KR20010083700A - 포신마모 측정장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명 포신마모 측정장치 및 그 방법은 포신의 내측면에 미세 다이아몬드 압흔을 발생시키기 압흔발생기와, 그 압흔발생기에 의하여 포신에 형성된 압흔의 크기를 사격전,후에 측정하여 마모량을 측정하기 위한 압흔측정기로 구성되어, 미세한 다이아몬드에 의하여 형성되는 압흔의 사격전,후 크기변화를 마모량으로 환산하여 마모량의 측정이 이루어지기 때문에 적은 사격발수에도 불구하고 정확한 마모측정이 이루어진다.

Description

포신마모 측정장치 및 그 방법{GUN BARREL WEAR MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 포신마모 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 포신을 손상시키지 않고 포신의 마모량을 정확히 확인하고 측정할 수 있도록 하는데 적합한 포신마모 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

군사기술에 사용되는 화포들의 포신 수명예측과 수명설정은 새로운 화포체계를 개발함에 있어서 반드시 요구되는 과정으로 화포의 성능을 평가하는 중요한 변수가 되고 있다. 이러한 화포 포신들의 수명은 크게 피로수명과 마모수명으로 분류한다. 일반적으로 자주곡사포 총기의 총열들은 사격으로 인한 높은 마모율이 나타나므로 마모에 의한 수명기준에 의하여 포신의 폐기여부를 결정한다고 알려져 있다.

이러한 화포들에서는 탄을 발사하기 위하여 약실에 추진성분의 장약을 넣어 연소시키면 고온, 고압의 추진가스를 형성한다. 여기서 생성된 압력은 포신을 통하여 고속으로 탄을 밀어내게 된다. 이때 포신의 강선(LAND)이 탄의 회전탄대와 맞물려서 탄대에 마모가 발생된다. 그러나 고온, 고압에 반복적으로 노출되어 재료의 강도가 저하된 포신에서 상대운동에 의한 정상적인 마모 외에도 추진가스와 불완전연소로 인한 잔유물 등의 충돌에 의하여 침식 등 중(重)마모를 일으킨다. 이 침식현상은 약실 바로 앞에서 두드러지게 나타나게 된다. 침식이 발생되는 원인은 명확하게 규명되지 않았지만 기계적인 금속마찰 작용이나 화학적인 작용 또는 열에 의한 작용으로 나누어 생각할 수 있다. 기계적인 작용에 의한 원인으로서 고압의 추진가스가 발생되면 포신은 순간적인 힘을 받게 되고, 포신 내면에서는 커다란 열응력이 유발된다. 이때 포신 재료는 소성변형을 일으키고 이로 인하여 축방향으로 작은 돌기가 생긴다. 이 돌기는 열에 의하여 수축팽창을 하게 되고 이로 인하여 돌기는 균열된다. 이렇게 균열된 돌기는 약간의 힘을 받더라도 떨어져 나가게 되고, 결국 축방향으로 작은 홈을 형성하게 된다. 또한 화학적 작용에 의한 원인으로서, 추진제가 연소할때 화학성분에 의한 불안정한 가스가 발생되고 이들 가스는 고온에서 표면에 침투되어 포신 재료와 화학작용을 일으켜서 포신 내면이 표면경화 현상을 일으킨다. 이렇게 경화된 표면은 대단히 취성이 높아 사격을 계속하면 균열이 발생한다. 사격시 추진제가 연소할때 화염온도는 상당히 높고, 이로 인하여 포신내부 표면의 금속은 연화된다. 연화된 금속은 탄자 또는 추진가스의 운동에 의하여 쉽게 깎여 나가게 된다.

마모수명의 정의는 탄체, 특히 회전탄체와 포신의 접촉에 의하여 발생하는 삭마작용과 고온고압으로 유동하는 화약 및 잔사가 포신 내벽과 충돌하거나 화학작용에 의한 침식마모로 인하여 군사적 요구사항을 충족시킬 수 없는 한계 사격발수이다. 여기서 군사적 요구사항이란 다음과 같이 요약할 수 있다.

-적절한 명중률을 가질것.

-탄두의 포구속도가 일정한 오차내에 있을 것.

-탄두가 진동을 하거나 탄도가 불안정하지 않을 것.

포신이 마모되면 일반적으로 강내 압력과 포구속도에 영향을 미친다. 포신의마모는 탄자가 받는 초기 기동저항과 초기 출발 기동압력을 낮추는 효과는 있으나, 유효 약실체적이 증가되고 또한 추진가스의 누출 등으로 인하여 최고압력과 포구속도의 감소를 일으킨다. 또한 탄자가 포구를 떠날때 탄자의 편주각이 크게 되어 결과적으로 사거리 감소를 유발하게 된다.

상술한 바와 같은 일반연구를 토대로 국내생산 개발품인 신형자주포에서의 영향분석은 스타게이지로 측정한 포신마모량의 자료를 분석하여 포신의 마모와 포구속도 감소와의 관계를 알아 보았다. 분석결과 사격 누적발수와 포구속도 감소와의 관계가 모두 선형적인 관계를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 따라서 신형자주포와 같은 무기체계에서는 사격 누적발수가 늘어남에 따라 포신의 마모는 선형적으로 일어나며, 포신의 마모는 곧 포구속도의 감소를 일으키되 수명기간 내에서는 그 관계가 역시 선형적임을 알 수 있었다.

마모에 대한 시험을 하기 위한 외국 및 국내에 알려진 종래의 방법으로 아래와 같은 방법론을 사용하여 마모에 대한 수명예측과 시험장비를 이론적, 시험적 방법으로 한계를 설정하고 있다.

