설비보전기사 비파괴검사의 원리 — 압력차·투과·모세관·전자기 유도

비파괴검사법은 결함을 드러내는 원리로 구분한다. 압력 차를 쓰는지, 파동을 투과시키는지, 액체가 스며드는 성질을 쓰는지, 전자기 유도를 쓰는지가 각 방법의 정체를 가른다.

누설검사는 검사 대상체의 내부와 외부에 압력 차를 주고, 그 차이로 새어 나오는 가스나 액체의 존재를 탐지한다. 밀폐 용기나 배관의 누출 여부를 확인할 때 사용한다. 와류탐상은 전류를 이용하고, 침투탐상은 액체가 구멍으로 스며드는 성질을 이용하며, 초음파탐상은 초음파의 반사를 이용하므로 압력 차를 직접 쓰는 검사가 아니다.

방사선투과검사는 X선이나 감마선을 대상체에 통과시켜 필름이나 디지털 검출기에 상을 남긴다. 내부에 기공이 있으면 그 부분으로 선이 더 잘 통과하여 필름이 더 어둡게 변한다. 두께나 밀도 차에 따른 선량 감쇠를 이용하므로, 내부 기공 같은 체적 결함의 형상과 위치를 이차원적으로 식별하기에 적합하다. 맞대기 용접부의 내부 기공을 검출하는 데 가장 적합한 방법이 방사선투과검사인 이유가 여기에 있다.

침투탐상검사는 침투액을 표면에 발라 균열이나 구멍 속으로 스며들게 한 뒤, 불필요한 액체를 씻어내고 현상제를 바른다. 균열 속의 액체가 다시 표면으로 올라와 결함을 눈에 보이게 한다. 모세관 현상을 이용하므로 표면에 열린 결함만 검출할 수 있고 내부 결함은 발견할 수 없다. 세척 공정이 필수라는 점도 이 원리에서 나온다.

와류탐상검사는 코일을 가까이 대고 전자기 유도를 이용해 표면 근처의 와류 흐름 변화를 읽는다. 코일이 접촉하지 않아도 되므로 비접촉 검사가 가능하고, 자동으로 빠르게 검사할 수 있어 자동화에 유리하며, 표면의 도금 두께를 측정하는 데도 널리 쓰인다. 다만 검사 대상물의 모양이 복잡하거나 굴곡이 심하면 와류가 제대로 흐르지 못해 신호 해석이 어려워진다.

자분탐상검사는 자성체의 표면과 표면 바로 아래 결함을 찾고, 초음파탐상검사는 음향 임피던스 차이를 이용해 내부 결함을 찾는다. 결함이 표면에 있는지 내부에 있는지가 검사법 선택의 첫 갈림길이다.