KR20090066498A - 접착층의 기밀성 측정장치 - Google Patents

접착층의 기밀성 측정장치 Download PDF

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KR20090066498A
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박천길
최종웅
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 접착층의 기밀성 측정장치에 관한 것으로서, 접착층이 설치되어 기밀성 측정의 대상이 되는 시험편(100)과, 시험편(100)이 상면상에 거치되도록 상면이 개구되고 내부가 진공 상태로 유지될 수 있는 프레임본체(110)와, 프레임본체(110)의 하면에 연결 설치되어 프레임본체(110)의 내부를 진공 상태로 만드는 진공펌프(130)를 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면 비교적 넓은 면적의 접착층에 대한 평가를 정확하게 진행할 수 있으며, 시험편의 탈, 부착이 간단하여 평가의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
접착층, 기밀성, 가스누출, 트리플렉스, 진공

Description

접착층의 기밀성 측정장치{TEST DEVICE FOR GAS TIGHTNESS OF ADHESION LAYER}
본 발명은 접착층의 기밀성 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접착층 전체의 기밀성 측정을 간편하면서도 효율적으로 할 수 있는 접착층의 기밀성 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 섭씨 영하 1백 62도로 냉각하여 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체이다.
이러한 액화천연가스가 새로운 에너지자원으로 등장함에 따라 생산지로부터 소비지까지 대량으로 액화천연가스를 운반할 수 있는 효율적인 운송방안이 검토되었으며, 그 결과물로서 등장한 것이 바로 액화천연가스 운반선이다.
액화천연가스 운반선에는 초저온상태로 액화시킨 액화천연가스를 보관 및 저장하기 위한 화물창이 필수적으로 구비되어 있는데, 이러한 화물창은 대기압보다 높은 증기압과 섭씨 영하 1백 60도의 비등온도에 견딜 수 있는 재료, 예를 들면, 알루미늄합금, 스테인레스강, 30%니켈강 등으로 제작되어야 하며, 열응력 및 열수 축에 대응할 수 있도록 설계되어야 하며, 열침입을 막을 수 있도록 인슐레이션(Insulation) 기능을 가져야만 했다.
특히 멤브레인(Membrane)형 액화천연가스 운반선은 선체 외벽과 선체 내벽으로 이루어진 2중 선체 구조를 가지는데, 이중 선체 내벽(Inner Hull)에 적정 크기의 인슐레이션 패널(Insulation Panel)이 수지성 접착제에 의해 부착되고, 최종적으로 1차 방벽인 코러게이션(Corrugation) 형상의 멤브레인이 설치되는 구조를 갖는다.
이때, 인슐레이션 패널에는 1차 방벽의 손상시 2차적으로 액화천연가스의 기밀누설을 대처할 수 있도록 2차 방벽이 설치되는데, 이러한 2차 방벽은 인슐레이션 패널 상에 선행되어 설치되는 리지드 트리플렉스(Rigid Triplex)와, 각 인슐레이션 패널 사이에서 후행되어 설치되는 서플 트리플렉스(Supple Triplex)를 의미한다.
위와 같이 2차 방벽을 구성하는 트리플렉스는 가스의 누설을 방지하는 데 매우 중요한 역할을 하므로 이들 트리플렉스의 기밀성은 매우 중요하다.
그러나, 종래에는 트리플렉스로 이루어지는 접착층의 기체 투과도 또는 기밀성을 측정할 수 있는 장치가 전무 하였으며, 특히, 트리플렉스로 이루어지는 접착층의 기밀성은 접착제와 접착방법, 피착체와 피착체 표면처리 방법에 따라서 달라지기 때문에 수동으로 측정하기에는 오류의 발생이 커서 측정에 어려움이 따랐다.
따라서 본 발명에서는 접착층의 전체면에 대하여 기체 투과도 또는 기밀성을 측정할 수 있는 장치의 개발로 하여 비교적 넓은 면적의 접착층에 대한 평가를 정확히 진행할 수 있으며, 시험편의 탈, 부착이 간단하여 평가의 효율성을 높일 수 있는 접착층의 기밀성 측정장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 접착층의 기밀성 측정장치에 있어서, 접착층이 설치되어 기밀성 측정의 대상이 되는 시험편과, 시험편이 상면상에 거치되도록 상면이 개구되고 내부가 진공 상태로 유지될 수 있는 프레임본체와, 프레임본체의 하면에 연결 설치되어 프레임본체의 내부를 진공 상태로 만드는 진공펌프를 포함하는 접착층의 기밀성 측정장치를 제공한다.
그리고 바람직하게 시험편은, 일정 형태의 개구홀이 형성되는 플레이트와, 개구홀을 막도록 접착 설치되는 접착제 및 피접착제로 구성된다.
또한, 바람직하게 시험편이 거치되는 프레임본체의 상면 테두리에는 부타디엔 러버(butadiene rubber) 계열의 점착제가 설치되어 시험편의 탈, 부착이 용이하 게 이루어지도록 하였다.
또, 바람직하게 프레임본체의 내부에는, 진공 상태에서 시험편의 처짐을 방지하도록 편평한 상면에 복수의 홀이 형성된 받침부와, 받침부로부터 일체로 이어져서 프레임본체의 내부 바닥면에 지지되는 복수의 지지대가 설치되며, 프레임본체에는, 내부의 진공 압력을 측정할 수 있는 압력센서가 설치된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 접착층의 기밀성 측정장치에 따르면, 비교적 넓은 면적의 접착층에 대한 평가를 정확하게 진행할 수 있으며, 시험편의 탈, 부착이 간단하여 평가의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접착층의 기밀성 측정장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시험편의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접착층의 기밀성 측정장치의 사용 상태 단면도이다.