우선, 이론적 방법으로 포신수명을 정량적으로 예측한다는 것은 대단히 어려운 일이다. 이에 따라 과거로 부터 이론적 또는 경험적 방법에 의하여 포신수명을 예측하려는 시도가 끊임없이 이루어져 왔다. 그 중에서 비교적 최근에 발표된 대표적인 내용들을 요약하면 다음과 같다. 시험방법 중 다양한 추진제를 사용하여 포신의 표면온도를 측정한 후 마모율 공식을 산출하였다. 포신의 마모율을 열 입력과 포구속도의 함수로 나타내는 경험식도 있다. 이러한 경험식은 다양한 내마모성 라이너를 사용했을때의 포신 마모율을 예측하는 과정에서 개발된 것으로서 열입력에 대한 마모율 공식을 산출하였다. 이상의 식들 외에도 많은 수의 경험식들이 소개되었으나 대부분의 경우 단순히 포구속도와 열입력 또는 포신의 온도 등만을 고려하여 포신마모와의 상관관계를 유도하는데 그쳤다. 그런데 최근에 강내탄도 특성을 알고있는 기준 포의 포신을 이용하여 대상 포의 포신 마모량을 탄도변수의 비로 구하는 경험식이 등장했다. 이 경험식은 현재까지 알려진 포신마모량 예측을 위한 근사식 중에서 가장 종합적으로 변수를 고려한 것이다. 이 식은 미국에서 발표되었는데 장시간 포신 평가시험을 통해서 산출된 것으로서 추진장약의 밀도, 강내압력, 포구속도 그리고 탄두의 무게 등의 탄도특성을 포신마모에 영향을 미치는 변수로 고려했다. 일반적으로 포신의 마모율, 침식율에 가장 크게 직접적으로 영향을 미치는 요소는 포구속도이다. 한편 추진장약의 밀도와 강내압력 등은 포구속도를 증가시키는데는 직접적인 영향을 미칠뿐 포신의 마모에 간접적으로 작용한다는 것을 나타냈다.

다음, 시험적 방법으로 고성능 추진제의 사용이 점증됨에 따라 포신의 마모와 침식이 더욱 중요한 문제로 대두되고 있다. 더욱이 이러한 문제를 해석하는데 있어서 상당히 많은 시간과 경비가 소요되므로 어려움이 더욱 가중되고 있다. 과거에는 새로운 추진제가 개발될 때마다 성능과 포신마모에 미치는 영향을 평가분석하기 위하여 많은 사격을 실시해 왔다. 그런데 이러한 시험은 개발의 제일 마지막 단계에서 실시되었기 때문에, 포신의 마모수명이 만족스럽지 못할 경우에는 추진제의 폐기를 피하기 위해서나 또는 포신의 내마모성을 증대시키기 위한 비상대책을 강구해야만 하게 되었다. 포신의 마모나 침식현상을 측정하는 방법들은 크게 4가지 정도로 구분될 수 있다. 가장 일반적이고 따라서 야전에서도 사용하는 방법으로는 포구측정장비(Stargage 및 Pullover gage)를 이용한 측정법이 있다. 국내 유사장비도 이러한 측정장비를 사용하여 포신의 마모상태를 설정하고 있다. 그러나 이 방법은 측정기 자체의 오차범위가 크고 또한 사용자의 숙련도가 시험결과에 미치는 영향이 매우크다. 다음으로는 추진제 및 포신을 개발하는 단계에서 사용하는 방법들이다. 즉, 포신에 작용하는 총열량을 열전대를 사용하여 측정한 후 침식마모량으로 환산하는 방법과 포신에 침식마모의 진행정도를 측정할 수 있는 센서를 삽입해서 일정량의 사격후 마모량을 측정하는 방법이 있다. 그리고 비틀림 충격 측정센서를 이용하여 탄이 강선에 의해서 회전할때 포신에 작용하는 토오크의 변화량을 측정함으로써 강선의 마모량을 감시하는 방법등이 있으며, 이에 대하여 요약하면 다음과 같다.

첫째, 포구 측정장비를 이용한 측정법으로 이 방법은 현재 야전 및 개발부서에서 가장 일반적으로 사용하고 있는 포신마모 측정장비이며 이 장비에 의한 측정결과로서 포신의 폐기판정 기준을 정하고 있다. 플로버 게이지(Pullover gage)는 포신 내의 단일 지점에서 내경을 측정할 수 있는 더 단순한 장비이다. 그러나 스타 게이지(Stargage)는 약실은 물론 포신의 임의 지점에서의 내경을 측정할 수 있다. 대구경 포의 포신마모를 측정할 때는 레버형 스타 게이지가 주로 사용된다. 이 장비는 포미로부터 삽입하도록 되어 있으며 원하는 지점까지 측정용 헤드를 밀어 넣은 후 레버를 제치면 헤드에 수직으로 부착된 3개의 접촉부가 강선에 접촉하게 된다. 계측자는 포미 후방에서 레버 부위에 지시된 눈금을 읽음으로써 마모량을 측정할 수 있다. 측정용 헤드는 웨지형태로 제작되어 있으며 구동활대에 연결되어 있다. 구동활대는 레버가 젖혀짐에 따라 이동형 부싱을 작동시키고 이 부싱이 바깥쪽으로 밀려나가면 접촉부가 강선과 밀착하게 된다. 최근에 상품화된 포구 측정게이지는 측정용 헤드에 선형정확도 변환기(Liner Precision Transducer)를 설치하여 측정의 정밀도를 높이고 있다.

둘째, 총열량 계산법으로 이 방법은 5~10발씩의 그룹사격을 통해서 이루어지는 것으로서 열전대를 이용하여 포신의 온도를 측정하고 포신에 대한 총입력열량으로 환산하여 포신의 마모를 예측하는 기법이다. 열전대는 포신의 외부 표면으로 부터 드릴로 구멍을 파서 강저(Groove)로 부터 1mm 떨어진 깊이까지 삽입하되 정확한 온도의 측정을 위하여 열전대의 표면을 평평하게 하였다. 그리고 접촉표면과의 밀착을 위해서 스프링을 설치하여 가압하였다. 이렇게 측정된 온도는 총열량 이론식으로 환산된다. 이러한 방법으로 산출된 총열량은 스타게이지(Stargage)에 의해 측정된 포신 마모량과 비교하였으며, 표준화된 열량값 만으로 포신마모량을 예측하거나 경험식의 인자로 사용하였다.

셋째, 침식마모 측정센서 삽입법으로 이 방법은 온도측정을 위한 열전대의 삽입방법과 유사하다. 다만 드릴을 이용하여 강저까지 구성을 내고 센서를 설치하였다. 센서의 표면은 강저의 곡률 반경과 동일하게 제작하였으며, 표면을 연마한 후에 경도측정기의 인덴터로 압흔을 형성하여 두었다. 압흔의 형상변화를 마모깊이로 환산할 경우 측정가능 깊이는 0.254~10.2μm이다. 사격시험후에는 여러가지 방법에 의하여 포신의 마모를 측정할 수 있다.

-포신의 마모가 많이 일어나서 압흔의 흔적이 모두 없어졌을 경우에는 센서의 무게를 측정하여 초기값과 비교함으로써 마모량으로 환산한다.

-전체는 아니되 일부 압흔의 흔적들이 모두 지워졌을 경우에는 압흔의 최대깊이를 마모량으로 환산한다.

