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초음파를 이용한 비파괴 검사

전문가 제언: ○ 비파괴 검사(NDT: Non-Destructive Testing)란 재료나 제품을 원형과 기능에 변화를 주지 않고 실시하여 원하는 것을 알 수 있는 검사를 말한다. 즉 재료나 제품을 물리적 현상을 이용한 특수 방법으로 검사 대상물을 파괴, 분리 또는 손상을 입히지 않고 결함의 유무와 상태 또는 그것의 성질, 상태, 내부구조 등을 알아내는 모든 검사를 말한다.

○ 비파괴 검사로서의 초음파는 1945년 후반 철강 산업에서 강관 등의 결함 탐상을 위해 수직 탐상법을 사용하면서부터이다. 초음파의 이용은 공업 분야가 의료 분야보다 먼저이나 기술적으로 의료 분야가 앞서 가고 있는 것은 인간의 생명과 관계되므로 개발 비용을 충분히 사용할 수 있다는 것과 수요가 많았기 때문이다. 그러나 현재는 다수의 진동자를 위상차 배열한 탐촉자의 페이즈드 어레이(phased array) 초음파 탐상 장치는 의료 분야뿐만 아니라 공업 분야에도 널리 이용되고 있다.

○ 초음파 탐상의 가장 큰 결점인 액체로 된 매질이 필요하다는 것을 해결한 것이 비접촉 초음파 탐상법이며, 여기에 이용되고 있는 전자 초음파(EMAT: Electro Magnetic Acoustic Transducer)는 비접촉으로 초음파를 송수신할 수 있는 탐촉자이다. 움직이고 있는 물체의 검사와 초음파의 속도를 정밀하게 측정하고자 하는 분야에 주로 응용된다. 예를 들어 긴 파이프류, 용접 진행 상태의 감시, 기차바퀴 및 레일, 고온 재료 등의 결함 탐상에 유용하게 적용되고 있다.

○ 최근 미국 등 선진국은 비파괴 검사로 얻어진 정보를 유비쿼터스 기술을 매개로 세계 어디서나 실시간으로 신속하게 검사할 수 있는 기술과 장비 개발에 총력을 기울이고 있다. 에너지 관련 산업설비의 건전성을 개별적 또는 종합적으로 감시하고 고장이나 열화 등을 사전에 감지하는 예방 보전과 상시 온라인 감시를 하는 ‘Structural Health Monitoring 기술’이 주목받고 있다.

저자: Yoshikazu Yokono
자료유형: 학술정보