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비파괴검사(Nondestructive Testing)란 소재나 제품의 원형과 상태, 기능을 파괴하거나 변화시키지 않고도 소재의 상태, 내부구조를 알아낼 수 있는 모든 검사를 말한다.


비파괴검사(Nondestructive Testing ; NDT)는 아주 오래전부터 있어왔다. 아마도 가장 유명하고 잘 알려진 예가 아르키메데스(Archemedes)와 히에로(Hiero) 왕의 금관 이야기 일 것이다. 아르키메데스가 히에로 왕의 금관을 물속에 담가 부력이라는 물리적 현상을 이용하여 금관의 순도를 알아낸 시험은 아르키메데스의 원리로 알려져 있다.

NDT기술은 NDT분야라고 생각지도 않는 여러 곳에서 폭넓게 사용되고 있다. 예를 들어, 과일상인은 수박이 둥글게 크게 자란 것만으로도 그 수박이 익었다고 말하지 않는가? 또, 멜론을 흔들어보고 그 소리를 듣고 익은 것을 알 수 있지 않은가? 이것도 비파괴검사의 일종이다. 그러나 공업 기술에서 본격적으로 비파괴검사가 고려된 것은 50~60년 전부터이며 실제로 공업에 도입된 것은 제2차 세계대전 이후이다. 이것은 공업계에서 점차 더 좋은 제품을 싸게 만들 수 있는 방법과 관련하여 품질관리 개념이 도입되면서부터 이다.


제품의 신뢰성의 향상 - 제품, 소재의 결함 유무 또는 상태를 파악하여 제품, 소재의 신뢰성을 높인다.
제조기술의 향상 및 개선 - 제조기술의 시험 결과를 분석 검토하여 제조조건의 수정, 보완등을 통하여
   제품의 질향상을 발전, 계량할 수 있다.
원가절감 - 피검물의 검사를 통하여 소재나, 제품의 불량품을 조기에 발견하여 수정, 보완, 교체함으로써
   원가 등을 절감할 수 있다.



비파괴검사는 소재나 재료의 물리적 성질 다시 말하면 열, 방사선, 음파, 전기와 자기 에너지등을 시험체에 적용하여 소재의 조직 이상이나, 결함의 존재로 인해 적용된 에너지의 성질 및 특성등이 변화하는 것을 적당한 변환자(Transducer)를 이용하여 변화량을 측정함으로서 조직의 이상여부나 결함의 존재를 파악하는 방법이다.


현대의 비파괴검사는 다음과 같은 다양한 이유에서 이용되고 있다.
제품의 신뢰성 향상
사고를 방지하고 인명보호를 위해서
소비자의 이익을 창출하기 위해서
소비자 만족을 보장하고 제작자의 명성을 유지
더 나은 제품설계에 도움
제조기술의 향상 및 개선
제조원가의 절감
일정한 품질수준 유지




현재 공업계에서 널리 사용되고 있는 비파괴검사방법에는 방사선투과검사, 초음파탐상검사, 자분탐상검사, 침투탐상검사, 와전류탐상검사, 누설검사, 육안검사, 음향방출검사, 적외선탐상검사가 있으며, 과학기술의 발전과 더불어 비파괴검사 기술도 급격히 발전하고 있다.



피 시험체에 X-ray, γ-ray등의 방사선을 투과시켜 Film, CRT등에 그 상을 재생하여
결함의 유무를 판단한다.

방사선의 조사방향과 평행하게 놓여있는 결함검출이 우수하며 기록매체의 선택에 따라 검사결과를 반영구적으로 보관할 수 있다. 방사선을 사용함으로서 취급 시 세심한 안전관리가 필요하며 형상이 복잡한 시험체에는 적용이 곤란.

재질 및 형상에 관계없이 내부 결함 검출에 적용함.
항공, 주조, 원자력, 조선, 군수, 교량, 용접, 파이프, 기타 제조 및 구조물 분야.






초음파탐상검사란 가청 주파수 이상의 주파수를 갖는 초음파를 이용하여 소재의 내부결함을 검출하거나 두께측정에 이용하는 것으로, 탐촉자에서 발생한 초음파는 소재의 내부로 침투되어 진행하며 초음파의 경로상에 결함이 존재할 경우, 그 결함에 의해 초음파는 반사되어 되돌아오고 그 신호를 받아 초음파가 진행한 거리만큼 CRT 화면에 신호로 나타나게 된다. CRT 화면에 나타난 신호의 위치 및 크기를 읽어 그 결함이 존재하는 깊이 및 크기를 평가한다.