-침식이 약하게 발생하여 압흔의 형상이 남아있을 경우, 형상변화를 마모깊이로 환산하여 마모량을 판단한다. 마지막으로 침식마모의 흔적만이 있을 경우에는 연마된 센서 표면의 흠집의 정도로 마모량을 결정한다.

이러한 시험은 스타게이지에 의한 측정과 병행하여 실시된다. 따라서 시험사격의 전후에 스타게이지로 포신의 내경을 측정함으로써 결과를 상호 비교한다. 시험결과는 예상과는 달리 사격후 압흔의 소성변형이 심하게 발생하여 압흔 내부가 모두 메워지거나 기타 이물질로 채워짐으로 인하여 포신마모 측정이라는 소기의 목적을 달성하는데 실패하였다.

넷째, 포신에 작용하는 토오크를 측정하여 환산하는 방법으로 이 방법을 스트레인 게이지와 저항들으로 구성된 전기저항 측정기를 이용하여 포신이 받는 비틀림 충격을 측정한다. 그리고 그 충격의 크기와 발생시간을 이용하여 포신의 마모상태를 판단한다. 강선의 시작점 부분이 마모되었을 경우, 발사된 탄의 초기운동 거동은 강선에 의해 회전을 받기 전에 어느 정도의 짧은 거리를 직선으로 미끄럼운동을 하며 진행하게 된다. 이렇게 하여 선가속도를 받은 상태에서 탄이 강선과 만나는 순간 각가속도 형태의 대단히 큰 비틀림 충격을 받게 된다. 비틀림 충격이 클경우 탄의 신관이나 기타 주요 부품들이 손상을 입어서 그 기능을 상실할 수 있다. 비틀림 충격 특성을 포신마모로 환산할 수 있는 근거는 다음과 같다.

-충격이 나타나는 점이 포신의 마모가 진행됨에 따라 늦게 나타난다는 점이다.

-비틀림 충격의 최대치와 각가속도의 비는 포신의 마모가 증가함에 따라 증가한다. 이것은 탄이 강선과 만나기 전의 미끄럼 운동으로 인해 발생하는 선형가속도의 크기가 증가하기 때문이다.

-비틀림 충격의 최대치는 포신마모가 증가함에 따라 증가한다.

-비틀림 충격이 증가하는 동안 각가속도의 증가율이 매우 크다.

이러한 특성은 보편적으로 잘 일치하지만 예외적인 경우도 나타나고 있다. 예를 들면 탄의 회전탄대가 다를 경우 동일한 포신과 강선일지라도 비틀림 충격의 값이 다르게 나타나므로 이를 포신의 마모로 직접환산하는데 무리가 따른 다고 하겠다.

다섯째, 이외에도 포신의 마모를 유추할 수 있는 여러가지 방법들이 있다. 즉, 포구속도의 감소, 추진제 가스압력의 감소, 탄의 회전속도의 감소, 축방향 선가속도의 감소 그리고 회전탄대에 작용하는 힘의 감소 등을 측정하는 방법 등이다.

이상으로 포신의 마모상태를 측정하고 수명을 예측하는 기존방법들에 대하여 알아 보았다.

스타게이지와 침식마모 센서를 이용한 방법을 제외한 나머지 시험적인 방법들은 대부분 간접적인 방법에 의하여 포신의 마모상태를 판단하는 것이었다. 그러나 이러한 방법들은 엄밀한 의미에서 포신마모의 유추일뿐 직접적으로 마모상태를 확인하지는 못하고 있다. 즉, 열전대를 이용하여 포신의 온도를 측정한 후 총 입력열량을 계산하는 방법은 그 값을 다시 스타게이지등으로 측정한 마모량으로 환산해야 하는 번거로움과 함께 계산 및 환산단계에서의 불확실성으로 인하여 실제와 많은 오차가 있을 것으로 판단된다. 또한 비틀림 충격센서 방식은 회전탄대가 다를 경우 동일한 포신과 강선일지라도 비틀림 충격의 값이 다르게 나타나므로 이를 포신의 마모로 직접환산하기는 어렵다. 다만 침식마모 측정센서 삽입법은 포신의 마모상태를 직접확인할 수 있는 방법이었으나 누프(Knoop)경도계의 압흔의 폭이 너무 좁아서 작은 소성변형에도 메워지는 단점을 가지고 있다. 그리고 센서를 강저의 깊이에 맞추어 설치함으로써 강선의 마모상태를 확인하는데는 한계가 있었다. 더욱이 이 방법은 포신을 손상해야 하는 부담을 안고 있어 우리의 현실에는 적합하지 않은 방법이라고 하겠다. 끝으로 현재 야전에서 보편적으로 사용되고 있는 스타게이지에 의한 측정방법은 여러가지 오차의 원인을 내포하고 있다. 최근에 개발된 포구 측정장비에서도 측정헤드 부분에 사용하고 있는 선형정확도 변환기의 선형오차 이외에도 포신이 마모됨에 따라 게이지 자체의 중심축선 오차와 경사도 오차등 많은 오차의 소지를 안고 있다. 중심축선 오차는 포신이 마모되었을때 측정헤드 부분이 자중에 의하여 포신내에서 처짐으로 인하여 발생하는 오차이며, 경사도 오차란 측정헤드가 포신축선에 대하여 수직을 유지하지 못하고 기울어질 경우 실제보다 마모가 더 일어난 것처럼 측정될 수 있음을 일컫는 것이다. 또한 오차 범위도 1/1000"나 되어서 계측자마다 다른 값을 읽을 수 있는 소지가 있다. 더욱이 가능한 최소한의사격시험으로 포신의 수명을 예측해야 하는 현실에 비추어 볼 때 이 방법은 오차의 범위가 너무 크다고 하겠다.

경제협력개발기구(Organization Economic Coperation and Development)에서 분류한 12가지의 마모기구 중에서 포신내에서 일어날 수 있는 마모기구는 앞에서도 언급했듯이 침식마모, 절삭마모 및 응착마모 등으로 압축될 수 있는데, 이러한 마모기구는 모두 진행성 마모기구이므로 사용시간이 늘어남에 따라서 마모량이 누적되어 나타난다. 그러므로 사격발수에 따른 마모량의 예측이 가능하다.