도 1에 도시된 접착층의 기밀성 측정장치는, 접착층이 설치되어 기밀성 측정의 대상이 되는 시험편(100)과, 시험편(100)의 기밀성 측정을 위하여 시험편(100)을 거치시키는 프레임본체(110)와, 프레임본체(110)의 내부를 진공 상태로 형성시키는 진공펌프(130)로 구성된다.
시험편(100)은, 플레이트(102)상에 실질적인 기밀성 측정 대상인 접착제(108)와 접착제(108)에 의하여 접착되는 제 1, 2 피착체(106)(107)로 구성된다.
플레이트(102)는 철 알루미늄, 합금 등의 금속재로 이루어진 편평한 사각 형태로 이루어진다.
또한, 플레이트(102)에는 일정 형태의 개구홀(104)이 형성되며, 개구홀(104)은 원형이나 다각형태를 가질 수 있으나, 도시된 바에 따르면 열십자 형태의 개구홀(104)이 형성된다.
여기서 도 2에서와 같이 먼저, 플레이트(102)의 개구홀(104)의 세로부를 막기 위하여 개구홀(104)의 상면에 1차적으로 제 1 피착체(106)가 테두리에만 접착제로 접착되어 부착되고, 그 상면에 실질적인 기밀 평가를 위한 접착제(108)가 일정 면적으로 도포되며, 또 그 상면으로 접착제(108)에 의해 접착되는 제 2 피착체(107 )가 부착된다.
이어서 개구홀(104)의 가로부에도 위와 같이 제 1 피착체(106), 접착제(108) 그리고 제 2 피착체(107)가 차례로 교차 부착되어 시험편(100)을 완성하게 된다.
이러한 시험편(100)이 실험을 위하여 거치되는 프레임본체(110)는, 금속재가 바람직하며, 박스 형태로 하여 내부에 공간이 마련되고 상부는 개구되어 개구된 테 두리부에 시험편(100)이 거치된다.
그리고 프레임본체(110)의 하측으로는 다리부(112)가 마련되어 바닥면에 지지된다.
또한, 시험편(100)이 거치되는 프레임본체(110)의 테두리 상면을 따라서는 부타디엔 러버(butadiene rubber) 계열의 점착제(114)가 설치되어 시험편(100)의 탈, 부착이 용이하게 이루어지도록 함과 같이 프레임본체(110)의 내부가 진공 분위기에서 압력이 누설되지 않도록 패킹 역할을 하기도 한다.
또, 프레임본체(110)에는, 내부의 진공 압력을 측정할 수 있는 압력센서(116)가 설치되며 센서의 전압 변화는 컴퓨터를 통하여 실시간 모니터링 된다.
그리고 프레임본체(110)의 하면으로는 진공펌프(130)가 라인을 통해 연결 설치되어 프레임본체(110)의 내부를 진공 상태로 만들게 된다.
한편, 프레임본체(110)의 내부에는, 진공 상태에서 시험편의 처짐을 방지하기 위한 받침부(120)가 설치되며, 받침부(120)는 프레임본체(110)의 내부 공간 보다 다소 작은 것이 바람직하며, 시험편(100)을 하부에서 받칠 수 있는 크기이면 가능하다.
그리고 편평한 판상의 받침부(120)에는 복수의 홀(122)이 형성되며, 받침부(120)의 하면으로는 프레임본체(110)의 내부 바닥면에 지지되는 지지대(124)가 복수개 형성되는 구성을 가진다.
이와 같은 구조로 이루어진 접착층의 기밀성 측정장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.
도 3을 참고하면, 먼저, 플레이트(102)에 접착제(108)와 제 1, 2 피착체(106)(107)를 부착하여 시험편(100)을 제작하고, 이렇게 제작된 시험편(100)을 프레임본체(110)의 개구된 상면상에 거치시키게 된다.
이때, 프레임본체(110)에 설치된 점착제(114)는 시험편(100)이 프레임본체(110)에 밀착될 수 있도록 돕게 된다.
그리고 프레임본체(110)에 시험편(100)의 거치시 프레임본체(110)의 내부에는 이미 지지대(124)를 포함하는 받침부(120)가 설치되어 시험편(100)을 하부에서 지지할 수 있게 하였다.
다음과 같이 프레임본체(110)에 시험편(100)이 거치된 상태에서 진공펌프(130)가 작동하여 프레임본체(110)의 내부를 진공 상태로 만들게 된다.
프레임본체(110)의 내부가 진공 상태가 되면, 당기는 힘에 의하여 시험편(100)이 처질 수 있으나, 이는 받침부(120)에서 지지하게 되고, 이때, 압력센서(116)에서 진공압력을 측정하게 된다.
압력센서(116)에서 측정되는 측정값이 일정 시간 계속하여 진공 압력 상태를 유지하게 되면, 시험편(100)에 설치된 접착제(108)의 기밀성이 유지된다고 판단할 수 있으며, 이와 반대로 프레임본체(110)의 내부 압력이 진공 압력 상태를 유지하지 못하면 외부에서 공기가 시험편(100)의 제 1, 2 피착체(106)(107)와 접착제(108)를 통과하여 유입되는 것으로 판단되어 기밀이 유지되지 않음을 알 수 있다.
이때, 기밀성에 대한 공기의 투과 가능 범위를 시험적인 데이터를 통한 범위 내에서 실시된다.
따라서 본 발명에서는 시험편으로 구성되는 접착층의 기밀 측정을 객관적으로 측정할 수 있는 장치의 개발로 하여 보다 평가의 효율을 높일 수 있게 되었다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 접착층의 기밀성 측정장치에 대하여 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접착층의 기밀성 측정장치의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시험편의 평면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 접착층의 기밀성 측정장치의 사용 상태 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 시험편 102 : 플레이트
104 : 개구홀 106, 107 : 제 1, 2 피착체
108 : 접착제 110 : 프레임본체
112 : 다리부 114 : 점착제
116 : 압력센서 120 : 받침부
122 : 홀 124 : 지지대
130 : 진공펌프

