KR102156791B1 - 소재 변형 측정장치 - Google Patents

Abstract

실시예는 반응용액을 수용하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 설치대; 상기 설치대에 배치되는 블록; 및 상기 하우징의 외부에 배치되는 촬상수단을 포함하고, 상기 블록의 홈에는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재가 착탈 가능하게 배치되며, 상기 소재가 상기 반응용액에 침지시, 상기 촬상수단은 상기 소재의 변형을 촬영하는 소재 변형 측정장치에 관한 것이다. 이에 따라, 벤딩 가공된 소재가 장착되는 홈이 형성된 블록을 이용하여 소재의 고정 또는 분리하는데 필요한 시간을 단축함으로써, 측정 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

소재 변형 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING MATERIAL STRAIN}

실시예는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재의 변형유발에 대한 원인분석을 위해 제공되는 소재 변형 측정장치에 관한 것이다. 상세하게, 소정의 곡률로 성형 된 소재의 가공부가 수소에 의해 변화되는 과정을 측정하는 소재 변형 측정장치에 관한 것이다.

금속은 성형 과정을 통해 일정 형상의 제품으로 제작될 수 있다. 그리고, 상기 제품을 사용함에 따라, 상기 제품의 가공부에 크랙(Crack)이 발생할 수 있다. 특히, 상기 크랙은 상기 가공부에 침투된 수소에 의해 유발될 수 있다. 그리고, 상기 금속으로는 기가 스틸과 같은 강재가 이용될 수 있다. 여기서, 상기 기가 스틸이라 함은 망간(Mn)과 알루미늄(Al)의 비중을 높인 강재로서, 일반적으로 사용하는 강재보다 고강도와 고성형성을 추구하면서도 무게를 감량한 스틸 재질을 의미할 수 있다.

따라서, 상기 제품의 변형 가능성에 대한 데이터를 확보하기 위해, 상기 소재의 실험데이터를 확보하여야 한다.

그에 따라, 금속 내 수소의 침투 거동을 평가하기 위해 소재를 가공하고, 상기 소재에서 잔류수소가 소재 변형에 미치는 영향을 분석 및 측정이 필요하다. 이에, 필수적으로 수소 환경에 대상 소재를 노출시킨 상태에서 수소에 의한 영향을 측정하는 실험이 반복적으로 진행되어야 한다.

도 1은 종래 실험용 소재의 조립을 나타내는 도면이고, 도 2는 박스 내에 배치되는 고정수단에 의해 고정된 다수의 소재를 나타내는 도면이다.

수소 영향을 평가하는 실험의 경우, 규정된 곡률 반경으로 가공(Bending)된 소재(S)의 곡률 반경을 유지하기 위해 고정수단(10)이 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 고정수단(10)으로 볼트(11), 너트(12) 및 보조블록(13)이 사용될 수 있다.

그에 따라, 수소 영향을 평가하는 실험은 고정수단(10)에 고정된 소재(S)를 용기(미도시)에 수용된 용액에다 일정 시간 동안 침적시킨 후, 소재(S)를 상기 용액에서 빼내어 소재(S)의 가공부(벤딩 영역)에서의 잔류수소를 측정함으로써 수행할 수 있다.

그러나, 소재(S)를 고정수단(10)에 고정 또는 분리하는 과정에 상당한 시간이 소요된다는 점에서 작업 효율이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 소재(S)의 갈바닉(Galvanic) 부식을 예방하기 위해 추가로 보조블록(13)을 사용하기 때문에, 재료비가 상승하는 문제가 있다. 나아가, 상기 갈바닉 부식에 의해 소재(S)의 가공부의 크랙보다 우선하여 볼트(11)와 너트(12)의 접촉 영역에 우선적으로 부식이 발생하여 파단됨으로써, 소재(S)의 곡률 반경을 유지하지 못하는 문제가 있다. 이러한 경우, 재실험이 진행되게 되고, 재실험을 위한 소재의 재가공으로 인해 시간 및 비용이 추가로 소요된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 박스(20) 내에 다수 개의 소재(S)가 배치되는 경우, 촬영을 위한 이동 과정에서 서로 접촉되거나 파단된 소재(S)의 혼용으로 정확한 실험 데이터를 얻기 어려운 문제가 있다.

나아가, 다수의 소재(S)를 용액에 침지시킨 상태에서 촬영하기 때문에, 용액과 소재(S)의 반응에 의해 발생하는 가스가 비산되어 안전 사고와 환경 오염의 우려가 크다.

