비파괴 검사: 종류 및 적용 분야

비파괴 검사란 무엇인가요?

비파괴 검사는 제품을 손상시키지 않고 데이터를 수집할 수 있는 효과적인 기술입니다. 제품을 분해하거나 파괴하지 않고 내부의 결함이나 열화를 검사하는 데 사용됩니다.

비파괴 검사(NDT)와 비파괴 검사(NDI)는 대상물에 손상을 주지 않고 검사하는 것을 의미하는 동의어입니다. 즉, NDT는 비파괴 검사에 사용되고, NDI는 합격/불합격 판정 검사에 사용됩니다.
경우에 따라 비파괴 검사(NDT)와 비파괴 검사(NDI)는 서로 바꿔 사용할 수 있으며, 둘 다 물체에 손상을 주지 않고 검사하는 것을 의미합니다. 즉, NDT는 비파괴 검사를, NDI는 합격/불합격 검사를 지칭하는 데 사용됩니다. 하지만 이 섹션에서는 비파괴 검사의 범주에 NDT 방법도 포함하므로, 적용 분야와 목적에 따라 두 가지를 구분하는 것이 좋습니다.

비파괴검사의 가장 일반적인 두 가지 목적은 다음과 같습니다.

품질 평가: 제조된 제품 및 부품의 문제점을 검사하는 것. 예를 들어, 주조 수축, 용접 결함 등을 검사하는 데 사용됩니다.

수명 평가: 제품의 안전한 작동을 확인하는 절차입니다. 구조물 및 기반 시설의 장기 사용 중 이상 징후를 점검하는 데 사용할 수 있습니다.
비파괴 검사의 장점

비파괴 검사는 다음과 같이 물체를 검사하는 안전하고 효과적인 방법을 제공합니다.

높은 정확도로 표면에서 볼 수 없는 결함까지 쉽게 찾아낼 수 있습니다.
물품에 손상 없음, 누구나 검사 가능.
제품 신뢰성 향상
수리 또는 교체 시기를 파악하십시오.
비파괴 검사가 특히 정확하고 효과적인 이유는 물체를 손상시키지 않고 내부 결함을 식별할 수 있기 때문입니다. 이 방법은 외부에서 판단하기 어려운 파손 부위를 드러낼 수 있는 X선 검사와 유사합니다.

비파괴 검사(NDT)는 제품을 오염시키거나 손상시키지 않는 방법으로 출하 전 제품 검사에 사용할 수 있습니다. 이를 통해 모든 검사 대상 제품에 대해 더욱 철저한 검사가 이루어지므로 제품 신뢰성이 향상됩니다. 그러나 경우에 따라 여러 단계의 전처리 과정이 필요할 수 있으며, 이는 상대적으로 비용이 많이 들 수 있습니다.

일반적인 비파괴 검사 방법

비파괴 검사에는 여러 가지 기술이 사용되며, 검사 대상 결함이나 재료에 따라 그 정도가 다릅니다.

방사선 검사(RT)

비파괴 검사(NDT)는 제품을 오염시키거나 손상시키지 않기 때문에 출하 전 검사에 사용할 수 있습니다. 이를 통해 모든 검사 대상 제품에 대해 더욱 철저한 검사가 가능해지고 제품 신뢰성이 향상됩니다. 그러나 경우에 따라 여러 단계의 전처리 과정이 필요하며, 이는 상대적으로 비용이 많이 들 수 있습니다. 방사선 검사(RT)는 X선과 감마선을 이용하여 물체를 검사합니다. RT는 다양한 각도에서 촬영한 영상 두께의 차이를 이용하여 결함을 감지합니다. 컴퓨터 단층 촬영(CT)은 산업용 비파괴 검사 영상 기법 중 하나로, 검사 중 물체의 단면 및 3D 이미지를 제공합니다. 이러한 특징 덕분에 내부 결함이나 두께를 상세하게 분석할 수 있습니다. CT는 강판 두께 측정 및 건물 내부 조사에 적합합니다. 시스템 가동 전에는 방사선 사용에 대한 극도의 주의를 기울여야 한다는 점을 포함하여 몇 가지 사항을 고려해야 합니다. RT는 리튬 이온 배터리 및 전자 회로 기판의 내부 분석에 사용됩니다. 또한 발전소, 공장 및 기타 건물에 설치된 파이프 및 용접부의 결함을 감지하는 데에도 사용할 수 있습니다.

