항공기 금속의 부식 및 종류, 세척 작업

항공기 금속의 부식 및 종류, 세척 작업

 

안녕하세요 다시맘N파입니다.

아홉번째 시간으로 항공기 금속의 부식 및 종류, 세척작업에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

항공기 재료에 대해서는 일곱번째, 여덜번째 시간에 공부를 하였는데요

다들 이해하셨죠??

이제는 금속의 부식 및 종류와 세척작업에 대해 자세히 알아보도록 해요

1) 부식의 영향과 문제점

항공기 구조부재의 신뢰성을 파괴할 정도로 구조물을 약하게 만드는데요 매우 위험합니다.

특히 어느 구조부재에 피로손상(Fatigue Damage)과 부식손상(Corrosion)이 동시에 발생하는 경우 약한 응력에도 구조부재는 파괴되고 감항성에 직접적인 영향을 받게 되지요

대부분의 기체 구조부를 형성하고 있는 A1 합금은 특별한 부식 민감성 때문에 심각한 부식방지 문제가 있어요

 

항공기의 부식은 그 진전속도가 빠르기 때문에 일정 한계이상으로 부식이 진전되면 급격히 강도가 저하되어, 항공기에 걸리는 복합적인 응력을 지탱하지 못하고 부식된 부위가 터져버리는 대형사고가 발생할 수 있어요

 

항공기의 수명은 규정된 것은 없고 기체구조의 신뢰성에 의해서 좌우되요.

단지 항공기를 설계 제작할 때 경제수명을 정의하고 있는데요 항공기를 장시간 운용하다 보면, 기체구조의 손상비율이 높아져 정비비와 정비를 위한 지상 계류시간이 많아져서 항공기를 운용하는데 경제적인 가치가 없는 시점을 말하고 일반적으로 20년을 잡고 있다고 하네요

 

항공기의 부식문제는 전 세계 항공사들에게 커다란 충격을 안겨주었는데요 부식 처리를 얼마나 잘하느냐에 따라서 항공기의 경제수명이 크게 단축 및 연장될 수가 있어요

 

금속에 생기는 부식은 일반적으로 금속 표면에 접하는 물, 산, 알칼리 등의 매개체에 의해 금속이 화학적으로 침해되는 것을 말해요

 

금속 표면이 비금속질의 화합물로 변화되거나 매개체 중에 용해되는 현상이에요

부식이 전기화학적 작용이기 때문에, 부식을 이해하기 위해서는 전기화학의 기본지식을 아셔야 합니다.

2) 부식 발생의 매개체(Corrosive Agent)

부식 발생의 원인을 제거하기 위해서는 부식발생을 돕는 각종 매개체가 항공기 구조 부재와의 접촉을 막거나 접촉이 되었을 시는 빠른 시간 안에 제거하거나 최소화 시켜야 합니다.

 (1) 산과 알칼리(Acid & Alkali)

금속에 부식이 형성되기 위해서는 전극 전위차(Electrode Potential Difference)와 전해질이 있어야 해요

거의 모든 산과 알칼리가 금속과 반응해서 금속염(Metallic Salt Corrosion)을 형성시킵니다.

 

객실에서 승객에게 서비스시 제공되는 각종 주류와 동절기에 활주로의 동결을 방지하기 위하여 뿌린 염산성분 등이 항공기에 접촉된 경우에 주된 매개체가 되요

 (2) 염분(Salt)

해면상의 대기와 공업단지 등의 공기는 특히 염분을 많이 포함하고 있는데 이 화학적 요소들은 공기 중에 포함되어 있다가 항공기의 표면에 달라 붙어 습기와 반응하여 금속의 양호한 전해질을 형성하여 부식을 발생시킨다

 

화물칸에 살아 있는 동물을 실은 경우 배설물이나 염분의 유수들이 직접 매개체가 됩니다.

 (3) 물(Water)

순수한 물은 금속과 반응해서 부식과 산화(Oxidation)를 일으키는데요 물속에 염과 다른 오염물질이 포함되어 있으면 더 빠른 부식이 진행된다

 (4) 공기(Air)

근본적으로 항공기 구조부재와 공기를 분리시키는 것은 불가능하지만 공기가 금속을 변하게 하는 요소임에는 틀림이 없다

 (5) 수은(Mercury)

수은은 항공기 구조부재에 손상을 줄 뿐만 아니라 사람에게도 위험하다. 알루미늄에 아말감법으로 알려진 화학작용으로 부식을 시킨다

 (6) 유기물 성장(Organic Growth)

제트 항공유는 가솔린보다 점도가 높은 연료를 사용하므로, 연료 내부에 물이 포함되어 있어요

또한 제트 항공기는 왕복엔진 항공기보다 더 높은 고도를 비행 한다.