실시예는 소정의 곡률로 성형 된 소재의 가공부가 수소에 의해 변화되는 과정을 측정하는 소재 변형 측정장치를 제공한다.

또한, 다양한 곡률을 갖도록 형성된 복수 개의 소재를 측정할 수 있는 소재 변형 측정장치를 제공한다.

또한, 소정의 시간 간격으로 복수 개의 소재 각각의 변화를 연속적으로 측정하는 소재 변형 측정장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제는 실시예에 따라, 반응용액을 수용하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 설치대; 상기 설치대에 배치되는 블록; 및 상기 하우징의 외부에 배치되는 촬상수단을 포함하고, 상기 블록의 홈에는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재가 착탈 가능하게 배치되며, 상기 소재가 상기 반응용액에 침지시, 상기 촬상수단은 상기 소재의 변형을 촬영하는 소재 변형 측정장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 블록은 바디; 상기 바디에 상하 방향으로 관통되게 형성되는 제1 홀; 상기 바디의 측면에 형성되는 적어도 하나의 홈; 및 상기 제1 홀과 상기 홈을 연통되게 연결하는 제2 홀을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 설치대에는 복수 개의 블록이 적층되게 배치되며, 복수 개의 블록 중 제1 블록의 홈의 폭(W1)은 제2 블록의 홈의 폭(W2)과 상이할 수 있다.

또한, 상기 소재 변형 측정장치는 상기 촬상수단를 상하 방향으로 왕복 이동시키는 승강부를 더 포함하며, 상기 승강부는 상기 하우징에 배치되는 리니어 가이드; 상기 촬상수단이 배치되는 프레임; 및 상기 프레임을 상기 리니어 가이드를 따라 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 하우징은 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되는 하우징 바디; 및 상기 하우징 바디의 상부에 형성된 개구를 덮도록 배치되는 커버를 포함하며, 상기 하우징 바디는 투명한 재질로 형성되고, 상기 프레임은 상기 구동부에 의해 상기 하우징 바디의 상하 방향을 따라 이동할 수 있다.

그리고, 상기 커버에는 상기 하우징 바디의 내부와 연통되게 배기구가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하우징 바디의 일측에는 배출구 및 상기 배출구를 개폐하는 밸브가 배치될 수 있다.

한편, 상기 커버와 상기 설치대는 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 블록은 테프론 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 반응용액과 상기 소재가 접촉시, 상기 소재에 유입되는 수소에 의해 상기 변형이 발생할 수 있다.

또한, 상기 블록은 자력을 이용하여 상기 홈에 대한 상기 소재의 결합력을 향상시키는 마그넷을 더 포함할 수 있다.

실시예에 따른 소재 변형 측정장치는 벤딩 가공된 소재가 장착되는 홈이 형성된 블록을 이용하여 소재의 고정 또는 분리하는데 필요한 시간을 단축함으로써, 측정 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예에 따른 소재 변형 측정장치는 상기 홈의 폭이 다른 복수 개의 블록을 적층하여 사용하기 때문에, 다양한 곡률을 갖도록 형성된 복수 개의 소재 각각의 변화를 측정할 수 있다. 그에 따라, 측정 공정의 시간 단축을 통해 공정 부하를 감소시킬 수 있다.

또한, 실시예에 따른 소재 변형 측정장치는 소정의 시간 간격으로 복수 개의 소재 각각의 변화를 연속적으로 측정함으로써, 종래 수작업에 의해 촬영하던 방식에 비해 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예에 따른 소재 변형 측정장치는 반응용액의 밀폐구조 및 상기 밀폐구조에 대한 촬영구조를 통해 상기 반응용액 및 상기 반응용액의 반응에 의해 발생되는 가스와의 접촉을 차단할 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 실험용 소재의 조립을 나타내는 도면이고,
도 2는 박스 내에 배치되는 고정수단에 의해 고정된 다수의 소재를 나타내는 도면이고,
도 3은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치를 나타내는 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 소재 변형 측정장치를 나타내는 분해사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 내부를 나타내는 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 블록을 나타내는 사시도이고,
도 7은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 블록을 나타내는 평면도이고,
도 8은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 블록에 배치되는 마그넷을 나타내는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 설치대에 복수 개의 블록의 적층을 나타내는 도면이고,
도 10은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치에 적층되는 블록에 있어서, 홈의 폭이 다른 블록을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

실시예에 따른 소재 변형 측정장치는 고강도 소재의 성형 과정 또는 성형 후 시간경과에 따라 발생하는 크랙 영역에서의 잔류 수소량을 측정할 수 있다. 여기서, 상기 소재는 벤딩 장치에 의해 소정의 곡률을 갖도록 절곡될 수 있다.