감도가 높아 미세한 결함을 검출할 수 있으며 방사선투과검사가 불가능한 두꺼운 시험체의 검사도 초음파의 전달 특성을 활용하여 가능하며 불연속의 크기와 위치를 알 수 있다. 시험체의 크기, 곡면, 표면 거칠기, 복잡한 형상, 결함의 방향, 시험체의 내부구조등이 탐상을 어렵게하거나 검사감도에 영향을 줄 수 있고 불감대가 존재하며 검사자의 폭넓은 지식과 경험이 요구되는 검사법.

모든 금속 및 비철금속의 결함 검출에 적용함.
원자력분야, 철구조물, 용접분야, 주조 및 단조, 우주항공 등
자동 및 수동검사






피검사체를 교류 또는 직류로 자화시킨 후 자분을 적용하여 피검사체의 표면 또는 표면근방에 존재하는 결함을 검출한다.
자성체인 제품에 사용할 수 있으며 철, 니켈, 코발트 및 이들의 합금이 자분 탐상 검사에 적합한 재료이다.

표면과 표면직하의 미세한 결함도 누설자장으로 인해 형성된 자분모양으로 쉽게 관찰이 가능하며 다른 검사 방법에 비해 숙련시간이 짧으며 비용이 저렴하다. 자분탐상검사는 자화가 가능한 강자성체에만 적용가능하며 전기 접촉 부위의 아크발생으로 검사품의 손상이 있을 수도 있으며 탈자가 요구되는 경우 후처리가 필요.

자동차, 철도, 플랜트, 해상 구조물, 주조, 단조, 대형부품 등의 최종검사 및 수입검사, 가공중 검사, 보수 점검 등 품질관리에 이용된다.






시험체 표면에 열려있는 결함을 눈으로 보기 쉽도록 하기 위하여, 형광물질 또는 가시염료가 포함된 침투액을 침투시킨 후 확대된 결함의 지시 모양으로 관찰하는 비파괴검사 방법으로, 염색침투탐상검사와 형광침투탐상검사가 있다. 재질에 관계없이 응용분야가 넓고, 표면에 연결된 결함만 탐지된다.

표면에 열려있는 불연속만을 검출할 수 있으며 비 다공성 및 비흡수성 재질에만 검사가 가능하다. 결함폭의 확대율이 높으므로 매우 미세한 결함의 검출도 가능하며 금속 또는 비금속 재료도 검사할 수 있으나 결함내부이 형상 및 크기를 알 수 없다.

금속 및 비금속의 모든 재료, 부품에 적용할 수 있다.
Shrinkage Crack, Shrinkage Porosity, Cold Shut, 피로균열, 기계가공 균열
열처리 균열, Seam, 단조겹침, 터짐, 접합상태, 용접부 등의 검사에 적합.






교류가 흐르는 유도코일을 금속등의 도체에 가까이 가져가면 도체의 내부에는 와전류라는 교류전류가 발생하며, 이 와전류는 결함, 재질등의 영향에 의하여 그 크기와 분포가 변하게 된다. 와류탐상검사는 와전류가 검사체 표면근처의 균열등의 불연속에 의하여 변화하는 것을 관찰함으로서 검사체에 존재하는 결함을 찾아내는 검사법.

봉, 관, 선, 판 등의 표면 및 표면 근처의 결함을 검출하는데 유용하다. 비교적 얇은 판의 내부와 관 내면 결함의 검출이 가능하다.

검사체가 전도체일 경우 적용될 수 있으며 표면결함 검출 감도가 우수하다. 또한 비접촉식으로 탐상이 가능하며 고온에서 측정이 가능하고 가는 선, 구멍 내부 등에도 적용할 수 있다. 내부결함의 검출이 곤란하고 결함의 종류 형상 등의 구분이 어렵고 검사대상이외의 재료적 인자에 의한 잡음에 의해 검사의 방해가 있을 수 있다.

표면결함 검출감도 우수
환봉, 선, 판 등에 대해 고속 자동검사 적용
Shrinkage Crack, Shrinkage Porosity, Cold Shut, 피로균열, 기계가공 균열
다양한 형태(얇은 판, 가는 선, 구멍) 및 특수한 환경(원자력, 고온) 적용






누설시험은 기체나 액체와 같은 유체가 시험체 외부와 내부의 압력차에 의해 시험체의 미세한 구멍이나 균열 또는 틈 등의 결함을 통해 흘러들어가거나, 흘러나오는 성질을 이용하여 결함을 찾아내는 방법이다.
이 누설시험으로 누설 여부와, 누설이 있을시 누설 개소와 누설량을 검출하여 시험체의 안전성을 확보할 수 있으므로 각종 분야에서 널리 이용되고 있다.
이러한 누설시험에는 기포 누설시험, 압력 변화 측정 시험, 할로겐 누설시험, 헬륨 누설시험, 초음파에 의한 누설시험 등이 있다.

