와전류 탐상검사 전에 준비해야 할 장비와 조건

와전류 탐상검사(ECT)는 교류가 흐르는 코일이 만든 자기장으로 도전성 재료에 와전류를 유도하고, 결함이나 재질 변화로 달라지는 코일 임피던스를 분석하는 검사입니다. 열교환기 튜브, 항공 부품, 표면 균열과 재질 선별에 널리 쓰이지만 침투 깊이와 신호가 주파수, 전도도, 투자율, 탐촉자 간격에 민감하므로 검사 전 준비가 결과를 좌우합니다.

먼저 검출 목표를 분명히 해야 합니다. 튜브의 내·외면 감육을 선별하는 검사와 평면 용접부의 표면 균열을 찾는 검사는 탐촉자, 주파수, 주사방법과 교정시험편이 서로 다릅니다. 대상 재료가 전기전도성을 갖는지도 확인해야 하며, 강자성 재료는 투자율 변화가 신호를 지배할 수 있어 포화 와전류나 다른 기법을 검토합니다.

검사 전에 확보할 정보

• 재질의 전도도와 강자성 여부, 열처리 상태
• 부품 또는 튜브의 치수, 두께와 곡률
• 예상 결함의 위치, 방향, 깊이와 형태
• 도막, 산화막, 스케일과 표면 거칠기
• 지지판, 확관부, 용접부 등 기하학 변화 위치
• 검사속도, 접근면과 자동화 가능 여부
• 적용 절차, 기록 수준과 판정 기준

와전류는 표면에서 가장 강하고 깊어질수록 감소하는 표피효과를 보입니다. 일반적으로 주파수를 높이면 표면 결함에 민감해지고 낮추면 더 깊은 영역을 볼 수 있지만 공간분해능과 신호 대 잡음비가 달라집니다. 따라서 한 주파수로 모든 결함을 해결하려 하지 않고 검출 목표에 맞는 복수 주파수를 구성합니다.

필요한 장비와 선정 기준

항목	선정 기준	점검 사항
와전류 장비	주파수 범위, 채널 수, 혼합 기능	교정 상태·저장용량·배터리
탐촉자	표면형, 내삽형, 차동·절대형	마모, 코일 손상과 필팩터
교정시험편	같은 재질·치수와 규정 노치·구멍	결함 치수와 시험편 이력
스캐너·인코더	결함 방향과 필요한 주사피치	속도, 미끄럼과 좌표 정확도
프로브 푸셔	튜브 길이와 검사속도	케이블 꼬임·마모·위치 기준
세척·표시 도구	표면과 튜브 내부 상태	이물 제거와 기준점 표시

1단계: 탐촉자와 주파수 선정

표면 균열에는 균열 방향과 교차하도록 자기장을 형성하는 표면 또는 펜슬형 탐촉자를 선택합니다. 튜브 전면검사는 내경에 맞는 보빈형 탐촉자가 일반적이며 국부 균열이나 지지판 부근 정밀검사는 회전형 또는 배열형 탐촉자가 유리할 수 있습니다. 튜브 내경과 탐촉자 외경의 차이가 너무 크면 필팩터가 낮아져 작은 결함 감도가 떨어집니다.

1. 검출할 결함의 방향을 정합니다.
2. 필요 침투 깊이와 분해능을 설정합니다.
3. 주 주파수와 보조 주파수를 시험편에서 비교합니다.
4. 차동·절대 채널의 역할을 정합니다.
5. 지지판, 흔들림 등 잡음 분리용 혼합 채널을 검증합니다.

2단계: 검사면과 튜브 상태 준비

표면 탐상에서는 탐촉자 들뜸을 만드는 녹, 두꺼운 도막, 스케일과 거친 연삭흔을 정리합니다. 튜브 검사는 내부 침전물과 수분을 제거하고 탐촉자가 걸리지 않는지 확인합니다. 세척이 충분하지 않으면 이물과 편심 때문에 신호가 흔들리고, 탐촉자 마모 또는 회수 불능 위험도 커집니다.