Claims (5)

  1. 접착층의 기밀성 측정장치에 있어서,
    상기 접착층이 설치되어 기밀성 측정의 대상이 되는 시험편과,
    상기 시험편이 상면상에 거치되도록 상면이 개구되고 내부가 진공 상태로 유지될 수 있는 프레임본체와,
    상기 프레임본체의 하면에 연결 설치되어 상기 프레임본체의 내부를 진공 상태로 만드는 진공펌프
    를 포함하는 접착층의 기밀성 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시험편은,
    일정 형태의 개구홀이 형성되는 플레이트와,
    상기 개구홀을 막도록 접착 설치되는 접착제 및 피접착제
    로 구성되는 접착층의 기밀성 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시험편이 거치되는 상기 프레임본체의 상면 테두리에는 부타디엔 러버(butadiene rubber) 계열의 점착제가 설치되어 상기 시험편의 탈, 부착이 이루어지는 접착층의 기밀성 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임본체의 내부에는,
    진공 상태에서 상기 시험편의 처짐을 방지하도록 편평한 상면에 복수의 홀이 형성된 받침부와,
    상기 받침부로부터 일체로 이어져서 상기 프레임본체의 내부 바닥면에 지지되는 복수의 지지대가 설치되는 접착층의 기밀성 측정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임본체에는,
    내부의 진공 압력을 측정할 수 있는 압력센서가 설치되는 접착층의 기밀성 측정장치.
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