마모량을 결정하는 가장 일반적인 방법은 마모무게를 측정하거나 마모부피를 측정하는 것이다. 마모무게의 측정은 대상물의 사용전과 사용후의 무게차를 측정함으로써 가능하다. 또한 마모부피는 대상물의 단면적에 대한 마모깊이를 측정하여 계산할 수 있다. 이와 같은 방법은 대상물이 작은 경우 시험실과 같은 곳에서만 이루어질 수 있는 방법이다. 그러나 포신의 경우에는 사용전후의 무게차를 측정할 수 없다. 물론 무게차를 측정할 수 는 있지만 마모량이 너무 작아서 오차의 범위 내에 들기 때문에 의미가 없다. 또한 마모입자들을 모아서 마모량을 측정하는 방법도 불가능하다. 왜냐하면 고압의 추진가스가 탄을 추진하면서 동시에 대부분의 마모입자도 포구 밖으로 배출해 버리기 때문이다. 포신의 마모수명예측은 측정의 어려움으로 인하여 단위 면적당 열 입력과 포구속도를 이용한 경험식을 유도하여 이루어져 왔다. 그러나 기존의 상용화된 포신의 마모량 측정방법은 앞에서 언급한 바와 같이 현실적으로 적용하는데 있어서 많은 문제점들을 가지고 있었다.

상술한 문제점들을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 포신의 마모상태를 정확히 측정함으로써 포신의 수명을 정확히 예측할 수 있도록 함과 아울러 포신의 마모상태를 용이하게 측정할 수 있도록 하는데 적합한 포신마모 측정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 포신을 손상하지 않고 최소한의 사격으로 포신의 마모경향을 예측하여 포신의 수명을 예측할 수 있도록 하는데 적합한 포신마모 측정장치 및 그 방법을 제공함에 있다

도 1은 본 발명의 압흔발생기를 개략적으로 보인 단면도.

도 2는 본 발명 압흔발생기의 전방지그를 상세히 보인 단면도.

도 3은 본 발명 압흔발생기의 공압배관도.

도 4는 본 발명 압흔측정기의 구조를 개략적으로 보인 구성도.

도 5는 본 발명 압흔측정기로 측정하는 상태를 보인 단면도.

도 6은 본 발명 압흔측정기의 촬영수단을 보인 구성도.

도 7은 본 발명 촬영수단의 압흔검출부를 보인 단면도.

도 8은 포신에 형성된 압흔의 형상을 보인 사진.

도 9는 모니터에 표시된 압흔 계산기준자를 보인 사진.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 포신 2 : 압흔

10 : 압흔발생기 11 : 인덴터

12 : 피스톤부 13 : 공압발생부

14 : 연결파이프 15,15' : 전,후방지그

15a : 가이드 공 15b : 실린더

15c,15c' : 상,하측공간부 15d : 지그면 랜드

15d' : 지그면 그루브 21 : 다이아몬드

36 : 속도조절밸브 100 : 압흔측정기

111 : 검출부 112 : Y축 이동부

113 : Z축 이동부 114 : 연결봉

115,115' : 전,후방핸들 116 : 조정기

120 : 모니터 130 : 프린터

141 : 광학렌즈 142 : 반사경

143 : 분광기 144 : 시시디 카메라

182 : 계산기준자

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 포신의 내측면에 압흔을 발생시키기 위한 압흔발생기와, 그 압흔발생기에 의하여 압흔의 크기를 측정하기 위한 압흔측정기를 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치가 제공된다.

상기 압흔발생기는 단부에 다이아몬드가 부착된 인덴터와, 그 인덴터를 상,하이동시키기 위한 피스톤부와, 그 피스톤부에 에어를 발생시키기 위한 공압발생부와, 상기 인덴터와 피스톤부를 포신의 내부로 삽입하기 위한 연결파이프 및 그 연결파이프를 포신의 내부 일정부분에 위치시키기 위한 전,후방지그로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 포신의 내면에 압흔을 발생시키는 단계와, 그 압흔의 크기를 측정하는 단계와, 그 압흔이 발생된 포신으로 사격을 실시하는 단계와, 그 사격을 실시한 포신의 내면에 형성되어 있던 압흔의 크기를 측정하는 단계 및 사격전,후의 압흔의기하학적변형을 판독하여 마모량을 검출하는 단계를 순서를 진행하는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정방법이 제공된다.

외국의 유사장비 대구경 화포에서는 마모량의 측정위치가 포신 및 약실의 설계특성과 사용 탄/장약의 특성에 따라 포미로 부터 어떤 특정 위치로 규정하고 있는데, 국내 개발품인 신형 자주포와는 설계특성이 맞지 않으므로 본 발명에서는 마모에 의한 포구속도의 감소를 감안한 강외탄도 분산도를 고려하여 측정위치를 선정하였다. 즉 포신마모의 측정 기준위치는 일반적으로 완전강선이 시작하는 곳으로 부터 일정거리를 두고 규정하고 있다. 규정된 위치에서 강선의 직경이 완전 닳았을때 포신을 폐기하는 것으로 규정하고 있다. 이는 강선의 높이가 모두 마모될 경우 더 이상의 회전력을 탄에 부여할 수 없다는 점에 근거한 것으로 판단 하였다. 그러나 본 발명에서의 시험은 분산도 시험결과 등을 고려하여 포미로 부터 4곳의 위치를 마모측정 위치로 측정하였다. 즉 완전강선이 시작되는 위치를 기준으로 회전탄대를 고려하여 일정한 거리를 두고 4곳의 위치를 마모측정을 위한 압흔을 형성하였다. 여기서 회전탄대를 고려한 것은 탄두를 약실의 상선 시작부에 안착시켜서 사격을 실시하는 대구경 강선포에서는 탄두 회전탄대의 형상이 강선 마모에 직접적인 원인제공을 할 수 있기 때문으로 판단하였고, 원주방향으로 상,하,좌,우의 일정위치 4곳에 압흔을 형성하여 원주상의 어느 부위가 마모가 제일 많이 발생하는지를 시험하였다.

본 발명은 단위사격발 수 당 정밀마모량을 측정하기 위하여 측정부위의 강선위에 인덴터를 이용하여 압흔(壓痕)을 만들고 사격으로 인해 나타나는 기하학적 변형량을 측정하여 마모량으로 환산하였다. 즉 강선 표면이 마모됨에 따라 다이아몬드의 형상을 이루고 있는 압흔으로 부터 시험 전,후의 축의 길이를 측정한 후에 마모깊이에 해당하는 역삼각형의 높이를 환산하여 구함으로써 마모량을 측정하였다.

따라서, 본 발명에서는 포신을 손상하지 않고, 최소한의 사격으로 포신의 마모경향을 예측하고 나아가 강선의 마모상태를 직접 육안으로 확인할 수 있는 방법을 개발하였다는데 큰 의의가 있다고 하겠다.

