비파괴검사 기술의 레벨 향상과 안정화를 통한 시간적 재현성이 있는 비파괴검사 결과의 확보를 위해서는 비파괴검사 기술자의 자격 인정 및 인증(nondestructive testing qualification and certification of personnel)제도의 확립이 매우 중요하다. 비파괴검사 결과에 대한 유효성은 비파괴검사을 실시하는 사람의 능력이나 비파괴검사에 대한 책임을 지고 있는 사람의 능력에 크게 의존한다. 1974년부터 원자력 선진국들이 중심이 되어 수행된 PISC 프로그램(program for inspection of steel components) 및 EPRI 등에서는 순회시험 (piping inspection round-robin: PIRR trial) 결과 기존 비파괴검사 방법은 모의 시험편에 있는 상당히 큰 결함도 탐지하지 못하거나 정확한 결함크기를 측정하는데 실패한 경우가 있으며, 검사자의 기량 또는 신체조건에 상당한 차이가 있는 것으로 나타났다[1]. 국제표준화기구(ISO)의 비파괴검사 기술자의 기량인정 및 인증에 대한 국제규격안 DIS(draft international standard) 9712에서는 비파괴검사를 기획 실시 감독 감시 평가를 하기 위한 적절한 이론적 및 실무적 지식을 필요로 하는 기술자의 능력을 평가하고, 문서화하는 방법을 제공하는 절차를 제시하고 있다. 국제표준화기구에 의한 비파괴검사 기술자의 기량인정 및 인증에 대한 국제통합을 추진하는 동기는 제 3자에 의한 체계적인 인증시스템을 가지고 있지 않은 나라와 새로운 NDT 방법에 대해서 인증제도를 적용할 때 세계적인 공통성을 갖도록 유도하기 위함이다. 현재, 우리나라 비파괴검사 기술자의 기술자격 인증제도는 국가기술자격법에 의거하여 한국산업인력공단에서 주관하여 기술사, 기사, 산업기사, 기능사로 구분하여 실시하고 있다. 국제표준화기구의 비파괴검사 기술자의 자격과 인증에 대한 국제 통합화(안)[2]이 거의 마무리 단계에 있고 일본을 비롯한 많은 나라가 국제규격을 기초로 한 새로운 인증제도를 발족시켜 거의 시행 단계에 있다. 반면 국내에서는 한국비파괴검사학회(KSNT)에서 비파괴검사 기술자의 자격인정 및 인증제도의 개선방향이 제시된 바 있고 [3], 표준화위원회에서 나름대로 준비를 하고 있으나 아직 구체적인 실천단계에와 있지 못하다. 본 고에서는 최근 대폭수정 보완된 ISO/DIS 9712 국제규격(안)을 회원들에게 소개하고, 우리나라의 향후 대응방안에 관한 회원 여러분의 의견 수렴에 도움을 주고자 ISO/DIS 9712(1997)를 번역하여 제공한다.
최근 들어 급격히 발전한 테라헤르츠파 발생/검출 기술에 힘입어 생명, 화학, 기계, 통신 등의 다양한 분야에서 THz 관련 응용 연구가 진행되고 있다. 본 강좌에서는 최신 THz 발생/검출 기술을 분야별로 살펴보고 바이오, 재료, 기계 분야의 비접촉식 비파괴검사 분야에 적용 개발되고 있는 THz 기술에 대하여 기술하고자 한다. 특히, 구조물의 THz 비파괴검사 평가 분야 세부 기술에 대하여 자세하게 소개한다.
바이오와 나노 분야의 비파괴검사는 nm 급의 공간분해능을 요구한다. 바이오와 나노 물질의 내부구조의 비파괴 분석을 위한 공간분해능을 nm급으로 향상시키는Soft X-ray현미경 및 초음파현미경에 대한 기술을 소개한다. 세포생물(Biology)의 단백질구조분석, 수문학(Hydrology)연구, 나노입자거동 등의 연구를 위해서 중성자현미경기술개발 및 현황을 소개하고자 한다. 초음파현미경, Soft X-ray현미경 및 중성자현미경에 대하여 Hybrid 이용자 지원 체계를 구축하여 나노 및 Bio 물질 내부구조 분석기술을 확립하여 지원하고자 한다.