방해 요인	신호 영향	대응
탐촉자 들뜸	진폭·위상 변화	표면 정리와 일정한 압력
튜브 내부 침전물	편심·속도 변동	세척과 통과성 확인
재질 투자율 변화	강한 배경 잡음	적용성 시험 또는 대체 기법
모서리·용접부	기하학 신호	대표 시험편과 기준신호 비교
온도 차이	전도도·영점 변화	검사 온도 안정화와 재교정

3단계: 교정시험편으로 설정

교정시험편은 검사체와 같은 재질 등급, 열처리 상태, 치수와 곡률을 가능한 한 대표해야 합니다. 규정된 노치, 평저공 또는 관통공의 응답으로 위상 회전, 게인, 필터와 표시범위를 맞춥니다. 튜브 검사라면 지지판과 확관부 같은 실제 기하학도 포함해야 현장 신호를 구분하기 쉽습니다.

• 각 주파수에서 기준 결함의 진폭과 위상을 기록합니다.
• 탐촉자를 양방향으로 통과시켜 반복성을 확인합니다.
• 주사속도를 현장 검사속도와 같게 유지합니다.
• 필터를 과도하게 적용해 짧은 결함 신호를 지우지 않습니다.
• 검사 중 정해진 간격과 종료 후 교정 드리프트를 확인합니다.

4단계: 위치와 주사계획 설정

표면검사는 탐촉자 유효 폭보다 좁은 피치로 겹쳐 주사하고 균열 예상 방향에 직교하는 방향을 포함합니다. 튜브검사는 튜브시트 기준점, 삽입 방향과 전체 길이를 정하고 지지판 위치를 도면과 대조합니다. 위치 부호기가 없다면 일정한 인출속도와 기준 마커로 거리 정보를 확보하며, 이상 신호 위치는 재탐상이 가능하도록 기록합니다.

5단계: 현장 기능 확인

• 케이블을 움직여 단선성 잡음이 없는지 확인합니다.
• 탐촉자 영점과 코일 균형을 맞춥니다.
• 기준 결함 응답이 절차 허용범위에 드는지 확인합니다.
• 스캐너 또는 푸셔의 속도와 인코더 거리를 검증합니다.
• 파일명, 검사체·튜브 번호와 방향이 일치하는지 봅니다.
• 원시 데이터와 모든 분석 채널이 저장되는지 확인합니다.

판독 시 구분해야 할 신호

와전류 신호는 결함 외에도 탐촉자 흔들림, 지지판, 확관부, 모서리, 재질 혼합과 온도 변화로 발생합니다. 진폭만 보지 말고 위상, 신호 폭, 반복성, 채널 간 관계와 알려진 구조물 위치를 함께 봅니다. 의심 신호는 다른 속도와 방향으로 반복하고 필요하면 육안, 침투탐상, 초음파 등 독립 기법으로 확인합니다.

핵심 정리

• 와전류검사는 도전성 재료에 적용하며 강자성 여부를 먼저 확인합니다.
• 탐촉자 형식과 주파수는 결함 위치·방향과 필요한 침투 깊이에 맞춥니다.
• 교정시험편은 재질, 치수와 실제 기하학을 대표해야 합니다.
• 들뜸, 침전물, 투자율과 온도 변화는 결함과 유사한 신호를 만들 수 있습니다.
• 원시 데이터를 보존하고 이상 신호의 위치를 재현 가능하게 기록합니다.

자주 묻는 질문

와전류검사는 비금속 도막을 제거해야 하나요?

얇고 균일한 비전도성 도막 위에서 가능할 수 있지만 들뜸 영향을 교정시험편으로 검증해야 합니다.

모든 금속에 적용할 수 있나요?

전기전도성이 필요합니다. 강자성 재료는 투자율 잡음 때문에 일반 와전류의 적용성이 제한될 수 있습니다.

주파수가 높을수록 항상 좋은가요?

높은 주파수는 표면 감도를 높이지만 침투 깊이를 줄입니다. 목표 결함에 맞춰 선택합니다.

튜브 신호의 깊이는 바로 계산되나요?

교정곡선으로 추정하지만 결함 형상과 지지구조의 영향을 받습니다. 중요한 지시는 보완검사를 고려합니다.