본 발명에서 시도하는 방법으로 포신의 마모량을 측정하기 위해서는 먼저 압흔을 포신 내면의 강선 중앙에 정확히 형성하여야 한다. 이를 위하여 먼저 압흔발생기를 제작하였다. 이 압흔발생기는 2개의 인덴터와 그 2개의 인덴터를 고정시키는 지그실린더와, 그 지그실린더에 공압을 발생시켜서 인덴터를 동작시키기 위한 공압발생부 및 상기 지그실린더와 공압발생부를 연결하는 연결봉으로 구성되어 있다. 그 지그실린더는 외측면이 강선에 나사결합식으로 결합되도록 되어 있고, 그 나사결합식으로 결합된 상태에서 포신의 강선에 2개의 인덴터로 정확히 압흔을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.

포신의 내부는 공간이 좁기 때문에 인덴터에 하중을 가하는데 많은 제약이 있다. 그 결과 기존의 사하중 방법으로는 인덴터를 효과적으로 가압할 수 없으므로 가압을 위한 공압발생부를 제작하였다. 그러나 공압에 의한 충격하중이 가해질 경우 인덴터가 깨어지기 쉽기 때문에 속도조절밸브를 설치하여 인덴터의 이송속도를 조절할 수 있게 하였다. 시험을 통하여 압흔의 직경을 일정하게 형성하는데 필요한 공기압력수치도 얻어낼 수 있었다. 포신의 위치에 따라 동일한 크기의 압흔을 형성하기 위하여 적절한 속도와 압력으로 인덴터를 서서히 가압하고, 접촉후 일정시간 지체하였다. 이는 경도시험기에서와 같이 정하중에 의한 가압효과를 얻을 수 있게 하기 위해서이다

상기 연결 파이프는 포미로 부터 강선 시작부위까지 지그를 밀어 넣는 역할을 한다.

상기 압흔측정기는 압흔촬영수단, 모니터, 프린터로 구성되어 있다.

상기 압흔촬영수단은 서보 모터를 이용하여 광학렌즈를 Y,Z방향으로 이송시키도록 하였으며, 또한 손잡이 부분에 슬라이드 베어링을 내장하여 360°회전이 가능하도록 하였다. 따라서 일단 압흔촬영수단을 압흔이 형성된 강선의 위치까지 밀어 넣은 후에 Y방향 서보 모터를 이용하여 강선의 표면을 검색한 후 압흔이 발견되면 Z방향 서보 모터를 작동시켜서 초점을 맞추면 선명한 형상을 모니터를 확인할 수 있게 된다. 상기 서보 모터는 조정기에 의하여 작동된다. 압흔촬영수단은 광섬유케이블과 분광기 및 광학렌즈 등으로 구성되어 있다. 압흔의 계측을 위하여 먼저 광섬유케이블을 통하여 들어온 빛이 반사경과 분광기에 의해서 90°씩 굴절되어 강선의 표면에 수직하게 보내어 진다. 표면에서 정반사된 빛은 광학렌즈와 분광기를 통하여 카메라로 보내어 진다. 이때 발견된 압흔의 영상은 모니터 상에 일정한 배율로 확대되어 나타나며, 프린터에도 특정 배율로 촐력되도록 설계되었다. 또한 녹화된 영상은 이미지 분석기를 이용한 분석도 가능하다. 또한 본발명에서 이상적인 정밀마모량의 측정이 이루어지기 위해서는 강선의 압흔이 정확한 마름모 형상이어야 한다. 그러나 강선 자체가 포신축을 중심으로 곡률반경을 가지고 있으며 또한포구를 향하여 비틀려 있으므로 실제 압흔의 형상은 한축이 더 긴 형상을 나타내게 된다. 그러나 단축의 길이를 측정하여 압흔의 깊이를 계산할 수 있다. 압흔의 길이측정은 모니터에 큰눈금 한칸이 500μm이 되는 계산기준가가 형성되어 있어서, 사격전후의 압흔의 마름모꼴 형상을 계산기준자를 이용하여 측정하고, 위치별 마모량을 계산할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 포신마모 측정장치 및 그 방법을 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 포신(1)의 일정부분에 압흔(2)을 발생기키기 위한 압흔 발생기(10)와, 그 압흔 발생기(10)에 의하여 형성된 압흔(2)의 크기를 사격전,후에 측정하여 마모량을 측정하기 위한 압흔 측정기(100)로 구성되어 있다.

도 1은 본 발명의 압흔발생기를 개략적으로 보인 단면도이고, 도 2는 본 발명 압흔발생기의 전방지그를 상세히 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명 압흔발생기의 공압배관도이다.

먼저, 마모량을 측정하기 위한 신형 자주포의 포신 구조는 전체길이가 8m이고, 포미(3)의 약실(4)이 1m이며, 나머지 포구(5)까지 강선이 형성되어 있는 부분이 7m이다.이와 같은 포신구조에서 마모를 측정하는 부분은 마모가 가장심하게 발생되는 것을 예측되는 완전강선 시작부(6)가 된다.

상기와 같은 포신의 완전강선 시작부(6)에 압흔(2)을 발생시키기 위한 압흔발생기(10)는 도1, 도2, 도3에 도시된 바와 같이, 2개의 인덴터(11), 피스톤부(12), 공압발생부(13), 연결파이프(14), 전,후방지그(15)(15')로 구성되어있다.

상기 2개의 인덴터들은 근접한 2개의 강선(7)에 도 8의 사진과 같은 압흔(2)을 발생시킬 수 있도록 전방지그(15)에 일정거리를 두고 형성된 2개의 가이드공(15a)에 각각 위치되어 있고, 그 인덴터(11)들의 하단부에는 각각 마름모 형상의 다이아몬드(21)가 부착되어 있으며, 상단부에는 공급되는 에어에 의하여 2개의 인덴터(11)들을 동시에 상방향 또는 하방향으로 이동시키기 위한 피스톤 로드(31)가 연결되어 있다.