 

탱크 내에서 덩어리를 형성하여 탱크 구조에 있는 물과 반하여 집중셀 형태의 부식을 발생시켜요

3) 부식의 종류

여러종류의 부식이 있는데요. 그 종류에 따라 발생 원인과 특성이 달라요

항공기 점검 시 부식을 발견하게 되면 어떤 종류의 부식인지를 구별할 수 있어야 해요

그래야만이 발생 원인을 알 수 있고 그 원인을 제거하거나 특성에 맞는 적합한 수리를 할 수가 있어요

 (1) 표면 부식

가장 일반적인 형태의 표면 부식은 금속표면이 공기 중의 산소와 직접 반응을 일으켜 생기는데요

이 부식은 염분을 함유하고 있는 공기나 공업용 가스 또는 항공기 기관 배기가스 등에 의해 촉진되기도 해요

 

세척용 화학 약품, 공기 중의 산소 등의 화학작용에 의해 생기는데 그대로 방치하여 습기가 접촉하게 되면 금속 표면의 애칭(Etching)이 심해져 까칠까칠한 서리가 얼어붙은 것 처럼 되요

 (2) 점 부식

금속의 표면이 국부적으로 깊게 침식되어 콩알만한 작은 점을 만드는 부식형태인데요

이 부식은 잘못된 열처리나 기계작업에서 생기는 합금표면의 균일성 결여 때문에 발생하게 되요

 

알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 스테인리스강의 표면에 발생하는 가장 일반적인 부식으로 처음에는 백색이나 회색인 부식 생성물이 나타나서 점차로 부식 생성물이 흠내에 침전되어 간다고 해요

 (3) 입자간 부식

금속 합금의 입자 경계면을 따라서 발생하는 선택적인 부식인데요

이것은 부적절한 열처리에서 합금 조직의 균일성 결여로 발생하고, 알루미늄합금과 스테인리스강에서 자주 나타나는 현상이에요

 

금속을 부적당한 열처리를 했을 경우에 생기기 쉬운 부식으로 합금 조직이 균일하게 밀집되어 있지 않고, 군데군데 빈틈이나 변형이 있어서 그런 부분에 매질이 있게 되면, 합금결정이 서로 다른 성분 간에 건전지가 구성되어 결정입자 경계 부분이 침식되고, 이 경계를 따라 침식이 진행되어 가는 것입니다.

 (4) 응력 부식

부식 조건하에서 장시간 표면에 가해진 정적인 인장응력의 복합적인 효과로 발생하는데요

금속에 일정한 응력이 걸린 상태에서 부식되기 쉬운 환경에 노출되면 그들의 합성 효과에 의해 발생되요

잔류 응력이나 내부 응력이 재료내의 결정 입자를 왜곡시켜, 원자의 잔류 에너지를 크게 하고 전위를 낮게 함으로써 부식이 발생되게 되는게요

 (5) 피로 부식

부식 환경에서 금속에 가해지는 반복응력에 의한 응력 부식의 형태인데요

부식은 반복응력이 작용하는 부분의 움푹 페인 곳의 바닥에서부터 시작되요

균열이 진행될 때를 제외하고는 미리 부식의 이런 형태를 알아내는것은 매우 어려워요

 (6) 미생물 부식

케로신(등유 Kerosine)을 연료로 하는 항공기의 연료탱크에 발생하며, 점부식과 비슷한 외관을 가지고 있어요

발생의 상황은 충분히 판명되어 있지 않으나, 케로신 내에서 생식하고 있는 박테리아류가 번식하여 여러가지 생성물을 만들고 그 것들이 금속을 침식하는 것으로 보여진다

4) 항공기 세척작업

항공기는 운항하면서 대기 중의 먼지와 수분 및 여러가지 이물질로 인하여 오염이 되는데요

이러한 오염은 항공기의 성능뿐만 아니라 고장을 유발시키고, 부식 현상 까지 일으키게 되요

또한 부식 부분을 드러나게 하지 않을 뿐만 아니라 각종 기구의 결함을 유발 시킵니다.

