용접 후 꼭 검사해야 하는 이유
용접을 처음 배우는 학생들이 가장 자주 하는 질문 중 하나가 “겉보기에는 잘 붙어 보이는데, 왜 검사를 해야 하나요?”입니다. 용접은 단순히 두 금속이 붙는 것만으로 끝나지 않습니다. 우리가 벽돌집을 지을 때도 겉모습만 보고 튼튼하다고 단정할 수 없듯, 용접 역시 겉으로 멀쩡해 보여도 속에 보이지 않는 결함이 숨어 있을 수 있습니다.
만약 자동차 차체, 다리(교량), 선박, 가스관 같은 곳에서 이런 결함이 방치된다면, 시간이 흐른 뒤 큰 사고로 이어질 수 있습니다. 그래서 용접이 끝나면 반드시 여러 방법으로 용접부의 품질과 안전성을 확인하는 검사가 필요합니다.
용접 검사에는 어떤 것들이 있나요?
용접 검사는 크게 두 가지로 나뉩니다. 외관 검사(눈으로 보는 검사)와 비파괴 검사(속까지 확인하는 검사)입니다.
1) 외관 검사
외관 검사는 말 그대로 용접부를 눈으로 관찰하여 겉모양, 표면 상태, 크랙(균열), 기공(구멍), 비드 모양 등이 이상이 없는지 확인하는 방법입니다. 주요 확인 항목은 다음과 같습니다.
* 비드(용접선) 모양이 일정하고 고른가?
* 표면에 크랙, 구멍, 뾰족하게 튀어나온 부분이 없는가?
* 슬래그(찌꺼기)가 남아 있지 않은가?
* 스패터(튀긴 불꽃 자국)가 심하게 묻어 있지 않은가?
비유하자면, 빵을 구웠을 때 겉이 잘 익고 표면이 고른지 살펴보는 것과 비슷합니다. 이 방법은 간단하고 빠르지만, 내부 결함까지 확인하기에는 한계가 있습니다.
2) 비파괴 검사(속까지 검사)
겉으로 보이지 않는 내부 결함을 찾기 위해 ‘비파괴 검사(Non-destructive Testing, NDT)’라는 방법을 사용합니다. 이 방법은 구조물을 파손시키지 않고, 내부까지 안전하게 검사할 수 있습니다. 대표적인 비파괴 검사법은 다음과 같습니다.
* 방사선 투과 검사(RT, X-ray 검사): X-ray를 이용해 용접부 내부를 촬영합니다. 내부에 기공, 균열, 슬래그 혼입 등이 있으면 필름에 어둡게 나타납니다. 마치 병원에서 X-ray를 찍어 뼈에 금이 갔는지 확인하는 것과 같습니다.
* 초음파 검사(UT): 초음파를 용접부에 쏘아 내부 결함에서 반사되는 신호를 측정합니다. 결함이 있으면 신호가 달라지므로 위치와 크기를 파악할 수 있습니다. 임산부가 초음파로 아기 상태를 확인하는 원리와 비슷합니다.
* 자분 탐상 검사(MT, Magnetic Particle Testing): 자성을 띠는 금속 표면에 미세한 철가루를 뿌리고, 자석을 가까이 대면, 표면의 미세한 균열 부분에 철가루가 모여 결함을 쉽게 발견할 수 있습니다. 금속의 표면 결함을 빠르게 찾을 수 있는 방법입니다.
* 침투 탐상 검사(PT, Penetrant Testing): 표면에 특수한 색소가 들어간 액체(침투액)를 발라 결함이 있으면 그 틈으로 침투해 색이 나타나게 하는 방법입니다. 얇은 실금(크랙) 등 눈에 잘 안 보이는 결함을 찾는 데 효과적입니다.
이 외에도 여러 전문 검사 방법이 있으며, 현장 상황과 용접 목적에 맞게 다양한 방법이 선택됩니다.
용접부 불량(결함)에는 어떤 것이 있나요?
용접 후 생길 수 있는 불량(결함)에는 여러 가지 유형이 있습니다. 각 결함은 구조물의 안전과 내구성에 매우 큰 영향을 미치므로 반드시 확인하고 보수해야 합니다.
1) 크랙(균열): 용접 후 냉각 과정에서 발생하는 미세한 틈입니다. 크랙은 접합부를 약하게 만들고, 시간이 지나면 넓어져서 결국 구조물 전체가 무너질 위험이 있습니다. 가장 치명적인 결함이기 때문에 발견 즉시 반드시 재용접 또는 보수작업을 해야 합니다.
2) 기공(구멍) : 용접 시 불순물, 수분, 기름 등이 원인이 되어 용접부 내부나 표면에 작은 구멍이 생기는 현상입니다. 이 기공들은 금속의 강도를 약하게 하고, 부식이 잘 생기게 만듭니다. 마치 스펀지처럼 내부에 빈 공간이 많아져 약해지는 것과 같습니다.
3) 언더컷(Undercut): 용접 비드 가장자리가 깊게 파이면서 모재와의 경계가 홈처럼 되는 현상입니다. 이 부분은 강도가 약해져 쉽게 부서질 수 있습니다.
4) 오버랩(Overlap): 용접 금속이 모재 위에 겹쳐져서 제대로 녹지 않고, 단단하게 붙지 않은 상태를 말합니다. 겉으로는 붙어 보이지만 실제로는 접합력이 약해 떨어질 위험이 있습니다.
5) 슬래그 혼입(Slag Inclusion): 용접 시 발생한 슬래그(찌꺼기)가 완전히 제거되지 않고 내부에 남아 있는 경우입니다. 이 슬래그가 남아 있으면 금속끼리 제대로 접합되지 않아 강도가 현저히 떨어집니다.
6) 비드 불량(크기 불균형, 비뚤어짐 등): 용접 비드가 너무 두껍거나 얇거나, 모양이 고르지 않으면 강도가 고르지 못하고, 미관상으로도 불량으로 처리될 수 있습니다.
7) 실제 예시:
* 자동차 공장에서는 X-ray와 초음파 검사로 차체의 내부 결함을 꼼꼼하게 확인합니다.
* 선박이나 가스관은 결함이 있으면 안전사고로 이어질 수 있으므로, 모든 용접부를 비파괴 검사로 확인한 후 합격된 부분만 출하합니다.
* 건설 현장에서는 외관 검사를 통해 비드의 모양, 균열, 슬래그 잔존 여부 등을 세밀하게 확인합니다.
용접 검사와 결함 관리는 단순히 ‘잘 만들었나 확인’하는 절차가 아니라, 사람의 생명과 재산, 사회 전체의 안전을 지키는 가장 중요한 과정입니다. 용접을 배우는 초보자라도, “반드시 꼼꼼히 검사하고, 문제는 즉시 보수한다”는 원칙을 실천해야 합니다. 실습 중에도 자신의 결과물을 눈으로 관찰하고, 불량이 있으면 원인을 찾아 개선하는 습관을 기르는 것이 실력을 키우는 지름길입니다. 이처럼 용접부 검사는 눈으로 보는 외관 검사와 보이지 않는 내부까지 확인하는 비파괴 검사를 함께 활용하며, 다양한 결함 유형을 꼼꼼히 관리하는 것이 매우 중요합니다.