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          비파괴검사 기술자의 자격인정 및 인증

          박익근,장홍근,박은수 韓國非破壞檢査學會 1999 한국비파괴검사학회지 Vol.19 No.4

          비파괴검사 기술의 레벨 향상과 안정화를 통한 시간적 재현성이 있는 비파괴검사 결과의 확보를 위해서는 비파괴검사 기술자의 자격인정 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 능력을 평가하고, 문서화하는 방법을 제공하는 절차를 제시하고 있다. 국제표준화기구에 의한 비파괴검사 기술자의 기량인정 및 인중에 대한 국제통합을 추진하는 동기는 제 3자에 의한 체계적인 인증시스템을 가지고 있지 않은 나라와 새로운 NDT방법에 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 국제규결을 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 실천단계에 와 있지 못하다. 본 고에서는 최근 대폭 수정·보완된 ISO/DIS9712 국제규격(안)을 회원들에게 소개하고, 우리나라의 향후 대응방안에 관한 회원 여러분의 의견 수렴에 도움을 주고자 ISO/DIS 9712(1997)를 번역하여 제공한다.

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          다중채널 와전류탐상검사 장치 개발(Ⅱ)

          이희종(Hee-Jong Lee), 남민우(Min-Woo Nam), 조찬희(Chan-Hee Cho), 유현주(Hyung-Joo Yoo), 김인철(In-Chel Kim) 한국비파괴검사학회 2011 한국비파괴검사학회지 Vol.31 No.5

          전자기유도(electromagnetic induction) 현상을 이용한 비파괴진단기법으로서 최근까지 와전류탐상기법, 교류장측정기법, 자속누설검사기법, 그리고 원격장검사기법 등이 개발되어 활용되고 있다. 이 기법 중 와전류탐상기법은 오늘날 발전설비, 화학, 조선 및 군수설비 등의 열교환기 전열관 비파괴검사에 널리 적용되고 있다. 와전류탐상검사 시스템의 구성은 기능별로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈, 디지털 신호처리를 위한 아날로그-디지털 변환 모듈, 전원공급장치 및 신호취득ㆍ평가 프로그램 등으로 구성되며, 선행 연구(I)에서는 다중채널방식의 와전류탐상검사 시스템의 구성 요소 중 1차로 와전류신호 합성 모듈, 아날로그 모듈을 설계ㆍ개발하였으며, 2차로 와전류 신호 취득?평가 프로그램을 개발하였다. 2차 연구에서 개발한 와전류 신호취득ㆍ평가 프로그램의 운영체제는 “Windows 7”로서 국내 사용자를 위해 최적화 하였으며, 주요 특징은 검사자가 “setup wizard”를 이용하여 검사에 필요한 검사 조건 및 변수를 용이하게 설정하고 이를 이용하여 신호취득 및 평가를 수행할 수 있다. 본 논문에서는 개발된 와전류신호 수집 및 평가 프로그램의 구성과 각 기능을 설명하고자 한다. Recently, the eddy current testing(ECT), alternating current field testing, magnetic flux leakage testing and remote field testing have been used as a nondestructive evaluation method based on the electromagnetic induction phenomenon. The eddy current testing is now widely accepted as a NDE method for the heat exchanger tube in the electric power industry, chemical, shipbuilding, and military. The ECT system mainly consists of the synthesizer module, analog module, analog-to-digital converter, power supplier, and data acquisition and analysis program. In the previous study, the synthesizer module and the analog module which is essential to the ECT system were primarily developed, and in this study the data acquisition and analysis program were developed. The operation system for this program is based on the Windows 7, and optimized for the Korean users, and the specific feature of this program using setup wizard enables inspector to make a setup easily for acquisition and analysis of ECT data. In this paper, the configuration and functions of eddy current data acquisition and analysis program will be introduced.