따라서, 실시예에 따른 소재 변형 측정장치는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재의 곡률 영역에서 수소에 의한 변화 과정을 측정하여 분석할 수 있게 한다. 이때, 상기 소재는 수소의 유입을 원활하게 유도할 수 있도록 반응 용액에 침지될 수 있다.

도 3은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치를 나타내는 사시도이고, 도 4는 실시예에 따른 소재 변형 측정장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 내부를 나타내는 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 소재 변형 측정장치(1)는 반응용액을 일정량 수용하는 하우징(100), 상기 하우징(100) 내부에 배치되는 설치대(200), 상기 설치대(200)에 배치되는 블록(300), 및 상기 하우징의 외부에 배치되어 상기 반응용액과 반응하는 소재(S)의 변형을 촬영하는 촬상수단(400)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 블록(300)에 형성된 홈에는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재(S)가 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 예컨데, 소재(S)는 'U'자형 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 곡률 영역에 수소가 유입됨에 의해 발생하는 크랙 및 상기 크랙에 의한 상기 소재의 파단까지 과정을 측정할 수 있다. 여기서, 상기 곡률 영역은 제품의 가공부에 대응될 수 있다.

한편, 상기 설치대(200)에는 복수 개의 블록(300)이 배치될 수 있기 때문에, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 상기 촬상수단(400)을 상하 방향으로 왕복 이동시킬 수 있는 승강부(500)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 상기 촬상수단(400) 및 승강부(500)를 이용하여 상기 수소에 의해 복수 개의 소재(S)가 변형되는 과정을 측정함으로써, 짧은 시간에 많은 양의 데이터를 확보할 수 있다.

하우징(100)은 내부에 소재(S)를 침적시킬 수 있도록 반응용액을 수용할 수 있다. 여기서, 상기 반응용액은 소재(S)에 수소의 유입을 가능하게 한다. 예컨데, 상기 반응용액으로 일정량의 염산을 함유하는 염산 용액이 사용될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 하우징(100)은 베이스(110), 상기 베이스(110)의 상부에 배치되는 하우징 바디(120) 및 상기 하우징 바디(120)의 상부에 형성된 개구를 덮도록 배치되는 커버(130)를 포함할 수 있다.

베이스(110)는 판형으로 형성될 수 있으며, 하우징 바디(120)를 지지할 수 있다.

그리고, 베이스(110)는 하우징 바디(120)의 하부에 배치되어 하우징 바디(120)의 내부에 수용된 반응용액이 누출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 베이스(110)의 일측에는 승강부(500)가 배치될 수 있다.

하우징 바디(120)는 원통 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 하우징 바디(120)는 소재(S)가 변형되는 과정을 외부에서 측정할 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예컨데, 하우징 바디(120)는 투명한 유리 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

한편, 하우징 바디(120)의 일측에는 소재(S)와 반응한 반응용액을 배출하기 위한 배출구(121) 및 상기 배출구(121)를 개폐하기 위한 밸브(122)가 배치될 수 있다. 이때, 배출구(121)에는 배출라인(L1)이 연결될 수 있다. 그에 따라, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 상기 반응용액의 배출에 의한 환경 영향을 최소화할 수 있다. 여기서, 상기 배출라인(L1)으로 호스, 파이프 등이 사용될 수 있다.

커버(130)는 하우징 바디(120)의 상부를 덮어 밀폐시킬 수 있다. 그리고, 커버(130)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 이때, 커버(130)의 하부에는 하우징 바디(120)의 원활한 밀폐와 개방을 위해 고무 재질로 형성된 실링부재(131)가 배치될 수 있다.

또한, 커버(130)에는 배기구(132)가 형성될 수 있다. 예컨데, 상기 배기구(132)는 하우징 바디(120)와 연통되게 커버(130)에 배치될 수 있다. 그에 따라, 소재(S)와 반응용액의 반응에 의해 발생하는 가스와 흄은 상기 배기구(132)를 통해 유출될 수 있다.