상기 피스톤 로드(31)는 전방지그(15)의 내부에 형성되어 있는 실린더(15b)내에서 상,하로 슬라이딩되도록 되어 있는 피스톤(32)에 고정되어 있고, 전방지그(15)의 내부 상,하측 공간부(15c)(15c')에는 연결파이프(14)를 통하여 연결되어 있는 에어호스(33)를 통하여 에어가 공급될 수 있도록 되어 있으며, 그 상,하측 공간부에 에어호스(33)가 연결되는 부분에는 스로틀 밸브(34)와 체크밸브(35)로 구성되는 속도조절밸브(36)가 각각 설치되어 있어서, 인덴터(11)들을 상,하이동시키는 피스톤 로드(31)의 상,하이동속도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

상기 전방지그(15)는 원형으로 되어 있고, 2단으로 되어 있으며, 직경이 큰 최외측면에는 포신(1)의 강선(7)에 역방향으로 결합될 수 있도록 돌출된 지그면 랜드(15d)와 지그면 그루브(15d')가 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전방지그(15)의 일측에 형성된 파이프 연결공(15e)에는 연결파이프(14)의 일단부가 고정되어 있고, 타단부에는 후방지그(15')가 고정되어 있으며, 그 후방지그(15')의 전면에는 포미(3)의 입구부에 정확히 결합될 수 있도록 단차부(15a')가 형성되어 있다.

도 3은 상기 공압발생부(13)를 보인 것으로, 공압원(41)에서 발생된 에어가 방향에어밸브(42)에 의하여 제어되어 복동실린더(43)를 동작시켜서, 전술한 에어호스(33)를 통하여 에어를 공급할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기의 공압원(41)에서 공급되는 에어는 감압밸브(43)에 의하여 일정압력과 속도로 공급되도록 되어있고, 그 감압밸브(43)를 통하여 유출되는 수분 및 먼지를 여과하기 위한 공기여과기(44)가 설치되어 있으며, 복동실린더(45) 및 밸브들의 작동을 원할하게 하고 내구성을 향상시키기 위한 내산화 내유화성이 우수하며 산화안정성이 좋은 #32~46의 터빈 오일(Turbine oil)을 윤할유로 사용한 윤할기(46)가 설치되어 있다.

상기 방향제어밸브(42)는 인력에 의하여 조작되는 레버방식을 체택하였고, 일정이상의 힘을 가하지 않으면 움직이지 않도록 랫치가 설치되어 있으며, 그 방향제어밸브(42)를 통하여 복동실린더(45)내에 공급되는 에어는 1방향교축밸브(47)에 의하여 속도가 제어되도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 압흔발생기(10)에 의하여 포신(1)에 형성된 압흔(2)을 측정하기 위한 압흔측정기(100)를 도4, 도5, 도6, 도7, 도8, 도9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 압흔측정기(100)는 압흔촬영수단(110), 모니터(120), 프린터(130)로 구성되어 있다.

상기 압흔촬영수단(110)은 포신(1)의 내측면에 형성된 압흔(2)을 검출하기위한 검출부(111)와, 그 검출부(111)를 Y방향으로 이동시키기 위한 Y축 이동부(112)와, 그 Y축이동부(112)를 Z축방향으로 이동하기 위한 Z축이동부(113) 및 상기 Y,Z축이동부(112)(113)를 포신(1)의 내부로 밀어 넣기 위한 연결봉(114)과, 그 연결봉(114)의 전,후단부에 설치되는 전,후방핸들(115)(115')과, 상기 Y,Z이동부(112)(113)를 조정하기 위한 조정기(116)로 구성되어 있다.

상기 검출부(111)는 광학렌즈(141), 수개의 반사경(142:142',142",142'"), 분광기(143), 시시디 카메라(CCD Camera)(144)가 설치되어 있고, 상기 분광기(143)에는 조정기(116)에 광섬유 케이블(145)로 연결되어 있으며, 상기 카메라(144)에는 역시 조정기(116)에 카메라 케이블(146)로 연결되어 있어서, 광원에서 광섬유 케이블(145)을 통하여 들어온 빛이 반사경(142)과 분광기(143)를 통하여 압흔(2)이 형성된 포신(1)의 내측면에 보내지고, 그와 같이 보내진 빛이 정반사되어 광학 렌즈(141)와 분광기(143)를 통하여 카메라(144)로 보내져서 모니터(120)에 일정한 배율로 확대되어 나타나며, 프린터(130)에도 일정 배율로 출력되도록 되어 있다.

상기의 검출부(111)를 Y방향으로 이동하기 위한 Y축 이동부(112)는 도 6에서와 같이, 구동케이블(151)에 연결된 Y축 구동모터(152)에 워엄(153)과 워엄기어(153')가 결합되어 있으며, 상기 워엄기어(153')가 회전가능하게 고정된 고정대(154)의 하단부에 검출부(111)가 고정되어 있고, 상기 고정대(154)의 전단부에 수직방향으로 설치된 Y축 스토퍼(155)는 전,후방측 근접스위치(156)(156')에 의하여 Y방향의 이동이 제한되도록 되어 있어서, Y축 구동모터(152)의 정,역회전에 검출부(111)를 Y방향으로 일정거리를 이동할 수 있도록 되어 있다.

상기 Y축 이동부(112)가 고정된 고정대(154)를 Z방향으로 이동하기 위한 Z축 이동부(113)는 연결봉(114)의 전단부에 수평방향으로 고정됨과 아울러 구동케이블(161)에 연결된 Z축 구동모터(162)에 1쌍의 베벨기어(163)(163')가 결합설치되고, 그 베벨기어(163')에 워엄(164)과 워엄기어(164')가 결합되어 있으며, 그 워엄기어(164')가 고정대(154)의 측면에 회전가능하게 고정되어 있고, 그 고정대(154)의 후단부에 수평방향으로 설치된 Z축 스토퍼(165)는 상,하측 근접스위치(166)(166')에 의하여 Z방향의 이동이 제한되도록 되어 있어서, Z축 구동모터(162)의 정,역회전에 의하여 고정대(154)에 고정된 검출부(11)를 Z방향으로 일정거리를 이동할 수 있도록 되어 있다.

상기 연결봉(114)에는 포신(1)의 내측 중앙부에서 연결봉(114)을 지지하기 위한 전방 핸들(115)이 고정설치되어 있고, 그 연결봉(114)의 후단부에는 포미(3)에서 연결봉(114)을 지지하기 위한 후방 핸들(115')이 고정설치되어 있다.

상기 후방 핸들(115')의 전면에는 포미(3)에 정확히 지지할 수 있도록 단차부(115a')가 형성되어 있고, 내부에는 슬라이드 베어링(190)이 설치되어 있어서 연결봉을 360°회전시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 조정기(116)에는 Y,Z축 구동모터(152)(162)를 정,역회전시키기 위한 각각의 조절스위치(171)(172)가 설치되어 있고, 조정기(116)의 비디오 출력단자를 모니터(120)의 출력단자로 연결한 후 다시 모니터(120) 입력단자에서 프린터(130) 입력단자로 연결해야 프린터(130)에서 다시 조정된 명암, 선명도, 색감조정 등을 모니터(120)로 확인할 수 있다. 개인용 컴퓨터 또는 기타 장비를 설치하여 이미지의직접측정 및 저장, 보관, 편집이 가능하다.