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          원전 소구경 배관 소켓용접부 위상배열 초음파검사 기술 개발

          윤병식(Byung-Sik Yoon), 김용식(Yong-Sik Kim), 이정석(Jeong-Seok Lee) 한국비파괴검사학회 2013 한국비파괴검사학회지 Vol.33 No.4

          소구경 배관 용접부 손상은 원자력발전소에서 빈번하게 발생되고 있는 문제이며, 이러한 손상은 보수를 위한 불시정지를 야기하고 결과적으로 발전소에 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 소켓용접부의 제작결함 검출과 초기 성장 결함의 검출은 매우 중요하다고 할 수 있다. 지금까지 해당부위에 대한 검사는 ASME Code Section XI 요건에 의하여 표면검사를 적용하여 왔으나 강화검사로 체적검사기법인 초음파검사를 병행하여 수행하고 있다. 그러나 가동중에 발생되는 피로균열을 검출하기 위하여 적용되고 있는 일반 수동 초음파검사는 소켓용접부의 접근성과 초음파 탐촉자의 접촉 문제 등으로 인하여 검사 결과의 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 본 연구에서는 위상배열 초음파검사 기술을 적용하여 소구경 배관 소켓용접부의 검사 신뢰성과 속도를 향상하고자 하였다. 이를 위하여 소구경 배관 소켓용접부 검사를 위한 3.5 ㎒ 위상배열 초음파 탐촉자를 제작하고 탐촉자의 접촉 조건과 일정한 신호 품질을 유지하기 위하여 수동 엔코더 스캐너를 개발하였다. 또한 검사 시스템을 구성하고 현장 검사를 위한 절차서도 개발하였다. Failure of small bore piping welds is a recurring problem at nuclear power plants. And the socket weld cracking in small bore piping has caused unplanned plant shutdowns for repair and high economic impact on the plants. Consequently, early crack detection, including the detection of manufacturing defects, is of the utmost importance. Until now, the surface inspection methods has been applied according to ASME Section XI requirements. But the ultrasonic inspection as a volumetric method is also applying to enforce the inspection requirement. However, the conventional manual ultrasonic inspection techniques are used to detect service induced fatigue cracks. And there was uncertainty on manual ultrasonic inspection because of limited access to the welds and difficulties with contact between the ultrasonic probe and the OD(outer diameter) surface of small bore piping. In this study, phased array ultrasonic inspection technique is applied to increase inspection speed and reliability. To achieve this object, the 3.5 ㎒ phased array ultrasonic transducer are designed and fabricated. The manually encoded scanner was also developed to enhance contact conditions and maintain constant signal quality. Additionally inspection system is configured and inspection procedure is developed.

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          원자력발전 고방사선구역 소구경 노즐에 대한 자동화검사 기술

          류승우(Sung Woo Ryu), 윤기봉(Kee Bong Yoon), 전규민(Gyu Min Jeon), 성운학(Un Hak Seong) 한국비파괴검사학회 2016 한국비파괴검사학회지 Vol.36 No.6

