개념 한 쪽
자분탐상시험에서는 적절한 자화방법과 시험편 형상비를 파악하여 필요한 암페어-턴(AT) 또는 전류와 권선수를 결정해야 한다. 코일법, 프로드법, 극간법 등 자화법을 상황에 맞게 선택하고 건식법·습식법의 장단점을 구분하여 적용한다. 교류와 직류의 특성 차이에 따라 연속법과 잔류법의 사용 여부를 판별한다.
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출제기준 단원 「표준 및 대비 시험편의 사용법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 자화법 명칭 판별 | 1 | 국부 자화의 특징을 보고 프로드법을 고르는 능력을 묻는다 |
| 검사법 장단점 비교 | 1 | 건식법의 장점을 거친 표면·대형 부품 적합성으로 판단하는 능력을 묻는다 |
| 코일 AT 계산 및 권선수 | 1 | L/D 비율로 필요 AT 계산 후 장비 최대전류에 따른 권선수 산정 절차를 묻는다 |
자분탐상시험에서 자화방법은 검사 대상의 형상과 검사 범위에 따라 선택한다. 시험품의 국부를 검사할 때는 두 개의 전극을 대고 전류를 통하여 자화하는 프로드법이 적합하다고 정의한다. 프로드법은 국부 검사에 주로 사용된다고 설명한다.
코일법은 시험품을 감아 전류를 흘려 암페어-턴(AT)을 발생시켜 자화하는 방법이며, 필요한 AT는 시험체의 길이와 직경 비(L/D)에 가장 크게 의존한다고 설명한다. L/D 비가 작을수록 필요한 전류가 커진다는 역비례 관계를 원칙으로 제시한다.
코일법 경험식으로 직경(mm)×15~20을 전류의 기준으로 삼는 설명과, 다른 경험식으로 I=35000/(L/D)로 AT를 산정하는 설명이 모두 재료에 존재한다. 장비의 최대전류와 비교하여 코일의 권선수를 정하며, 필요 권선수는 정수로 올림 처리하여 안전하게 적용해야 한다는 실무적 원리를 제시한다.
자분의 적용 방식은 건식법과 습식법으로 나뉜다. 건식법은 세정 공정이 불필요하고 거친 표면이나 대형 부품의 복잡 형상에서도 자분이 잘 머문다는 장점이 있으므로 대형·거친 부품 검사에 적합하다고 설명한다. 반대로 습식법은 미세 결함 검출에 유리하다는 비교적 설명이 자료에 제시된다.
전류의 종류에 따라 연속법과 잔류법의 적용이 달라진다. 교류는 제로 크로싱에 의해 자기장이 급격히 변하고 잔류 자화가 거의 남지 않으므로 원칙적으로 연속법으로만 사용해야 한다고 정의한다. 직류나 반파정류는 잔류 자화를 남길 수 있어 잔류법 사용이 가능하다고 정리한다.
코일법 계산 예시를 제시한다. 지름 40밀리미터에 길이 100밀리미터인 봉의 L/D는 2.5이며, 경험식 I=35000/(L/D)에 따라 필요 AT는 35000/2.5=14000AT가 된다. 장비 최대전류가 4000A이면 필요 권선수 N=14000/4000=3.5가 되므로 권선수는 소수점을 올려 잡아 정수로 정해야 한다는 계산 절차를 따른다.
형상비 예시로 길이 6인치, 직경 2인치인 봉재의 L/D는 3이며, L/D가 작을수록 고전류가 필요하다는 원리를 적용하여 문제의 선택지 중 가장 높은 전류가 정답으로 처리된 사례를 제시한다.
시험품의 국부에 2개의 전극을 대어서 전류를 통함으로써 자화시키는 방법은?
정답 ① · 시험품 국부에 두 개의 전극을 대고 전류를 통하여 자화하는 방법의 명칭을 묻는 문제이다. 프로드법은 두 전극을 시험체 표면 국부에 접촉시켜 전류를 흘리면 전극 사이에 원형 자장이 형성되어 그 부분을 자화하는 방법으로, 용접부 등 대형 부품의 국부 검사에 널리 쓰인다.
시험품 국부에 2개의 전극을 대어 전류를 통하게 하여 자화시키는 방법은 프로드법이다.
다른 비파괴검사 방법과 비교하여 건식법의 장점은?
정답 ③ · 건식법의 다른 비파괴검사 방법 대비 장점을 고르는 문제이다. 건식법은 자분을 건조 상태로 직접 분사하는 방식이어서 물이나 용매를 이용한 세정 과정이 필요 없고, 거친 표면에서도 자분이 잘 머문다.
건식법은 분말을 직접 분사하므로 세정 과정이 필요 없고 거친 표면에서도 자분이 잘 머물러 대형/거친 부품 검사에 적합하다.
자기적 성질을 이용한 콘크리트 구조물의 비파괴검사 대상은?
정답 ③ · 자기적 성질을 이용한 콘크리트 구조물 비파괴검사의 대상을 묻는 문제이다. 자기적 성질을 이용한 검사는 자성체를 탐지하는 데 직접 적용되므로 콘크리트 속에 매입된 철근의 위치를 탐사하는 것이 대상이 된다.
자성체를 탐지하는 자기적 성질은 철근 위치 파악에 가장 적합하므로 철근탐사가 정답이다.
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