침투탐상검사에서 침투력에서는 영향이 없으나 침투액의 유동속도, 즉 침투액이 결함 속으로 침투하는 침투속도에 영향을 미치는 것은?
- 표면장력
- 적심성
- 모세관현상
- 점성
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 침투액의 침투속도에 영향을 주는 인자를 묻고 있다. 동일 조건에서 침투속도는 유체의 점성에 크게 좌우되므로 점성이 낮을수록 결함 내부로 더 빠르게 유동한다.
침투 속도는 점성(점도)에 반비례하므로, 점성이 낮을수록 결함 내부로 빠르게 침투한다.
개념 한 쪽
침투비파괴검사기사 적심성 — 침투성·접촉각·표면장력
적심성은 침투탐상검사에서 침투제가 균열이나 미세 결함 내부로 스며드는 능력을 가리킨다. 접촉각과 표면장력 등 젖음성 관련 물리량이 적심성을 결정하며, 점성은 침투 속도와 관련된다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「적심성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 침투 속도 결정 인자 판별 | 1 | 침투 속도에 영향을 주는 물성(점성 등)을 고르기 |
| 균일 도포에 필요한 성질 판단 | 1 | 도포와 침투에 유리한 점성·적심성 특성 선택 |
| 침투검사 특징 비교 | 1 | 침투검사의 표면 결함 감지 우수성 등 특징 판단 |
뜻
적심성은 액체가 고체 표면에 퍼지고 달라붙는 성질을 의미한다. 침투탐상검사에서 적심성이 좋아야 침투제가 균열 입구에서 표면을 넓게 적시고 모세관 현상으로 내부로 들어갈 수 있다.
접촉각은 액체 방울이 고체 표면에서 이루는 각도로 적심성의 대표적인 계량 지표이다. 접촉각이 90° 미만이면 액체가 고체를 잘 적시므로 적심성이 우수하다고 본다. 반대로 90° 이상이면 적심성이 떨어진다.
표면장력은 액체 표면이 가능한 면적을 작게 유지하려는 성질로, 침투와는 반대 작용을 할 수 있다. 침투를 원활하게 하려면 침투액의 표면장력과 고체/액체 계면장력을 낮춰 접촉각을 줄이는 것이 바람직하다.
점성은 액체의 흐름 저항으로서 침투 속도에 큰 영향을 준다. 점성이 낮을수록 침투액이 미세 균열 내부로 더 빠르게 스며들며, 점성이 높으면 유동이 느려진다.
적심성·접촉각·표면장력·점성은 각기 다른 역할을 하므로 문제에서는 '적심성(젖음성)'과 '속도(점성)'를 구분하여 판단해야 한다.
예제
문제 유형은 흔히 적심성과 접촉각의 관계를 묻거나 침투 속도에 영향을 주는 물성을 묻는다. 예를 들어 접촉각이 90° 미만인 경우를 묻는 문제에서는 적심성이 우수함을 선택해야 한다. 또 침투 속도 관련 문제에서는 점성이 주요 인자로 작용한다고 판단해야 한다. 표면색깔이나 착색제 등은 가시성에만 관여할 뿐 침투 자체에는 영향을 주지 않으므로 침투 영향 항목에서는 제외해야 한다.
대표 기출 3문항
표면에 적은 양의 오염물질이 존재하고 있을 때, 침투액의 막이 균일하고 일정하게 도포되도록 하기 위해 가장 필요한 침투액의 성질은?
- 점성이 낮아야 한다.
- 점성이 높아야 한다.
- 적심성이 높아야 한다.
- 적심성이 낮아야 한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문제는 표면에 소량의 오염이 있을 때 침투액이 균일하게 도포되려면 어떤 성질이 필요한지를 묻고 있다. 침투액이 미세 균열 내부로 잘 스며들려면 점성은 낮아 유동성이 좋아야 하고 적심성은 높아 표면을 잘 젖게 해야 한다.
침투액은 미세한 균열 내부로 빠르게 스며들기 위해 낮은 점성과 높은 적심성을 가져야 한다.
침투탐상검사법의 특징을 기술한 것으로 옳은 것은?
- 장기간 사용한 구조물의 내부 피로균열의 검출에 우수하다.
- 감자성체의 표면결함검출에 자분탐상검사보다 효과적이다.
- 와류탐상검사보다 적용범위가 좁다.
- 방사선투과검사에 비하여 미세한 표면결함검출에 신뢰성이 높다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 침투탐상검사의 대표적 특징을 다른 비파괴검사들과 비교해 묻고 있다. 침투탐상검사는 표면에 개방된 미세 결함을 검출하는 데 특화되어 있어 특히 미세한 표면결함에 대해 방사선투과검사보다 신뢰성이 높다.
침투탐상검사는 표면 개방형 결함을 검출하는 비파괴 검사법으로, 미세한 표면 균열 검출에 방사선투과검사보다 우수한 신뢰성을 가진다.
자주 묻는 물음
- 적심성은 무엇을 의미하나?
- 적심성은 액체가 고체 표면을 잘 적시고 퍼지는 성질을 말한다. 접촉각이 작을수록 적심성이 우수하다고 본다.
- 접촉각과 적심성의 관계는 어떻게 되나?
- 접촉각이 90° 미만이면 액체가 표면을 잘 적시므로 적심성이 우수하다. 90° 이상이면 적심성이 떨어진다.
- 침투 속도의 결정에 가장 큰 역할을 하는 물성은 무엇인가?
- 침투 속도는 주로 점성의 영향을 많이 받으며, 표면장력과의 조합도 중요하다. 점성이 낮고 표면장력이 적절히 조절되면 침투가 빠르다.
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