원자로 압력용기 재료의 중성자 조사 취화 문제는 원자력발전소의 안전성 및 수명 관리에 가장 중대 한 영향을 미친다. 재료의 조사 취화를 평가하기 위하여 수행하고 있는 충격 및 인장시험 같은 파괴적 시험 결과는 석출물 크기나 분포, 전위 밀도 등, 재료 자체의 조직학적 특성에 좌우되므로 한정된 시편을 이용한 평가에는 많은 불확실성이 존재하게 된다. 따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 비파괴기술을 이용한 조사 취화 평가에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 원자로 압력용기 재료의 조사 취화에 따른 미세 조직 변화를 분석하기 위하여 응용되고 있는 비파괴기술로는 전기, 자기, 전자기, 초음파 및 경도측정법 등이 있으나 비파괴피험 결과와 미세조직의 변화, 기계적 성질 및 취화 정도 등과의 상관 관계를 정립해야만 기존 파괴적 시험의 대체가 가능하게 된다. 따라서 현재까지 수행되고 있는 여러 비파괴기술을 이용한 조사 취화 평가 연구결과를 비교 분석하여 보다 실현 가능성 있는 비파괴기술을 검토하였다.
본 논문은 널리 사용되고 있는 표면 미세조직 검사 기술과 표면 및 표면직하의 평가가 가능한 마이크로/나노 비파괴평가 기술을 소개한다. 일반적으로 재료 표면에서의 마이크로/나노 결함과 조직 상태는 벌크재료의 기계적, 물리적, 화학적 특성에 크게 영향을 주게 된다. 표면 미세조직 검사 기술은 이러한 재료의 결함과 조직특성을 신뢰도 높게 평가하는 기술이다. 각 검사기술의 원리와 특징, 응용분야와 개발 등을 소개하였다. 따라서 비파괴산업에서 마이크로/나노 비파괴평가의 적용과 기술 개발이 폭넓게 가능할 것으로 판단된다.
본 논문은 재료의 표면검사와 음향특성 측정이 가능한 마이크로/나노 비파괴평가 기술을 소개한다. 이들 기술로 초음파원자현미경과 초음파현미경의 원리와 특징 그리고 응용분야에 대해서 기술하였다. 특히, 이들 기술은 표면과 표면직하의 이미지 관찰 외에도 음향특성을 측정하여 마이크로/나노 구조물 혹은 표면에서의 기계적인 물성평가가 가능한 기술이다. 따라서 기존 비파괴분야와 함께 첨단 산업분야에 있어 마이크로/나노 비파괴평가의 적용과 기술 개발이 향후 폭넓게 가능할 것으로 판단된다.
이종재료 접합재의 연구개발(R&D)이나 품질보증(QA)분야에서 최적 접합조건의 신속한 결정과 사용중 접합재의 접합강도에 결정적으로 영향을 미치는 접합계면의 박리 미접합부등의 비파괴진단 평가기법에 적극 활용되고 있는 초음파비파괴평가(UNDE)기법의 주된 특징과 적용한계, 향후 연구되어야할 과제등을 최근의 특징적인 연구경향과 적용예를 중심으로 소개하고자 한다. 본고(本稿)에서 기술하는 초음파비파괴평가기법은 부분적으로는 기술의 안정화단계에 까지 상당히 접근하여, 현재 국내 반도체산업의 품질보증분야에서는 접합재료 접합계면의 비파괴적해석에 그 유용성이 어느정도 확인되고 있으나 정량적비파괴평가(QNDE)와 검사시스템의 꽃이라 불리는 전문가시스템화에의 접근에는 아직 해결되어야할 문제가 많다. 따라서, 저자들은 앞으로 접합재료 접합계면의 비파괴적해석에 관련한 연구사례와 결과를 정량적비파괴평가의 중요성과 방향성에 초점을 두고 본학회지를 통하여 계속 연재할 계획이다.
도로함몰 사고 증가를 계기로 지하 구조물의 안전 관리 방법, 특히 비파괴 검사 장비에 대한 관심이 고조되고 있다. 지중투과 레이더 기술은 전자파의 투과, 반사 특성을 이용한 비파괴 검사 기술로써 투과 깊이, 투과 해상도 등 비파괴 검사 성능 측면에서 가장 주목받고 있는 기술이다. 본고에서는 지중투과 레이더 기술의 특징, 국외 제품 동향을 살펴본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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