초음파 검사(UT)

초음파 검사(UT)는 초음파를 이용하여 물체를 검사하는 방법입니다. 재료 표면에서 반사되는 음파를 측정함으로써 물체의 내부 상태를 파악할 수 있습니다. UT는 재료에 손상을 주지 않는 비파괴 검사 방법으로 여러 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 제품 내부 결함이나 압연 코일과 같은 균질 재료의 결함을 검사하는 데 적합합니다. UT 시스템은 안전하고 사용이 간편하지만, 불규칙한 형상의 재료에는 한계가 있습니다. UT는 제품 내부 결함 검사 및 압연 코일과 같은 균질 재료 검사에 주로 사용됩니다.

와전류(전자기) 테스트(ET)

와전류(EC) 검사에서는 교류 전류가 흐르는 코일을 물체 표면 근처에 놓습니다. 코일의 전류는 전자기 유도 원리에 따라 물체 표면 근처에 회전하는 와전류를 발생시킵니다. 이를 통해 균열과 같은 표면 결함을 검출할 수 있습니다. EC 검사는 전처리나 후처리가 필요 없는 가장 일반적인 비파괴 검사 방법 중 하나입니다. 두께 측정, 건축물 검사 등 다양한 분야에 적합하며, 제조 공장에서도 널리 사용됩니다. 다만, EC 검사는 전도성 재료만 검출할 수 있다는 한계가 있습니다.

자기 입자 검사(MT)

자기 입자 검사(MT)는 자성 분말이 포함된 검사 용액을 사용하여 재료 표면 바로 아래에 있는 결함을 탐지하는 데 사용됩니다. 검사 대상에 전류를 가하면 대상 표면의 자성 분말 패턴이 변화하여 결함을 감지합니다. 전류가 결함 부위를 만나면 해당 부위에 자속 누설장이 발생합니다.
이 기술은 표면의 얕거나 미세한 균열을 감지하는 데 사용되며 항공기, 자동차 및 철도 부품에 적용 가능합니다.

침투 탐상 검사(PT)

침투 탐상 검사(PT)는 모세관 현상을 이용하여 물체에 침투액을 도포함으로써 결함 내부를 채우는 검사 방법입니다. 검사 후 표면의 침투액은 제거되지만, 결함 내부로 침투한 침투액은 씻겨 나가지 않고 남아 있게 됩니다. 현상액을 주입하면 결함 부위가 흡수되어 육안으로 확인할 수 있게 됩니다. 침투 탐상 검사는 표면 결함 검사에만 적합하며, 검사 시간이 오래 걸리고 내부 검사에는 적합하지 않습니다. 주로 터보제트 엔진 터빈 블레이드 및 자동차 부품 검사에 사용됩니다.

다른 방법들

해머 충격 시험 시스템은 일반적으로 작업자가 물체를 두드려 내부 상태를 확인하고 발생하는 소리를 듣는 방식으로 진행됩니다. 이 방법은 깨지지 않은 찻잔은 두드렸을 때 맑은 소리가 나고, 깨진 찻잔은 둔탁한 소리가 나는 것과 같은 원리를 이용합니다. 이 시험 방법은 느슨한 볼트, 철도 차축, 외벽 등을 검사하는 데에도 사용됩니다. 육안 검사는 가장 간단하고 널리 사용되는 비파괴 검사 방법 중 하나로, 작업자가 물체의 외관을 직접 눈으로 확인하는 방식입니다. 비파괴 검사는 주조품, 단조품, 압연 제품, 파이프라인, 용접 공정 등의 품질 관리에 이점을 제공하여 산업 설비의 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다. 또한 교량, 터널, 철도 차륜 및 차축, 항공기, 선박, 차량과 같은 교통 인프라 유지 보수뿐만 아니라 발전소의 터빈, 파이프, 물탱크 및 기타 생활 기반 시설 검사에도 사용됩니다. 나아가 문화재, 예술품, 과일 분류, 열화상 검사 등 비산업 분야에서도 비파괴 검사 기술의 적용이 점차 중요해지고 있습니다.