검사속도가 빠르며 검사속도에 비해서 감도가 좋은 장점이 있는 반면 결함의 원인 형태를 알 수 없고 개방된 시스템에서는 사용할 수 없으며 수압시험이 시험체에 손상을 줄 수 있는 단점이 있다.

액화천연가스수송선(LNG Carrier) 제작, LNG 수리선
지상식 저장탱크
각종 가압/진공 시험장치의 누설시험
고압 파이프라인
기타 각 산업분야 전반




육안 또는 광학기기를 적용하여, 직접 대상물의 표면을 관찰해서 균열이나 기공 등의 결함의 유무, 정도를 조사하는 시험을 말한다.

가장 오래된 검사법의 하나로서 전문지식을 가지고 있어야 하며 특수장비 없이도 가능하지만 의심나는 부분을 정확히 검사하기 위해서는 여러 장비가 요구됨.

산업플랜트, 조선소, 발전소, 제철소 배관망, 구조물제작 및 건설공사등 산업 전 분야이며,
특히 좁은 파이프, 엔진내부, 원자로 등 접근이 어려운 곳에 응용분야가 넓다.




하중을 받고 있는 재료의 결함부에서 발출되는 응력파를 수신하여 분석함으로써 결함의 위치 판정, 손상의 진전감시 등 동적거동을 판단하는 검사 방법으로 모든 재료에 적용하며 소성변형, 균열의 생성 및 진전 감시 등 동적거동 파악, 결함부의 취이 판정 및 재료의 특성평가에 이용된다.

Structural integrity evaluation
Vessels testing [ambient, hot or cryogenic, metallic and FRP, spheres]
Tank bottom testing
Nuclear components inspection (valves, lift beams, steam lines)
Corrosion detection
Pipeline testing
Transformers testing (Partial Discharge)
Railroad tank car testing
Tube trailers & high pressure gas cylinders
Reactor & high energy piping testing
Aging aircraft evaluation
Advanced materials testing (composites, ceramics)
Rocket motor testing.





하중을 받고 있는 재료의 결함부에서 발출되는 응력파를 수신하여 분석함으로써 결함의 위치 판정, 손상의 진전감시 등 동적거동을 판단하는 검사 방법으로 모든 재료에 적용하며 소성변형, 균열의 생성 및 진전 감시 등 동적거동 파악, 결함부의 취이 판정 및 재료의 특성평가에 이용된다.

Structural integrity evaluation
Vessels testing [ambient, hot or cryogenic, metallic and FRP, spheres]
Tank bottom testing
Nuclear components inspection (valves, lift beams, steam lines)
Corrosion detection
Pipeline testing
Transformers testing (Partial Discharge)
Railroad tank car testing
Tube trailers & high pressure gas cylinders
Reactor & high energy piping testing
Aging aircraft evaluation
Advanced materials testing (composites, ceramics)
Rocket motor testing.





시험체 표층부에 존재하는 결함이나 접합이 불완전한 부분에서 방사된 적외선을 감지하고, 적외선 에너지의 강도 변화량을 전기신호로 변환하여 결함부와 건전부의 온도정보의 분포패턴을 열화상으로 표시하여 결함을 탐지하는 방법으로 각종 재료 표면의 결함 고감도 검출, 철근콘크리트의 열화진단, 강도측정, CFRP 등 복합재료의 내부결함 검출에 이용되나, 열탄성효과에 의한 응력측정표면상태에 따라 방사율의 편차가 크기 때문에 결함검출 시 편차가 생기지 않도록 배경잡음, 전파경로에서 흡수산란의 영향을 제거할 필요가 있다.





중성자가 직접적으로 필름을 감광시키지 않지만 변환자에 조사되어 방출되는 2차 방사선에 의하여 방사선투과사진을 얻는 방법으로 높은 원자번호를 갖는 두꺼운 재료의 검사에 이용하며 또 핵연료봉과 같이 높은 방사성 물질의 결함 검사에 적용된다. 또한 중성자는 비하전입자이므로 방사선투과검사가 곤란한 검사대상물에 적용된다. (납과 같은 비중이 높은 재료에 적용)




T O F D (Time of Flight Diffraction) :
T O F D 기법은 결함 선단에서 발생하는 초음파 회절 신호를 수신하여 평가하며, 용접부 검사를 위해 개발되었다.

일반 초음파탐상검사에 비해 결함 검출확률과 결함 깊이 측정이 우수하다.
실시간으로 결함 판정을 할 수 있고, 일반 초음파 검사보다 탐상속도가 빠르다.
방사선투과검사를 대체할 수 있으며, 육안으로 결함의 존재 유무를 확인한다.
용접부 및 일반적인 부재에 적용이 용이하다.
완전 자동검사가 이루어지며, 검사자의 오판을 방지할 수 있다.