개념 한 쪽
비파괴검사는 제품을 손상시키지 않고 결함을 찾아 안전과 신뢰성을 확보하는 검사 원리이다. 검사 시기는 제작 후 사용 전의 초기검증부터 사용 중 및 정기검사까지 구분되며, 검사 대상의 특성과 결함 위치에 따라 적절한 검사법을 선택해야 한다.
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출제기준 단원 「비파괴검사의 원리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 원리·분류 구별 | 1 | 검사법의 분류 기준이 원리인지 파동형식인지 구별하기 |
| 장비·적용 사례 선택 | 1 | 측정 목적(도막 두께)에 적합한 비파괴검사법 고르기 |
| 적용 한계 판단 | 1 | 침투탐상 적용 불가 대상(재료 특성) 판별하기 |
비파괴검사의 주목적은 제품의 무결성 평가, 안전성 확보, 신뢰성 향상 및 공정 개선을 통한 비용 절감에 있다. 검사 결과로 검사원의 능력 향상이 생길 수는 있으나, 이것은 검사 자체의 목적이 아니라 부수적 효과로 분류한다.
검사의 적용 시기는 제작 후 사용 전에 수행하는 사용전검사(PSI), 사용 중에 수행하는 검사, 사용 개시 후 정기적으로 하는 검사로 나뉜다. PSI는 제작된 제품이 규격이나 사양을 충족하는지를 확인하는 초기 검증 단계라는 점이 핵심이다.
검사법은 목적과 대상에 따라 선택한다. 표면 및 표층 결함 탐지에는 침투탐상(PT), 자분탐상(MT), 와전류탐상(ET) 등이 주로 사용된다. 반면 내부의 깊은 결함이나 두꺼운 재료의 내부 결함 검출에는 초음파탐상검사(UT)가 적합하다. 방사선투과검사(RT)는 내부 검출에 사용되나 재료 두께가 커지면 투과도 및 선명도에 제한이 있다.
재료의 물성에 따라 특정 검사법이 부적합할 수 있다. 예컨대 오스테나이트계 스테인레스강은 비자성체이므로 자분탐상(MT)을 적용하기 어렵고, 결정립이 거칠어 초음파탐상(UT)에서 심한 산란이 발생하면 정밀도가 낮아진다. 또한 침투탐상은 다공성 재료처럼 침투제가 넓게 스며드는 재료에는 적용하기 어려운 한계가 있다.
침투탐상검사에서 결과를 고정해 기록으로 남기려면 현상제 역할을 하는 장치를 사용한다. G 필터와 같은 현상제는 결함 내 침투액을 흡출·고정하여 육안으로 확인 가능한 지시를 남기게 함으로써 시험결과를 문서화할 수 있다.
- 검사법 선택 예시: 굴삭기 몸체의 페인트 도막 두께를 측정할 때는 전자기 유도 원리를 이용하는 와전류탐상시험(ET)을 선택한다. 도막 두께 평가는 비접촉식 전자기 유도 방식이 적합하다는 점을 근거로 한다.
- 내부 결함 검출 예시: 재료 두께가 100㎜인 강판의 내부 균열 검출에는 초음파탐상검사(UT)를 선택한다. 초음파는 재료 내부로 침투해 반사파를 통해 결함의 위치와 깊이를 파악할 수 있으므로 내부 깊은 결함에 유리하다는 원리를 적용한다.
- 적용 불가 예시: 다공성 재료는 침투제가 넓게 스며들어 배경 노이즈가 발생하므로 침투탐상시험(PT)을 적용할 수 없다. 이때 다공성이라는 특성 자체가 침투탐상의 근본적 제한이 된다.
다음 중 초음파탐상검사법을 원리에 의해 분류한 것이 아닌 것은?
정답 ③ · 초음파탐상검사법을 원리에 따라 분류하면 초음파의 투과 정도를 이용하는 투과법, 반사되는 초음파를 이용하는 펄스반사법, 그리고 공명 주파수를 통해 두께를 측정하는 공진법 등으로 분류됩니다. 표면파법은 탐촉자가 발생시키는 파동의 종류에 따른 분류 기준(종파, 횡파, 표면파 등)에 해당하므로 원리에 의한 분류로 볼 수 없습니다.
표면파법은 파동 종류별 분류이며, 투과·공진·펄스반사법은 원리 기반 분류다.
굴삭기의 몸체는 용접 구조물로 이루어져 있다. 이 몸체에 칠해진 페인트 도막 품질을 시험하기 위해 도막 두께를 측정하고자 한다. 가장 적합한 비파괴검사법은?
정답 ④ · 문항은 페인트 도막 두께를 비파괴로 측정하기에 적합한 방법을 묻고 있다. 와전류탐상시험은 전자기 유도 원리를 이용해 도체 표면의 비전도성 피막 두께를 비접촉으로 신속하게 측정할 수 있어 페인트 도막 두께 평가에 적합하다.
와전류탐상시험은 도체 표면의 결함을 비접촉으로 빠르게 검사할 수 있어 굴삭기 페인트 도막 두께 측정에 가장 적합하다.
다음 중 침투탐상시험으로 검사가 불가능한 시험체는?
정답 ③ · 문제는 침투탐상시험으로 검사가 불가능한 시험체 유형을 묻고 있다. 다공성 물질은 침투제가 표면 전체로 스며들어 배경 신호가 생기고 국부적 결함 표시가 불가능해 침투탐상이 적합하지 않다.
침투탐상은 표면 개방 결함을 검출하므로 다공성 물질은 침투제가 깊숙이 스며들어 검사 불가하다.
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