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비파괴검사 기술이 우리나라에 처음 도입된 것은 1960년대 초이며 정부의 경제개발계획에 의한 중화학공업 입국정책에 따라 석유화학플랜트, 발전플랜트 등 각종 플랜트가 건설되었고 또 조선공업, 방위산업 등 고부가가치 산업이 발달함에 따라 비파괴검사의 수요가 급증하게 되면서 그 기술이 우리나라에 정착하게 되었다.비파괴검사 방법에는 방사선투과검사, 초음파탐상검사, 자분탐상검사, 침투탐상검사, 와전류탐상검사, 누설검사, 육안검사, 음향방출검사, 적외선탐상검사 등 여러 가지가 있으며 과학기술의 발전과 더불어 비파괴검사 기술도 급격히 발전하고 있다. 특히 고도의 신뢰성과 안전성이 요구되는 우주, 방산, 원자력산업의 발달과 더불어 그 중요도도 급격히 증대하고 있다.
비파괴검사방법의 비교
검사방법 기본원리 검출대상 및 적용 특징
방사선
투과
검사
(RT)
투과성 방사선을 시험체에 조사하였을 때 투과 방사선의 강도의 변화 즉, 건전부와 결함부의 투과선량의 차에 의한 필름상의 농도차로부터 결함을 검출 용접부, 주조품 등의 대부분 재료의 내외부 결함 검출 -영구적인 기록 수단
-모든 종류의 재료에 적용가능
-표면결함 및 내부결함 검출가능
-방사선안전관리 요구
초음파
탐상
검사
(UT)
초음파가 음향임피던스가 다른 경계면에서 반사, 굴절하는 현상을 이용하여 대상의 내부에 존재하는 불연속을 탐지하는 기법 용접부, 주조품, 압연품, 단조품 등의 내부 결함 검출 및 두께측정 -결함의 위치 및 크기 추정 가능
-표면 및 내부결함 탐상 가능
-자동화 가능
자분탐상
검사
(MT)
검사대상을 자화시키면 불연속부에 누설자속이 형성되며 이 부위에 자분을 도포하면 자분이 집속됨 강자성체 재료의 표면 및 표면직하 결함 검출 -강자성체에만 적용 가능
-장치 및 방법이 단순
-결함의 육안 식별 가능
-비자성체에는 적용불가
-신속하고 저렴
침투탐상
검사
(PT)
표면으로 열린 결함을 탐지하는 기법으로 침투액이 모세관현상에 의하여 침투하게 한 후 현상액을 적용하여 육안으로 식별 용접부, 단조품 등의 비기공성 재료에 대한 표면개구결함 검출 -거의 모든 재료에 적용 가능
-현장 적용이 용이, 제품의 크기 형상 등에 크게 제한 받지 않음
-장비 및 방법이 단순
와전류
탐상
검사
(ET)
전자유도에 의해 와전류를 발생하며 시험체 표층부의 결함에 의해 발생한 와전류의 변화를 측정하여 결함을 탐지 파이프, 봉, 강판 등 전도체재료의 표면 또는 표면근처의 결함검출, 물성측정 -비접촉탐상, 고속탐상, 자동탐상
-각종 도체의 표면결함탐상
-열교환기 튜브의 결함탐지
누설검사
(LT)
암모니아, 할로겐, 헬륨 등의 기체 또는 물을 이용하여 누설을 확인하여 대상의 기밀성을 평가하는 검사 압력용기, 저장탱크, 파이프라인 등의 누설 탐지 -관통된 불연속만 탐지가능
-최종 건전성시험으로 주로 사용
음향방출
검사
(AE)
하중을 받고 있는 재료의 결함부에서 발출되는 응력파를 수신하여 분석함으로써 결함의 위치 판정, 손상의 진전감시 등 동적거동을 판단하는 검사방법 모든 재료에 적용하며 소성변형, 균열의 생성 및 진전 감시 등 동적거동 파악, 결함부의 취이판정 및 재료의 특성평가에 이용 -미시균열의 성장 유무
-회전체 이상진단 등의 감시기법
-카이져효과
-소성변형 및 전위를 위한 에너지 필요
-불연속의 정적거동은 탐지불가
육안검사
(VT)
인간의 육안을 이용하여 대상의 표면에 존재하는 결함이나 이상유무를 판단하는 가장 기본적인 비파괴시험법이며 경우에 따라서 광학기기를 이용하여 관찰하기도 한다. 모든 비파괴시험 대상체의 이상(결함의 유무, 형상의 변화, 광택의 이상이나 변질, 표면거칠기 등) 유무를 식별하며 또 취약부의 선정에도 활용된다. -가장 기본적인 비파괴시험법
-검사의 신뢰성 확보가 어려움
-Bore-scope나 Fiber-scope 및 소형TV촬영기 등에 의한 파이프 내면 정밀탐상
-광섬유를 이용한 고정도의 내시경 검사 가능
적외선
검사
(IRT)
시험체 표층부에 존재하는 결함이나 접합이 불완전한 부분에서 방사된 적외선을 감지하고, 적외선 에너지의 강도 변화량을 전기신호로 변환하여 결함부와 건전부의 온도정보의 분포패턴을 열화상으로 표시하여 결함을 탐지 각종 재료표면 결함의 고감도 검출, 철근콘크리트의 열화진단, 강도측정, CFRP 등 복합재료의 내부결함 검출, 열탄성효과에 의한 응력측정 -표면상태에 따라 방사율의 편차가 크기 때문에 결함검출시 편차가 생기지 않도록 배경잡음, 전파경로에서 흡수산란의 영향을 제거할 필요가 있음.
중성자
투과
검사
(NRT)
중성자가 직접적으로 필름을 감광시키지 않지만 변환자에 조사되어 방출되는 2차 반사선에 의하여 방사선투과사진을 얻는 기법 높은 원자번호를 갖는 두꺼운 재료의 검사에 이용하며 또 핵연료봉과 같이 높은 방사성 물질의 겸함검사에 적용 -방사선투과검사가 곤란한 검사대상물에 적용 (납과 같은 비중이 높은 재료에 적용)