          원자력발전소의 노후화에 따른 이종금속용접부에서 결함 발생 사례가 지속적으로 보고되고 있으며, 국내에서도 원자력발전소 가동연수 증가에 따라 이종금속부에 결함 발생도 점점 증가할 것으로 판단된다. 국내에서는 증기발생기 배수 노즐 이종금속용접부, 원자로냉각재계통(RCS) 고온관 시료 채취 노즐에서 결함사례가 보고되었고, 원자력발전소의 인력 접근이 제한적인 고방사선구역 내 소구경 노즐의 이종금속용접부에 대한 검사 시 인력 투입을 최소화 하는 신뢰성 있는 자동화 비파괴검사 가능 기술 및 시스템 개발 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 원자력발전소의 소구경 노즐 결함 검출을 위해 1) beam simulation을 통한 최적 검사 탐촉자 설계, 2) 소구경 이종용접부 검사용 multi-directions UT 최적 검사기술, 3) 원격제어 automatic inspection system을 개발하였으며, 표준결함시편을 이용하여 개발된 기술 및 시스템의 결함 검출능을 검증하였다. 개발된 최적기술과 시스템은 실제 발전소에서 발생된 결함 (RCS 고온관 시료 채취 노즐)에 대한 검사에 적용하여 결함을 검출함으로써 개발 검사 기술 및 시스템의 적합성이 검증되었다. 개발된 기술은 원전의 다양한 소구경 건전성 평가에 활용함으로써 원자력발전 안전성 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Defects in dissimilar metal welds are reported to be on the increase during the operating lifespan and aging of nuclear power plants. In Korea, reported cases of defects due to dissimilar metal welds include the drain nozzle of a steam generator and RCS hot tube sampling nozzles. Therefore, there is an urgent need to develop a reliable automated nondestructive inspection technique and a system for the inspection of dissimilar metal welds of small diameter nozzles in a high radiation area of a nuclear power plant. In this study, to ensure effective defect inspection of small diameter nozzles (RCS high-temperature tube sampling nozzle) of a nuclear power plant, three different methods were developed. These include: (1) optimum inspection probe design by beam simulation, (2) multi-directions UT optimum inspection technique for the inspection of small diameters of different welded parts, and (3) remote control automatic inspection system. The developed technique and systems have been verified to be suitable for use in the inspection of defects in smaller diameter nozzles in nuclear power plants.

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          原電 稼動 中檢査 礎音波探傷檢査 要員에 대한 資格認定 要件

          이종포 한국비파괴검사학회 1993 한국비파괴검사학회지 Vol.13 No.1

          초음파탐상검사는 그 검사결과가 여타 비파괴검사법에 비해 검사자, 검사장비, 절차서등 검사 시스템에의 의존도가 높으며, 이중에서도 특히 검사자의 능력과 숙련도에 크게 좌우된다. 따라서 검사결과의 신뢰도를 높이기 위해서는 무엇보다도 검사자에 대해 엄격한 자격인정(Qualification)이 필요하다. 초음파탐상검사는 원자력 발전소 기기의 가동전중검사시 가장 많이 적용하는 체적검사법으로써, 결함검출 및 평가의 신뢰도를 확보하기 위하여 최근 관련 기술기준에서는 검사자에 대해 보다 엄격한 자격인정을 요구함과 아울러 초음파탐상검사 시스템(검사자, 장비, 절차서)에 대한 기량검증(Performance Demonstration)까지를 요구하고 있다. 위의 두 가지 요건을 성공적으로 충족시킬 수 있다면, 초음파탐상기술의 신뢰도는 크게 향상될 것이다. 본고에서는 최근 보다 강화된 원전 가동전중검사 초음파탐상검사 요원의 자격인정요건에 대해 자세히 알아봄으로써 관련 국내 기술기준의 제정과 앞으로 국내 원전 초음파탐상 검사요원에 대한 본 자격인정요건의 적용에 대비코자 하였다. 한편, "초음파탐상검사 시스템에 대한 기량검증 요건"은 초음파탐상 검사요원의 자격인정 요건과 밀접한 관계가 있으므로 다음에 별도로 기술코자 한다.

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          비선형 초음파 비파괴검사용 메타물질 기반 주파수 필터