이때, 상기 배기구(132)에는 배기라인(L2)이 배치되어 배기구(312)를 통해 배출되는 가스 등을 포집할 수 있게 하다. 그에 따라, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 상기 가스 등에 의한 환경 영향을 최소화할 수 있다. 여기서, 상기 배기라인(L2)으로 호스, 파이프 등이 사용될 수 있다.

설치대(200)는 하우징(100) 내부에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 커버(130)가 오픈될 때, 설치대(200)는 베이스(110)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다. 그에 따라, 설치대(200)에 복수 개의 블록(300)이 장착된 상태로 설치대(200)가 하우징(100)의 내부에 배치될 수 있기 때문에, 측정 실험을 위한 소재(S)의 설치를 용이하게 한다. 여기서, 설치대(200)는 용액과의 반응성을 고려하여 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 설치대(200)에는 하우징(100)에 대한 장착 편의성을 위해 홀(210)이 형성될 수 있다. 그에 따라, 지그(미도시)를 홀(210)에 결합하여 설치대(200)를 하우징(100) 내부에 설치 및 탈거할 수 있다. 이때, 홀(210)은 하우징 바디(120)의 내부로 진입 및 분리과정의 사용되기 때문에, 블록(300)은 홀(210)보다 아래에 배치되는 것이 바람직하다.

블록(300)은 설치대(200)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 여기서, 블록(300)은 반응용액과의 반응성 및 소재(S)의 결합시 지지력을 고려하여 테프론 재질로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 블록(300)은 소재(S)와 반응용액과의 반응 상에 영향을 미치지 않는다.

도 6은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 블록을 나타내는 사시도이고, 도 7은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 블록을 나타내는 평면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 블록(300)은 바디(310), 상기 바디(310)에 상하 방향으로 관통되게 형성되는 제1 홀(320), 상기 바디(310)의 측면에 형성되는 적어도 하나의 홈(330), 및 상기 제1 홀(320)과 상기 홈(330)을 연통되게 연결하는 제2 홀을 포함할 수 있다. 여기서, 블록(300)의 바디(310)는 하우징 바디(120)와의 구별을 위해 블록 바디라 불릴 수 있다.

상기 바디(310)는 블록(300)의 외형을 형성할 수 있다 그리고, 상기 바디(310)는 테프론 재질로 형성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 바디(310)는 육면체 형상으로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 홀(320)은 상기 바디(310)에 상하 방향으로 관통되게 형성될 수 있으며, 제1 홀(320)의 내부에는 설치대(200)가 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 홀(320)을 통해 복수 개의 블록(300)은 설치대(200)에 적층될 수 있다.

홈(330)은 바디(310)의 측면에 중심을 향해 오목하게 형성될 수 있다. 이때, 홈(330)은 소정의 폭(W)으로 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 홈(330)에는 소재(S)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다. 예컨데, 소재(S)는 'U'자형 형상으로 형성될 수 있기 때문에, 소재(S)의 양단부는 홈(330)에 끼워맞춤 방식으로 결합되어 고정될 수 있다. 이때, 소재(S)의 단부측 일면은 홈(330)의 접촉면(331)과 접촉될 수 있다. 그에 따라, 상기 접촉면(331)은 소재(S)를 지지하여 소재(S)가 블록(300)에서 탈락되는 것을 방지할 수 있다.

제2 홀(340)의 일측은 상기 제1 홀(320)에 연결되고, 타측은 상기 홈(330)에 연결될 수 있다. 그에 따라, 제2 홀(340)은 상기 반응용액의 원활한 유동을 유도함으로써, 소재(S)와 상기 반응용액의 접촉을 촉진시킬 수 있다.

또한, 제2 홀(340)은 블록(300)의 삽입 및 분리과정에서 상기 반응용액의 원활한 배수를 유도할 수 있다.

한편, 상기 소재 변형 측정장치(1)의 블록(300)은 자력을 이용하여 상기 홈(330)에 대한 상기 소재(S)의 결합력을 향상시키는 마그넷(M)을 더 포함할 수 있다.

도 8은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 블록에 배치되는 마그넷을 나타내는 도면이다.

상기 소재 변형 측정장치(1)는 마그넷(M)의 자력을 이용하여 소재(S)와 블록(300) 간의 결합을 유지시킬 수 있다. 또한, 소재(S)가 크랙의 진행에 의해 파단되더라도 상기 자력에 의해 소재(S)의 탈락이 방지될 수 있다.

