비파괴 검사의 종류 (NDT, Non Destructive Test)

비파괴검사(Non-Destructive Testing, NDT)는 제품이나 재료의 내부 구조, 결함, 품질 등을 검사하면서도 그 본래의 상태나 기능을 손상하지 않는 검사 방법입니다. 환경안전 법적인 설치검사에도 증빙자료로 활용되고 있습니다.

그 자체의 형태나 기능을 변화(파괴) 시키지않고,
내부 구조(상태)를 알수있는 것을
'비파괴 시험'이라고 한다.

비파괴 검사 종류

비파괴검사는 특히 압력 용기, 배관, 탱크 등 고압 환경에서 사용하는 설비의 안전성과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 내압 비파괴검사의 주요 종류는 아래와 같습니다.

 

1. 초음파 검사 (Ultrasonic Testing, UT)

출처_두일이앤씨

원리: 고주파 초음파를 사용하여 재료 내부의 결함(균열, 공극 등)을 탐지. 탐촉자는 압전소재(quartz, PZT등)를 사용하여 전기 신호를 초음파로 변환함. 재료 내부로 진행되고 경계면(결함, 갈라짐, 층간경계등)에서 반사, 굴절, 산란됨. 이에 반사된 초음파 신호를 탐촉자가 다시 수집하여 전기 신호로 변환함.

장점: 깊은 내부 결함 탐지가 가능하고 두께 측정에도 활용 가능.
단점: 복잡한 형상의 재료나 표면 상태가 좋지 않으면 정확도가 떨어질 수 있음.
적용 사례: 용접부, 두꺼운 금속 부재, 고압 배관 등.
※ 작업자가 고주파 소음에 장시간 노출되지 않도록 관리 필요.

 

2. 방사선 검사 (Radiographic Testing, RT)

출처_ulsansafety

원리: X-선 또는 감마선을 사용하여 재료 내부의 결함을 필름이나 디지털 센서로 촬영.

장점: 내부 결함을 시각적으로 확인 가능 합니다. 재료의 밀도차이를 기반으로 하여 내부 균열이나 기공, 불연속성을 고해상도로 확인가능합니다.
단점: 철저한 방사선 안전 규정 준수가 필요하며, 설비 및 인력에 대한 검사 비용이 높음.
적용 사례: 두꺼운 용기, 용접부, 배관의 내부 결함 확인.
※ 방사선 작업은 허가 받은 구역, 인원, 사전 신고 필수

 

3. 자기 입자 검사 (Magnetic Particle Testing, MT)

출처:eurolab

원리: 자력을 이용하여 금속 표면 및 근접부의 균열이나 결함을 검출. 자성을 가진 재료(주로 강철, 철등)에 외부 자기장을 인가하여 자화합니다. 결함이 없다면 자기장이 균일, 있다면 '누설 자력'이 형성됨.

장점: 비교적 간단하고 저렴하며 빠른편, 표면 및 표면 가까운 결함 탐지에 적합.
단점: 자성이 없는 재료(스테인리스강 등)에는 적용 불가.
적용 사례: 용접부, 주조품, 단조품 등.
※ 고강도 자기장 사용시 심장박동기 착용자나 민감한 전자기기에 영향이 없도록 주의할것.

 

4. 침투 검사 (Liquid Penetrant Testing, PT)

출처:eurolab

원리: 가시성 또는 형광성을 가진 침투액을 결함에 스며들게 한 뒤, 결함을 드러내는 방식. 즉, 액체 침투제는 재료 표면의 미세한 결함(균열,기공, 누출부등)을 탐지하게 됩니다. 비자성 재료나 금속, 비금속을 포함한 거의 모든 재료에 적용 가능하며, 특히 표면 결합 탐지에 효과적입니다.

장점: 간단하며, 비자성 재료에도 적용 가능.
단점: 표면 결함만 탐지 가능, 검사 전후로 세척 필요. 작업환경(현상제의 유해성, 침투제의 냄새등) 관리가 필요함.
적용 사례: 비금속 및 금속 표면의 균열, 기공 등.
※ 침투제와 현상제의 유독성 물질 적절히 보관하고 취급할것, 사용 후 잔여물을 완전히 제거하고 폐기물은 규정에 다라 처리.

 

5. 누설 검사 (Leak Testing, LT)

출처:ulsansafety

원리: 압력, 진공, 기체 등을 사용하여 용기나 배관의 누출 여부를 확인. 기체/액체가 재료나 구조물의 틈새를 통해 외부로 새는 현상을 감지하는 방법입니다. 그 신호는 기체/액체의 흐름, 압력변화, 음향, 열, 전기적 신호를 통해서 알수 있습니다.

기포 누설 검사 (Bubble Test): 비눗물로 누출 확인.
헬륨 누설 검사 (Helium Leak Test): 헬륨을 추적 기체로 사용하여 매우 미세한 누출 탐지.
압력 감소 시험: 내부 압력을 일정 시간 유지 후 감소 여부 확인.
장점: 실질적인 누출 여부를 확인 가능.
단점: 작은 결함 검출에는 한계.
적용 사례: 압력 용기, 가스 배관, 탱크.
※ 압축가스는 적정 온도와 압력에서 취급하여 폭발 위험방지

 

그외에 와전류 검사(Eddy Current Testing, ET), 음향 방출 검사(Acoustic Emission Testing, AET), 열화상 검사등이 있으나 위의 5개가 주로 사용되고 있습니다.

 

간단하게 정리하면,

검사 구분	표면 검사	내부 검사
결함 구분 위치	표면 또는 표면 근처	재료 내부
적용 방법	PT, MT, VT, LT	UT, RT, ET, AE
장점	간단하고 비용 저렴	내부 결함 탐지가능, 정확도 높음
단점	내부 결함 탐지 불가	고가 장비 필요, 기술이 복잡한편

 

비파괴 검사 안전관리 방안

[공통 안전관리 방안]

작업자 교육 및 자격

- 교육: 모든 검사 작업자는 해당 검사 기술과 안전 절차에 대한 충분한 이론 및 실무 교육을 이수해야 합니다.

- 자격 인증: 비파괴검사는 국가 또는 국제 인증(NDT 자격 인증, ISO 9712 등)을 받은 자격 있는 작업자가 수행.

- 정기 재교육: 최신 기술과 안전 규정을 반영한 재교육 시행.

 

개인 보호 장비(PPE) 사용 작업 환경에 적합한 보호 장비를 착용 해야 합니다.

- 방사선 검사: 납 방호복, 방사선 측정기, 방호용 장갑.

- 화학물질 사용 검사: 화학 방호 장갑, 보호 안경, 방독 마스크.

- 소음 노출 검사: 귀마개 또는 소음 차단 헤드셋.

- 일반 검사: 안전모, 보호구.

 

 검사 환경 관리

검사 구역 표시: 위험 구역은 경고 표지판 및 차단 테이프로 표시, 외부인 접근 금지.

 

적절한 환기

화학물질이나 방사선이 사용되는 작업은 밀폐된 공간에서 수행하지 않도록 설계.

 

장비 점검 및 유지보수

검사 장비는 작업 전후 점검하여 정상 작동 여부 확인, 주기적으로 장비의 성능과 안전성을 평가하고 필요한 경우 즉시 수리 또는 교체.

 

오늘은 비파괴 검사의 종류 (NDT, Non Destructive Test) 및 안전관리 방안에 대해서 알아보았습니다.

감사합니다.