환경에서 온도 제어 불안정, 제어 응답 느림 및 열 기울기 위상 등의 문제가 있어, 이로 인해 복합재료 열-응력 결합 거동 관찰이 왜곡될 수 있다. 기존 원장장비 시험대를 기반으로 산업용 CT 시스템에 적용 가능한 이중방향 온도 제어 원장장치를 설계하였다. 이 장치는 적절한 홀더 구조 최적화, 이중방향 온도 조절 모듈을 상하 대칭 배열로 설계 및 고적합성 원장장치 제어 시스템을 통해 -20~150℃에서 복합재료 시료 미시구조의 동적 진화과정의 원장없이 산업용 CT 시스템에서 구현되었다. 본 장치를 이용하여 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 판상 시료에서 다양한 온도 조건에서의 원장장시험을 실시하고 산업용 CT 3차원 재구성기술과 결합하여 CFRP 내부 미시손상 동화과정을 포착하였다. 원장결과는 -20~150℃ 온도 조건에서 인장 변위 증가에 따라 산업용 CT스캔이 재료의 미시손상부터 거대 손상까지의 과정을 실시간으로 명확하게 기록할 수 있음을 보여주었다. 고온조건에서 CFRP기저체가 소프트해지며, 인터페이스 분리와 열팽창 불일치가 현저히 발생하여 기계적 성능이 저하되었고, 저온에서는 수지 취화 및 미세균열생성과 인터페이스 응력 집중 등의 문제가 유발되어 성능 변화를 초래하였다. 이 장치는 -20~150℃ 내에서 좋은 온도 제어성과 장부 안정성을 가졌으며, 본 장치의 성공적인 개발로 극한 온도 환경에서 복합재료 내부 손상 메커니즘과 구조 동화법칙을 탐구하고, 항공우주, 교통 운송 등 분야에서의 공학적 응용에 실험 기초를 제공하였다.

산업용 CT;원장장 하중장치;이중방향 온도 제어;탄소섬유강화 플라스틱;내부 손상 동화