도 8을 참조하면, 마그넷(M)은 인서트 사출 방식 등을 이용하여 바디(310)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 마그넷(M)은 접촉면(331)에 자력이 미치는 범위 내에 배치될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 마그넷(M)은 접촉면(331)과 소정의 간격으로 이격되게 바디(310)의 내부에 배치될 수 있다.

또한, 마그넷(M)은 접촉면(331)에 배치될 수도 있다. 이때, 갈바닉 부식(Galvanic corrosion)을 고려하여 마그넷(M)은 상기 갈바닉 부식을 발생시키지 않는 합성 수지 재질로 코팅될 수 있다. 여기서, 상기 갈바닉 부식이라 함은 이종의 금속이 전해질 용액 속에서 전기적으로 접촉되어 있는 경우 발생하는 부식 현상을 의미할 수 있다.

즉, 상기 반응용액과 마그넷(M)의 접촉을 방지하도록 마그넷(M)은 코팅될 수 있다. 그에 따라,

또한, 상기 소재(S)와 반응용액의 반응에 대한 데이터의 신뢰성을 확보하기위해, 설치대(200)에는 복수 개의 블록(300)이 착탈 가능하게 적층될 수 있다.

도 9는 실시예에 따른 소재 변형 측정장치의 설치대에 복수 개의 블록의 적층을 나타내는 도면이고, 도 10은 실시예에 따른 소재 변형 측정장치에 적층되는 블록에 있어서, 홈의 폭이 다른 블록을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 10의 (a)는

도 9 및 도 10을 참조하면, 복수 개의 블록(300)은 설치대(200)에 적층되게 배치될 수 있다. 이때, 설치대(200)에는 홈(330)의 폭(W)이 다른 복수 개의 블록(300)이 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 곡률이 상이한 영역을 구비하는 소재(S)를 선택적으로 조립하여 다양한 데이터를 확보할 수 있다. 여기서, 하나의 블록(300)에는 복수 개의 홈(330)이 형성될 수 있으며, 하나의 블록(300)에 형성된 홈(330)의 폭(W)의 크기는 동일할 수 있다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 복수 개의 블록(300)은 제1 블록(300a), 제2 블록(300b), 제3 블록(300c), 제4 블록(300d), 및 제5 블록(300e)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 블록(300a)의 폭(W1), 제2 블록(300b)의 폭(W2), 제3 블록(300c)의 폭(W3), 제4 블록(300d)의 폭(W4), 및 제5 블록(300e)의 폭(W5)은 서로 상이할 수 있다. 예컨데, 제1 블록(300a)의 폭(W1)은 제2 블록(300b)의 폭(W2) 보다 클 수 있다.

따라서, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 곡률이 상이한 영역을 구비하는 복수 개의 소재(S)를 선택적으로 조립하여 수소와의 반응에 의한 다양한 데이터를 한번에 확보할 수 있다. 여기서, 상기 설치대(200)에는 5개의 블록(300)이 적층된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 5개보다 적거나 많은 수의 블록(300)이 설치대(200)에 설치될 수도 있다.

상기 소재(S)가 상기 반응용액에 침지시, 촬상수단(400)은 투명한 하우징 바디(120)의 외부에 배치되어 상기 반응용액과 반응하는 소재(S)의 변형을 촬영할 수 있다. 이때, 촬상수단(400)은 소정의 시간 동안 촬영하여 데이터를 확보할 수 있다. 예컨데, 상기 촬상수단(400)은 소재(S)의 곡률 영역에 수소가 유입됨에 의해 발생하는 크랙 및 상기 크랙에 의한 상기 소재의 파단까지 과정을 연속적으로 측정할 수 있다.

여기서, 촬상수단(400)으로 카메라 등이 이용될 수 있다. 그리고, 촬상수단(400)에 의해 얻어지는 데이터는 제어부(미도시)로 송출되어 상기 제어부에 의해 분석될 수 있다.

승강부(500)는 적층되어 배치되는 복수 개의 블록(300)의 소재(S)를 촬상할 수 있도록 촬상수단(400)을 상하 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다. 이때, 승강부(500)는 상기 제어부에 의해 제어되어 시간상 일정 간격으로 촬상수단(400)을 왕복 이동시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 소재 변형 측정장치(1)는 상기 촬상수단(400) 및 승강부(500)를 이용하여 상기 수소에 의해 복수 개의 소재(S)가 변형되는 과정을 측정함으로써, 짧은 시간에 많은 양의 다양한 데이터를 확보할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 승강부(500)는 상기 하우징에 배치되는 리니어 가이드(510), 상기 촬상수단(400)이 배치되는 프레임(520) 및 상기 프레임(520)을 상기 리니어 가이드(510)를 따라 이동시키는 구동부(530)를 포함할 수 있다.

