#22 KS B ISO 9712(비파괴검사 - 기술자의 자격인정 및 인증) 적용 범위에 규정된 검사방법을 나열하고 원리를 간단하게 기술하시오

[진성원]

• 비파괴검사의 종류로는 육안검사(visual testing ; VT), 방사선투과검사(radiographic testing ;RT), 초음파탐상검사(ultrasonic testing ; UT), 자분탐상검사(magnetic particle testing ; MT), 침투탐상검사(liquid penetrant testing ; PT), 와전류탐상검사(eddy current tecting ; ET)가 있으며, 그 외에

스트레인측정(strain measurement ; SM), 음향방출검사(acoustic emission test ; AE 또는 AT), 적외선열화상검사(infrared thermography test ; IRT 또는 TT) 등이 있다.

󰁱 방사선투과검사 (Radiographic Examination)

방사선투과검사는 엑스선, 감마선 등의 방사선을 시험체에 투과시켜 X-선 필름에 상을 형성시킴으로써 시험체 내부의 결함을 검출하는 검사 방법으로, 내부 결함을 검출하는 비파괴검사 방법 중 현재 가장 널리 이용되고 있다.

엑스선 및 감마선은 물체를 투과하는 성질이 있으며, 투과하는 정도는 시험체의 밀도 및 두께 등에 따라 달라진다. 따라서 엑스선 및 감마선이 시험체를 투과할 때 내부에 결함이 있으면 시험체로부터 투과되어 나오는 방사선량에 차이가 생기게 되는데, 이때 시험체 뒤에 X-선 필름을 부착시키게 되면 투과된 방사선량에 따라 필름의 감광 정도가 달라지게 되고, 이 X-선 필름을 현상하면 감광된 정도에 따라 농도의 차가 생겨 특정 상을 형성하게 되므로 이것을 관찰하면 시험체 내부에 존재하는 결함의 위치, 크기 등을 판정할 수 있다.

󰁱 자분탐상검사 (Magnetic Particle Examination)

시험품에 자장을 적용하고 시험품을 자화시키면 자속이 발생한다. 이때 시험품의 표면 또는 표면 하에 결함이 있으면 자속이 누설하고 결함의 양쪽에 자극이 발생하여 국부적인 자장을 형성하게 된다.

시험면에 자분을 적용하면 결함 부분의 국부 자장에 의하여 결함에 자분이 모이게 되므로써 결함의 위치와 크기를 알 수 있게 되는데, 이러한 원리를 이용하는 자분탐상검사는 결함 검출 능력이 뛰어나 아주 미세한 결함이라도 검출할 수 있으므로 육안으로 확인할 수 없는 표면 및 표면 근방의 작은 균열 및 기타 결함도 검출 할 수 있다.

이 방법으로 검출할 수 있는 대표적인 결함으로는 균열, 겹침(laps), 시임(seams), 탕계(cold shut) 그리고 라미네이션(lamination) 등이 있다.

󰁱 침투탐상검사 (Liquid Penetrant Examination)

침투탐상검사는 표면 결함을 검출하는데 효율적인 방법으로, 다른 비파괴검사 방법들에 비해 원리가 단순하고 사용하기가 간편하여 많이 적용되고 있다.

침투탐상검사는 용접부, 주강품, 단조품 등과 같은 금속 재료뿐만 아니라, 세라믹, 플라스틱, 유리 등의 비금속 재료에도 폭넓게 이용할 수 있으며, 시험체의 형상이 복잡하더라도 검사가 가능하다.

그러나 표면 결함만이 검출 가능하고 다공성 시험체에는 적용할 수 없는 단점이 있다.

침투탐상검사를 수행하기 위하여 우선 시험체의 표면에 침투액을 적용하고 균열 등의 결함에 침투시킨다. 그런후 탐상면의 과잉 침투액을 제거한후 현상제를 뿌리면 결함 부분에 침투한 액이 현상액으로 흡입되어 지시를 형성함으로써 작은 결함이라도 육안으로 확실하게 확인할 수 있다.

󰁱 초음파탐상검사 (Ultrasonic Examination)

초음파란 사람의 귀로 들을 수 없는 파장이 짧은 음파(소리)를 말하며, 금속 등의 물체 속을 쉽게 전파하고 서로 다른 물질과의 경계면에서는 반사하는 특성이 있다.

초음파를 시험체 내부로 전파시키면 시험체 내부에 불연속(결함)이 존재하는 경우 불연속에 의해 초음파가 반사하게 되는데, 이 반사파를 검출하고 반사파에 대한 정보를 음극선관(CRT) 또는 다른 기록 장치에 나타내어 분석하면 결함의 유무와 위치, 크기 등을 판별할 수 있다.

초음파의 이러한 특성을 이용하는 초음파탐상검사는 용접부, 주단강품 등의 내부 결함을 검출할 수 있으며, 재료의 두께 및 배관 등의 부식 정도를 측정할 수 있다

󰁱 와류탐상검사 (Eddy Current Examination)

교류가 흐르는 코일을 금속 등의 도체에 가까이 가져가면 도체의 내부에는 와전류(eddy current)라는 교류 전류가 발생하며, 이 와전류는 결함이나 재질 등의 영향에 의하여 그 크기와 분포가 변화한다.

와류탐상검사는 이와 같은 와전류가 검사체 표면 근방의 균열 등의 불연속에 의하여 변화하는 것을 관찰함으로써 검사체에 존재하는 결함을 찾아내는 검사 방법이다.

와류탐상검사는 검사체가 전도체일 경우 적용 가능하고, 비접촉식 방법이며, 고속으로 탐상할 수 있어 관, 봉 등의 비교적 단순한 형상의 제품 검사와 발전소, 화학 플랜트 배관의 보수 검사 등에 널리 이용되고 있다. 또한, 와전류는 검사체 내부의 불연속 뿐만 아니라 검사체의 전자기 특성 이나 형상 치수 등에 따라서도 변화하므로, 와류탐상검사는 결함 검출을 위한 탐상 시험 뿐만 아니라 재질 시험. 두께 측정, 치수 시험 등에도 널리 응용할 수 있다.

󰁱 누설시험 (Leak Testing)

누설시험은 기체나 액체와 같은 유체가 시험체 외부와 내부의 압력차에 의해 시험체의 미세한 구멍이나 균열 또는 틈 등의 결함을 통해 흘러들어가거나, 흘러나오는 성질을 이용하여 결함을을 찾아내는 방법이다.

이 시험으로 누설 여부와, 누설이 있을시 누설 개소와 누설량을 검출하여 시험체의 안전성을 확보할 수 있으므로 각종 분야에서 널리 이용되고 있다. 누설시험의 종류로는 기포 누설시험, 압력 변화 측정 시험, 할로겐 누설시험, 헬륨 누설시험, 초음파에 의한 누설시험 등이 있다.