          전근주(Geun Ju Jeon), 오주환(Joo Hwan Oh) 한국비파괴검사학회 2018 한국비파괴검사학회지 Vol.38 No.4

          비선형 초음파 비파괴검사 기술은 샘플이 가지는 비선형성을 측정하는 기술로 기존의 기술로는 측정 불가능한 마이크로 크랙, 혹은 크랙 발생 이전의 재료의 열화나 피로도 누적 등을 측정하는 효과적인 기법으로 고려되고 있다. 그러나 현재의 비선형 초음파 비파괴검사 기술은 샘플의 비선형성 뿐만 아니라 측정 장치의 비선형성에도 영향을 받으며, 이로 인한 정확도 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 본 연구에서는 메타물질의 특성 중 하나인 특정 주파수에서 파동 전파를 방지하는 밴드갭(band gap) 효과를 적용해 측정 장치로 인한 비선형 파동 전파를 방지하는 메타물질 필터가 제안되었다. 먼저 메타물질 기초 이론을 통해 밴드갭 현상을 파악하고, 이를 기반으로 알루미늄 판과 구리판의 주기적인 적층 구조로 구성된 메타물질 필터를 설계한다. 마지막으로 제안된 메타물질 필터에 대한 해석적 검증을 수행하고자 한다. Nonlinear ultrasonic nondestructive evaluation is a technique for measuring the nonlinearity of a sample. Unlike the conventional ultrasonic nondestructive evaluation technique, nonlinear ultrasonic nondestructive evaluation can measure microcracks, material degradation, and fatigue. However, ultrasonic nondestructive evaluation has suffered from a critical problem in that the technique is affected by not only the sample's nonlinearity but also the measuring device's nonlinearity; owing to this, precise measurement is improbable. In this study, a new metamaterial filter is proposed that can effectively filter out the undesired nonlinear effect due to the measuring device's nonlinearity. Owing to the band gap of the metamaterial that can prevent wave propagation for a certain frequency range, a new metamaterial filter is designed. The basic theory of metamaterials is revisited and the metamaterial filter is designed using a periodic layer of aluminum and copper plate. Finally, finite element analyses are performed to check its filtering performance.

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          누설자속센서를 탑재시킨 이동로봇을 이용한 사장교 케이블 비파괴검사 시스템의 현장 적용

          김주원(Ju-Won Kim), 최준성(Jun-Sung Choi), 이은찬(Eun-Chan Lee), 박승희(Seung-hee Park) 한국비파괴검사학회 2014 한국비파괴검사학회지 Vol.34 No.1

          본 연구에서는 사장교의 핵심부재인 케이블 점검을 위한 자동화 검사 시스템을 개발하였다. 강자성체로 이뤄진 연속체 구조물인 케이블의 내외부 검사에 적합한 비파괴검사법으로는 선행연구를 통해 검증된 누설자속탐상법이 적용되었고, 홀센서와 영구자석을 이용하여 다채널의 누설자속 측정용 자기센서헤드를 제작하였다. 또한 케이블 검사의 자동화로 접근성을 높이기 위해 사장교 케이블을 따라 이동할 수 있는 바퀴굴림 방식의 케이블 등반 로봇을 설계 및 제작하였고, 로봇을 다양한 디바이스에서 모니터링 및 제어하기 위한 컨트롤 프로그램을 제작하였다. WLAN 방식의 무선통신기술을 적용하여 원격으로 계측 데이터 전송 및 로봇제어를 가능하게 하였다. 최종적으로 본 연구를 통해 개발된 세부 기술들이 연동된 누설자속탐상법 기반 케이블 이동형 진단 시스템을 이용하여 실제 운용중인 서해대교의 케이블을 대상으로 현장 시험을 수행함으로써 본 시스템의 현장 적용성을 검증해보았다. In this study, an automated cable non-destructive testing(NDT) system was developed to monitor the steel cables that are a core component of cable-stayed bridges. The magnetic flux leakage(MFL) method, which is suitable for ferromagnetic continuum structures and has been verified in previous studies, was applied to the cable inspection. A multi-channel MFL sensor head was fabricated using hall sensors and permanent magnets. A wheelbased cable climbing robot was fabricated to improve the accessibility to the cables, and operating software was developed to monitor the MFL-based NDT research and control the climbing robot. Remote data transmission and robot control were realized by applying wireless LAN communication. Finally, the developed element techniques were integrated into an MFL-based cable NDT system, and the field applicability of this system was verified through a field test at Seohae Bridge, which is a typical cable-stayed bridge currently in operation.

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