리니어 가이드(510)는 하우징 바디(120)의 외측에 배치될 수 있다. 이때, 리니어 가이드(510)의 일측은 하우징 바디(120)에 결합되고, 타측은 베이스(110)에 결합될 수 있다.

프레임(520)은 하우징 바디(120)의 외측에 배치될 수 있다. 이때, 하우징 바디(120)가 원통 형상으로 형성되기 때문에, 프레임(520)은 하우징 바디(120)의 형상에 대응하여 링 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 프레임(520)에는 복수 개의 촬상수단(400)이 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 이때, 프레임(520)에 배치되는 촬상수단(400)의 갯수는 하나의 블록(300)에 형성된 홈(330)의 갯수와 동일할 수 있다.

구동부(530)는 리니어 가이드(510)와 프레임(520)을 커플링시킬 수 있다. 상세하게, 프레임(520)의 일측에 설치되는 구동부(530)는 리니어 가이드(510)를 따라 이동할 수 있다. 여기서, 구동부(530)의 구동력을 형성하기 위해 서보모터가 사용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 소재 변형 측정장치
100: 하우징
200: 설치대
300: 블록
400: 촬상수단
500: 승강부
S: 소재

Claims (10)

1. 반응용액을 수용하는 하우징;
   상기 하우징 내부에 배치되는 설치대;
   상기 설치대에 적층되게 배치되는 복수 개의 블록; 및
   상기 하우징의 외부에 배치되는 촬상수단을 포함하고,
   상기 블록의 홈에는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재가 착탈 가능하게 배치되며,
   상기 소재가 상기 반응용액에 침지시, 상기 촬상수단은 상기 소재의 변형을 촬영하고,
   상기 블록은
   바디;
   상기 바디에 상하 방향으로 관통되게 형성되는 제1 홀;
   상기 바디의 측면에 형성되는 적어도 하나의 홈; 및
   상기 제1 홀과 상기 홈을 연통되게 연결하는 제2 홀을 포함하고,
   복수 개의 블록 중 제1 블록의 홈의 폭(W1)은 제2 블록의 홈의 폭(W2)과 상이한 소재 변형 측정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 촬상수단를 상하 방향으로 왕복 이동시키는 승강부를 더 포함하며,
   상기 승강부는
   상기 하우징에 배치되는 리니어 가이드;
   상기 촬상수단이 배치되는 프레임; 및
   상기 프레임을 상기 리니어 가이드를 따라 이동시키는 구동부를 포함하는 소재 변형 측정장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 하우징은
   베이스;
   상기 베이스의 상부에 배치되는 하우징 바디; 및
   상기 하우징 바디의 상부에 형성된 개구를 덮도록 배치되는 커버를 포함하며,
   상기 하우징 바디는 투명한 재질로 형성되고,
   상기 프레임은 상기 구동부에 의해 상기 하우징 바디의 상하 방향을 따라 이동하는 소재 변형 측정장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 커버에는 상기 하우징 바디의 내부와 연통되게 배기구가 형성되는 소재 변형 측정장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 하우징 바디의 일측에는 배출구 및 상기 배출구를 개폐하는 밸브가 배치되는 소재 변형 측정장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 설치대는 플라스틱 재질로 형성되고,
   상기 블록은 테프론 재질로 형성되는 소재 변형 측정장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 반응용액과 상기 소재가 접촉시, 상기 소재에 유입되는 수소에 의해 상기 변형이 발생하는 소재 변형 측정장치.
10. 반응용액을 수용하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되는 설치대;
    상기 설치대에 배치되는 블록; 및
    상기 하우징의 외부에 배치되는 촬상수단을 포함하고,
    상기 블록의 홈에는 소정의 곡률을 갖도록 성형 된 소재가 착탈 가능하게 배치되며,
    상기 소재가 상기 반응용액에 침지시, 상기 촬상수단은 상기 소재의 변형을 촬영하고,
    상기 블록은 자력을 이용하여 상기 홈에 대한 상기 소재의 결합력을 향상시키는 마그넷을 더 포함하는 소재 변형 측정장치.

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