상기 모니터(120)에는 도 9와 같이 큰 눈금 하나가 500μm가 되는 눈금들로 이루어진 계산기준자가 있어서, 사격전,후의 압흔(2)크기를 측정할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 포신마모 측정장치의 설치 및 측정방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 압흔발생기(10)의 공압발생부(13)와 연결파이프(14) 및 피스톤부(12)에 연결되는 에어호스(33)들을 연결하고, 인덴터(11)를 피스톤 로드(31)의 하단부에 고정나사(16)를 이용하여 고정하여 압흔발생기(10)를 설치한다.

상기와 같은 상태에서 압흔발생기(10)를 이용하여 포신(1)의 내측면에 압흔(2)을 발생시키게 되는데, 포미(3)의 약실(4)을 통하여 전방지그(15)를 포신(1)의 내부로 삽입하고, 그와 같이 삽입되는 전방지그(15)가 완전강선시작부(6)의 입구부에 도달되어 걸림이 느껴지면 후방지그(15')를 회전시켜서 전방지그(15)의 외측면에 형성된 지그면 랜드(15d)가 강선의 그루브(7b)를 따라 나사식으로 삽입되도록 한다. 그와 같이 삽입되면서 후방지그(15')의 단차부(15f)가 포미(3)의 입구부에 밀착이되면 전방지그(15)의 삽입동작을 멈추게 되는데, 그 위치가 인덴터(11)를 이용하여 압흔(2)을 발생시키는 위치가 되며 사전에 포신(1)의 제원을 감안하여 셋팅시켜 놓으면 된다.

상기와 같이 전방지그(15) 및 인덴터(11)가 포신(1) 내부의 일정부분에 위치되면 공압발생부(13)의 감압밸브(43)를 조절하여 공압원(41)에서 발생되는 일정양의 에어가 방향제어밸브(42)측으로 배출되도록 하고, 그와 같이 배출되는 에어를 방향제어밸브(42)에서 조절하여 복동실린더(45)를 전,후진시키게 되는데, 그와 같이 복동실린더(45)가 전진되는 경우에는 에어호스(33)를 통하여 전방지그(15)의 상측공간부(15c)(15'c)로 에어가 공급되면서 피스톤(32)을 하측으로 이동시켜서 피스톤 로드(31)의 단부에 고정된 2개의 인덴터(11)를 하강시켜서 포신(1) 내부의 인접한 2개의 강선 랜드(7a)에 압흔(2)을 발생시킨다.

상기와 같이 압흔(2)을 발생시킨 다음, 방향제어밸브(42)를 조절하여 복동실린더(45)가 후진되도록 하면 복동실린더(45)를 밀고 있던 에어의 압력이 배출구를 통하여 빠져나가면서 상기 피스톤 로드(31)도 상승하여 인덴터(11)가 전방지그(15)의 가이드공(15a) 내부로 복귀되는데, 그와 같이 인덴터(11)를 복귀시킨 상태에서 상기의 역순으로 포신(1) 내부에 삽입되어 있는 전방지그(15)를 포신(1)의 외측으로 빼낸다.

그런 다음, 그와 같이 포신(1)에 발생된 압흔(2)의 크기를 압흔측정기(11)로 측정하게 되는데, 먼저 압흔측정기(100)의 카메라(144)와 조정기(116)의 출력단자 및 조정기(116)와 모니터(120)의 출력단자를 케이블을 이용하여 연결한다. 1대의 모니터(120)를 사용하는 경우에는 Ω선택스위치를 종단놓고, 여러대의 모니터(120)를 직렬연결하여 사용할 경우에는 끝단 모니터(120)의 Ω선택스위치를 종단에 놓은 상태에서 나머지 모니터(120)는 개방해 놓는다. 그런 다음 구동모터(152)(162)들과 조정기(116)를 구동케이블(151)(161)로 연결하고, 조정기(116)의 광원단자와 분광기(143)를 광섬유 케이블(145)로 연결하고, 카메라(144)와는 카메라 케이블(146)을이용하여 연결하며, 조정기(116)의 전원스위치, 카메라의 전원조절스위치, 모니터(120)의 전원스위치, 프린터(130)의 전원스위치를 켜서 전원이 공급되도록 한다.

상기와 같이 압흔측정기(100)의 모든 케이블의 연결과 기기들의 전원이 공급되도록 한 상태에서, 포미(3)의 약실(4)을 통하여 압흔측정기(100)의 검출부(111)를 포신(1) 내부로 삽입하게 되는데, 그와 같이 삽입되는 검출부(111)가 설치된 연결봉(114)은 전,후방핸들(115)(115')에 의하여 포신(1) 내부에서 지지되고, 후방 핸들(115')의 단차부(115a')가 포미(3)의 입구부에 밀착되면 삽입동작을 멈추고 조정기(116)의 할로겐 램프를 켜서 모니터(120)를 통하여 압흔(2)의 위치를 확인하며, 그때 광학렌즈(141)의 위치가 압흔(2)을 발생시킨 위치와 동일하게 되도록 사전에 셋팅을 한다.

그러나, 상기와 같이 광학렌즈(141)의 위치와 압흔(2)위치가 동일하도록 셋팅을 하더라도 실제 측정시에는 정확하게 일치하지 못하게 되는데, 이때 후방 핸들(115')을 회전시켜서 광학렌즈(141)를 회전시키거나 조정기(116)의 조절스위치(171)(172)를 이용하여 Y축 이동부(112)의 Y축 구동모터(152)를 정,역회전시켜서 광학렌즈(141)를 전방 또는 후방으로 이동시킴과 동시에 모니터(120)를 보면서 압흔(2)이 발생된 위치를 찾고, 압흔(2)이 발견되면 조정기(116)의 조절스위치(172)를 이용하여 Z축 구동모터(162)를 동작시켜서 광학렌즈(141)를 Z축방향으로 이동시켜서 압흔(2)의 크기를 정확하게 측정할 수 있도록 촛점을 조절한다.