 

세척이란 도장, 실링, 도금, 화학 피막처리 등을 하기 위한 사전 준비 작업인데요

부식의 방지, 미관의 확보 등을 목적으로 기체 또는 부품의 표면에 달라붙어 있는 오물을 제거하여 깨끗한 상태로 만드는 작업이에요

일반적으로 항공기 정비분야의 한 부분인 기체의 세척에는 외부 세척과 내부 세척으로 나누어진다

 (1) 외부 세척

항공기의 외부를 세척하는 방법으로는 습식 세척, 건식 세척, 광택내기가 있어요

습식 세척은 오일, 그리스, 또는 탄소 퇴적물 등 모든 오물을 제거하는데 사용되요

세척 방법은 먼저 기체 표면에 물을 뿌린 다음 세제를 분무기로 뿌리거나 걸레 등을 이용하여 바르고, 고압으로 분출되는 물로 씻어 내요

 

습식 세척제로는 알칼리세제나 유화세제를 사용해요

건식 세척은 액체의 사용이 적합하지 않을 경우에 사용하며, 기체 표피의 먼지나 흙, 오물 등의 작은 축척물을 제거하는데 사용되요

세척방법으로는 건식 세척제를 분무기나 걸레 또는 헝겊 등으로 바른 다음, 깨끗한 마른 헝겊으로 문질러 닦아요

 

보통 항공기 기체 표면을 먼저 세척한 다음 실시하는 작업으로서, 산화 피막이나 부식을 제거하는데 필요하여 사용되는 재료로는 그 광택 작업의 종류와 연마할 재질에 따라 달라요

 (2) 내부 세척

항공기 내부를 청결하게 유지하는 것은 깨끗한 외부 표면을 유지하는 것과 같이 매우 중요해요

내부의 구석진 곳은 세척하기가 어렵기 때문에 소홀히 할 수 있으며, 심한 경우에는 내부 구조가 부식 될 수가 있으므로 철저히 세척해야 해요

 (3) 세제 종류

 가. 솔벤트 세제

항공기에 사용되는 솔벤트 세제는 40도 보다 높은 인화점을 가진 것이여야 하며, 종류는 다음과 같아요

  ㄱ. 건식 세척 솔벤트

표면의 페인트 피막과 접촉이 되어 증발한 부분에 가벼운 흔적을 남기는데 항공기의 세척에 사용되는 가장 일반적인 세척제는 석유 솔벤트로 인화점은 40도 보다 약간 높아요

   ㄴ. 지방족 나프타와 방향족 나프타

페인트칠을 하기 직전에 표면을 세척하는데 사용되요

아크릴과 고무제품을 세척하는 데에도 사용되지만 26.7도 에서 인하하므로 주의하여 사용해야 해요

그리고 방향족 나프타는 인체에 해로우며, 아크릴과 고무제품을 손상시키므로 지시에 따라 사용하셔야 해요

   ㄷ. 안전 솔벤트

안전 솔벤트는 메틸클로로포름을 말하며, 이것은 일반세척과 그리스 세척에 주로 사용되요

장시간 사용하면 피부염을 일으킬 수 있으므로 주의해서 사용하세요

 

 나. 유화 세제

에멀션으로 된 세제를 말하는데 에멀션이란 액체 속에 다른 액체가 미립자로 분산된 것으로서, 유화 상태에 있는 액체를 말해요

   ㄱ. 수,유화제

항공기의 표면 세척에 사용되며, 아크릴 및 형광도료로 칠해진 표면에 세척에도 적합해요

수유화 세척제를 사용할 때에는 주의 깊게 표본검사를 한 후에 사용해요

   ㄴ. 솔벤트,유화세제

탄소, 그리스, 오일 및 타르와 같은 것에 의한 심한 오염을 제거하는데 사용되며 고무, 플라스틱 및 그 밖의 비금속 재료 가까이에서는 주의해서 사용하세요

 

  다. 비누와 청정세제

이 세제는 부드러운 세척용 물질로서, 항공기의 표면세척용 세제이며 먼지, 오일 및 그리스를 제거하기 위한 항공기 표면 세척에 사용되요

 

항공기 금속의 부식 및 종류, 세척 작업에 대해서 알아봤는데요

그렇게 어려운 점은 없었져?

저도 이번 시간은 그렇게 어려운거 없이 다 이해하였어요

그럼 다음시간에 뵐게요 ^^