초음파 탐상검사(UT)에서의 높이 판정기준 완벽 정리

비파괴검사 중에서도 가장 널리 사용되는 방법 중 하나인 **초음파 탐상검사(UT; Ultrasonic Testing)**는 재료 내부의 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 검사법입니다. 특히 용접부나 주조품 등에서 내부 결함을 찾아내기 위해 많이 활용되며, 검사자가 탐촉자를 통해 초음파를 송신하고 반사되어 돌아오는 신호(에코)를 해석하여 결함의 존재와 위치, 크기를 파악하죠.

이때 결함의 ‘크기’는 단순히 면적이나 깊이뿐 아니라, **결함의 높이(또는 길이)**도 중요한 판단 요소입니다. 높이 판정기준은 결함의 위험성을 평가하고, 해당 제품이 사용 가능한지를 결정짓는 핵심 기준이 됩니다.

높이 판정기준이 중요한 이유

초음파는 재료 내의 경계면에서 반사되는 성질을 이용합니다. 결함이 존재할 경우, 그 경계면에서 반사된 신호는 A-Scan 화면에서 에코 신호로 나타납니다. 이 신호의 크기(진폭)와 위치를 통해 결함의 높이를 추정할 수 있어요.
그렇다면 왜 ‘높이’가 중요할까요?

내부 결함의 위험성 판단: 크기가 크거나 깊이가 클수록 구조적 결함으로 이어질 가능성이 높기 때문에 판정기준이 엄격해집니다.
수리 또는 폐기 여부 결정: 결함이 높이 기준을 초과할 경우, 수리나 폐기 등의 조치가 필요합니다.
품질 신뢰도 확보: 표준화된 판정 기준을 적용함으로써 검사 결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있습니다.

높이 판정기준의 기준값 설정

초음파 탐상검사에서 결함의 ‘높이’를 직접 측정하는 것은 사실상 어렵습니다. 대부분은 반사된 신호의 진폭을 기준으로 상대적으로 판단하게 됩니다. 이를 위해 일반적으로 사용하는 것이 **감도 보정(Reference Level)**과 DAC(Distance Amplitude Correction) 곡선입니다.

1. 감도 설정 기준

검사 전에 기준 시험편(Reference Block)을 사용하여 탐촉자와 장비의 감도를 설정합니다. 이 기준 신호를 바탕으로 결함 신호의 상대적인 높이를 비교합니다.

2. DAC 곡선을 통한 판정

DAC 곡선은 동일한 크기의 인공 결함(예: 평면 반사체)이 깊이에 따라 반사되는 에코 신호의 진폭이 어떻게 변하는지를 나타낸 선입니다. 이를 기준으로 검사 시 나오는 결함 신호가 DAC 곡선보다 높으면 결함 크기가 기준 이상이라고 판단합니다.

예를 들어, 특정 용접부에서 DAC 곡선을 기준으로:

80% 이상: 경미한 결함으로 간주
100% 초과: 위험 결함으로 판정 (보수 또는 재작업 필요)
200% 초과: 명백한 불합격

이는 제품 규격이나 산업 기준에 따라 달라질 수 있으므로, 항상 **적용 코드(API, ASME, KS, ISO 등)**를 확인해야 합니다.

적용 예시: 용접부 검사 시 높이 기준

예를 들어, ASME 섹션 V를 기준으로 용접부의 내부 결함을 검사할 경우, DAC를 기준으로 다음과 같이 판정합니다.

진폭 비율판정 결과조치

DAC 이하	양호	이상 없음
DAC 초과 ~ 2배 미만	경계선 결함	보완 또는 재검토
DAC 2배 이상	불합격	보수 또는 재용접 필요

이처럼 높이 기준은 단순한 수치가 아니라, 결함의 위치, 반사 특성, 진폭, 그리고 전체 구조 내에서의 영향도를 함께 고려하여 종합적으로 판단해야 합니다.

결함 높이 측정의 오차 요소

UT는 결함이 작거나 비정형일 경우, 진폭이 낮게 나타날 수 있어 실제 결함 높이보다 작게 평가될 수도 있습니다. 이 때문에 숙련된 검사자의 해석 능력이 중요하며, 때로는 복수의 각도나 주파수로 보조 검사를 실시하기도 합니다.

또한 표면 상태나 검사 각도, 결함의 성질(기공, 슬래그, 균열 등)도 진폭에 영향을 미치므로 이를 감안한 정밀 해석이 필요합니다.

마무리: 높이 기준은 UT 해석의 핵심

초음파 탐상검사에서의 높이 판정기준은 단순한 수치가 아니라, 제품의 품질과 안전을 직접적으로 판단하는 핵심 요소입니다. 검사자는 규정된 기준에 따라 정확히 감도를 설정하고, 적절한 DAC 곡선을 사용해 결함의 심각성을 평가해야 하며, 해석 결과를 바탕으로 공정한 판정을 내리는 것이 중요합니다

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