상기와 같이 광학렌즈(141)를 통하여 정반사되는 빛은 압흔(2)의 크기를 모니터(120)에 200배로 출력되고, 그 압흔(2)의 대각선 방향 크기를 모니터(120)에 있는 계산기준자(182)를 오버랩시켜서 측정하며, 사격전보다 크기가 작은 경우에는 사전에 계산해 놓은 제원표를 확인하여 마모정도를 확인함과 아울러 프린터(130)를 이용하여 출력하는 방법으로 근접한 2개의 압흔(2) 크기를 측정한다.

그런 다음, 압흔(2)의 크기를 측정한 포신(1)을 자주포에 장착하고, 5발의 포를 발사한 다음, 다시 압흔측정기(100)를 이용하여 상술한 바와 같은 동일한 방법으로 압흔(2)의 크기변화를 측정하고, 포를 발사하기 전의 압흔(2) 크기에서의 기하학적변형량을 마모량으로 환산하는 방법으로 포신(1)의 마모정도를 측정한다.

본 실시예에서는 2개의 압흔(2)을 형성하여 포신의 마모량을 측정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 압흔발생기(10)의 후방지그(15')를 360°회전시키면서 포신(1)의 내주면에 12시, 3시, 6시, 9시 방향에 각각 2개씩의 압흔을 형성하여 마모량을 측정하는 것도 가능하고, 전방지그에 1개의 인덴터를 설치하여 포신의 내측면에 1개의 압흔을 형성하거나 그 이상의 압흔을 형성하여 마모량을 측정하는 등 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 응용이 가능하다.

또한, 본 발명은 무기체계분야 및 민수분야에서 기계적인 마찰이 있는 장비에 대해서는 마모량의 측정이 얼마든지 가능하고, 무기체계분야의 화력 및 기동장비 등에 있어서 상대운동을 하는 요소의 마찰과 이에 따른 마모현상의 원인규명 및 대책을 제시할 수 있다. 강선 및 활강 포신의 마모기구 해석 및 수명예측, 포탄 회전탄대의 마모특성 해석이 가능하며, 엔진 및 변속기 등 동력발생장치의 상태진단 및 제어에 대하여 항공기 및 전차 엔진의 마모상태 실시간 측정, 변속기 등의 마모상태실시간 측정 및 경고가 가능하다. 또한 민수활용분야에 있어서는 상대운동 요소의 내마모성 증대, 대형 플랜트의 실시간 상태진단 및 제어분야의 적용에 가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 포신마모 측정장치 및 그 방법은 미세한 다이아몬드가 박힌 인덴터를 이용하여 압흔을 발생시키고 사격전,후의 마모량을 측정함으로써, 1발에 약 0.042μm정도 마모되는 마모량의 정확한 측정이 가능하여 적은 사격횟수에도 정밀마모측정이 가능한 효과가 있고, 기존에 알려진 마모측정방법과 같이 포신의 마모위치에 마모량을 측정하기 위한 센서를 박거나, 마모위치의 온도를 측정하여 입력열량을 마모량으로 환산하는 방법 등과 같은 방법들보다 정확하고 용이하게 마모량을 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 포신의 내측면에 압흔을 발생시키기 위한 압흔발생기와, 그 압흔발생기에 의하여 압흔이 발생된 포신으로 사격을 실시한 후의 압흔 크기를 측정하기 위한 압흔측정기로 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 압흔발생기는 단부에 다이아몬드가 부착된 인덴터와, 그 인덴터를 상,하이동시키기 위한 피스톤부와, 그 피스톤부에 에어를 발생시키기 위한 공압발생부와, 상기 인덴터와 피스톤부를 포신의 내부로 삽입하기 위한 연결파이프 및 그 연결파이프를 포신의 내부 일정부분에 위치시키기 위한 전,후방지그로 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 인덴터는 적어도 2개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 전방지그의 외주면에는 포신의 강선과 역방향으로 지그면 랜드와 지그면 그루브가 형성되어 있어서, 압흔 형성시 포신의 강선에 나사식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤부는 전방지그의 내부에 상,하로 슬라이딩가능하게 설치되는 피스톤과, 그 피스톤에 압입됨과 아울러 하단부에 인덴터가 부착되어 전방지그의 상,하측공간부에 공급되는 에어에 의하여 피스톤과 함께 상,하로 이동되는 피스톤 로드로 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
6. 제 2항에 있어서, 상기 상,하측공간부로 유입되는 에어의 입구부에는 각각 피스톤 로드의 상,하이동 속도를 제어하기 위한 속도조절밸브가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 압흔측정기는 포신의 내측면에 형성된 압흔을 촬영하기 위한 압흔촬영수단과, 그 압흔촬영수단에 의하여 촬영된 영상을 디스플레이하여 압흔의 크기를 확인하기 위한 모니터와, 그 모니터에 디스플레이된 압흔의 측정치를 인쇄하기 위한 프린터로 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 압흔촬영수단은 압흔을 검출하기 위한 검출부와, 그 검출부를 Y방향으로 이송하기 위한 Y축 이동부와, 그 Y축이동부와 검출부를 Z방향으로 이송하기 위한 Z축 이동부와, 상기 검출부, Y축 이동부, Z축 이동부를 포신의 내측으로 삽입하기 위한 연결봉과, 그 연결봉을 포신의 내부에서 지지하기 위한 전,후방핸들 및 상기 Y축 이동부와 Z축 이동부의 동작을 조정하기 위한 조정기로 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 검출부는 압흔발생부에 빛을 조사하기 위한 광학 렌즈와, 그 렌즈로 빛을 유도하는 분광기와, 상기 렌즈를 통하여 조사된 빛의 정반사되는 빛을 반사하기 위한 수개의 반사경과, 그 반사경에 의하여 반사된 빛의 영상을 촬영하기 위한 시시디 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 후방핸들에는 연결봉을 360°회전시킬 수 있도록 슬라이딩 베어링이 내설되어 있는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
11. 제 7항에 있어서, 상기 모니터에는 압흔의 크기를 측정할 수 있는 여러개의 눈금으로된 계산기준자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정장치.
12. 포신의 내면에 압흔을 발생시키는 단계와, 그 압흔의 크기를 측정하는 단계와, 그 압흔이 발생된 포신으로 사격을 실시하는 단계와, 그 사격을 실시한 포신의 내면에 형성되어 있던 압흔의 크기를 측정하는 단계 및 사격전,후의 압흔의 크기를 비교하여 마모량을 검출하는 단계를 차례로 진행하여 포신의 마모량을 측정하는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 압흔은 포신의 내측면에 12시, 3시, 6시, 9시방향에 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 포신마모 측정방법.