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▲ 하이스틸 UT설비 |
비파괴검사란 재료나 부품, 용접부 등 제품의 원형과 상태, 기능을 파괴하거나 변화시키지 않고 표면‧내부의 결함 유무, 흠이나 상태를 검사하는 것을 말한다. 강구조물에선 보통 용접 이음의 내부 결함 검출에 이용된다.
비파괴검사는 소재나 재료의 물리적 성질 즉 열, 방사선, 음파, 전기와 자기 에너지 등을 시험체에 적용해 소재의 조직 이상이나 결함의 존재로 인해 적용된 에너지의 성질 및 특성 등이 변화하는 것을 적당한 변환자를 이용해 변화량을 측정함으로서 조직의 이상 여부나 결함의 존재를 파악한다.
제조공정에서 비파괴 검사를 실시함으로써 불량품을 조기에 발견하고 조치함으로써 노동력과 재료, 시간을 절약하게 돼 원가 절감 효과가 있다. 또 구조물의 수명 예측으로 파손을 방지할 수 있어 안전하고 경제적으로 재료를 관리할 수 있다.
비파괴검사가 적용되는 재료에는 강재, 경합금, FRP, 파인세라믹, 콘크리트 등이 있다. 또 구조물 및 부품으로는 보일러, 탱크, 파이프라인, 펌프, 콤프레셔, 엔진, 초고층빌딩, 교량, 차량, 항공기, 건설기계, 전자부품 등 다양하다.
한국비파괴검사학회에 따르면 비파괴검사 기술이 우리나라에 처음 도입된 것은 1960년대 초로, 정부의 경제개발계획에 의한 중화학공업 입국정책에 따라 석유화학 플랜트, 발전플랜트 등 각종 플랜트가 건설되고 조선공업, 방위산업 등 고부가가치 산업이 발달하면서 비파괴검사 수요도 급증하게 됐다.
비파괴검사 방법에는 방사선투과검사(RT), 초음파탐상검사(UT), 자분탐상검사(MT), 침투탐상검사(PT), 와전류탐상검사(ET), 누설검사(LT), 육안검사(VT), 음향방출검사, 적외선탐상검사 등 여러 가지가 있다.
먼저 방사선 투과 검사(RT)는 투과성 방사선을 시험체에 조사했을 때 투과 방사선의 강도의 변화 즉, 건전부와 결합부의 투과선량 차에 의한 필름상의 농도차로부터 결함을 검출하는 원리로 용접부, 주조품 등 대부분 재료의 내외부 결함을 검출할 때 사용한다.
초음파 탐상 검사(UT)는 초음파가 음향임피던스가 다른 경계면에서 반사, 굴절하는 현상을 이용해 대상의 내부에 존재하는 불연속을 탐지하는 기법으로 용접부, 주조품, 압연품, 단조품 등 내부 결함 검출 및 두께 측정시 활용된다.
- 와전류 탐상(ET)은 전자유도에 의해 와전류를 발생하며 시험체 표층부의 결함으로 발생한 와전류의 변화를 측정해 결함을 탐지하는 방법으로 파이프, 봉, 강판 등 전도체 재료의 표면 또는 표면근처의 결함검출이나 물성측정시 사용한다.
- 누설 검사(LT)는 암모니아, 할로겐, 헬륨 등 기체 또는 물을 이용해 누설을 확인, 대상의 기밀성을 평가하는 검사로 압력용기, 저장탱크, 파이프라인 등의 누설을 탐지한다.
- 육안 검사(VT)는 사람의 눈으로 결함의 유무나 부재의 변형 등 이상 여부를 검출하는 것으로 미세한 결함을 검출하는 경우엔 확대경 등 보조기구를 사용하기도 한다. 육안시험은 많은 검사기기를 필요로 하지 않아 간단히 수행할 수 있지만 충분한 지식과 기량을 가진 검사원이 필요하다.
비파괴검사는 과학기술의 발전과 더불어 그 기술도 급격히 발전하고 있으며 특히 고도의 신뢰성과 안전성이 요구되는 우주, 방산, 원자력 산업 발달로 그 중요도도 함께 증대되고 있다.