책소개
국내의 비파괴검사는 1960년 초에 도입되어 석유화학 플랜트, 조선, 및 원자력 설비 등 대형 설비 및 반도체 소자 등의 소형 제품에 이르기까지 다양한 검사 대상에 적용되고 있고, 제품의 안전성 및 신뢰성 보증을 위해 다양하게 적용되어 왔습니다. 이에 따라 국내에 이미 많은 비파괴검사 관련 서적이 발간되어 있지만, 이 책에서는 항공기 제조 경험을 바탕으로 항공기 제조 부문에서 적용되는 비파괴검사 방법을 정리 및 소개하고자 합니다.
저자소개
김진광
한국항공우주산업(주) 품질기획팀 과장으로 재직 중. 한국항공대학교 재료공학과를 졸업하여 미국비파괴검사 학회(ASNT)에서 시행하는 Level 3 자격을 5개(MT,PT,RT,UT,ET) 보유하고 있으며 T-50, KUH 등 군수 항공기 및 B787, A320 등 민수 항공기에 대한 비파괴검사 업무를 수행하고 있다.
노재승
한국항공우주산업(주) 품질기획팀 과장으로 재직 중. 부산대학교 재료공학부 및 경상대학교 항공우주특성화 대학원(공학석사)을 졸업하여 미국비파괴검사 학회(ASNT)에서 시행하는 Level 3 자격을 5개(MT,PT,RT,UT,ET) 보유하고 있으며 T-50, KUH 등 군수 항공기 및 B787, A320 등 민수 항공기에 대한 비파괴검사 업무를 수행하고 있다.
양창호
한국항공우주산업(주) 품질기획팀 부장으로 재직 중. 계명대학교 산업공학과 및 경상대학교 항공우주특성화 대학원(공학석사)을 졸업하여 AS9100 품질시스템과 감항인증 업무를 수행하고 있다. 또한 한국항공품질그룹(KAQG) 전략위원 및 한국인정지원센터 기술전문가로 활동하고 있다.
정민석
한국항공우주산업(주) 품질기획팀 과장으로 재직 중. 부산대학교 재료공학부를 졸업하여 AS9100 품질시스템과 감항인증 업무를 수행하고 있다.
조성길
한국항공우주산업(주) 품질기획팀 과장으로 재직 중. 한국항공대학교 재료공학과 및 경상대학교 항공우주특성화 대학원(공학석사)을 졸업하여 T-50, KUH 등 군수 항공기 및 B787, A320 등 민수 항공기에 대한 복합재 구조물 품질보증 업무를 수행하고 있다.
목차
Chapter I. 개요
1. 비파괴검사의 개요
1.1 비파괴검사 정의
1.2 비파괴검사 목적
1.2.1 신뢰성 향상
1.2.2 제조 기술의 개량
1.2.3 제조 원가의 절감
1.3 기본 원리
1.4 표면결함 검출을 위한 비파괴시험
2. 결함과 강도
2.1 재료의 성질
2.2 사용 중 재료의 거동
2.3 결함의 종류와 유해성
2.3.1 주강품의 결함
2.3.2 단조품의 결함
2.3.3 용접부의 결함
2.3.4 결함의 유해성
Chapter II. 항공산업 비파괴검사 품질시스템
1. 항공기 품질시스템
1.1 항공산업의 특징
1.2 항공산업 품질시스템 발전 과정
1.2.1 품질시스템의 정의
1.2.2 항공산업 품질시스템 발전 단계
1.3 품질시스템 3자 인증제도
1.4 항공산업 품질시스템 규격 및 규정
1.4.1 AS9100 항공우주 분야 품질경영시스템
1.4.2 민간 감항당국 요구 품질요구 조건
2. 항공산업 특수공정
3. 특수공정 3자 인증제도
3.1 NADCAP 심사 및 인정 프로세스
4. 비파괴검사 자격인증
4.1 NAS410 자격인증
4.1.1 자격인증등급 및 역할
4.1.2 자격인증요구 경력 및 교육 요건
4.1.3 자격인증시험
Chapter III. 비파괴검사 이론
1. 자분탐상검사, MT(Magnetic particle Testing)
1.1 일반 사항
1.1.1 기본 원리
1.1.2 자분탐상검사 방법의 분류
1.1.3 자분탐상검사의 특징
1.1.4 자기탐상시험의 산업적 응용
1.2 자분탐상검사의 기초 이론
1.2.1 철강 재료의 자기적 성질
1.2.2 자분
1.2.2.1 자분의 종류
1.2.2.2 자분의 특징
1.3 자분탐상검사의 절차
1.3.1 전처리
1.3.2 자화
1.3.2.1 자화방법의 선정
1.3.2.2 자화전류의 결정
1.3.2.3 자화전류치의 설정
1.3.2.4 자화전류의 통전 시간
1.3.3 자분의 적용
1.3.3.1 자분의 선택
1.3.3.2 건식법과 습식법
1.3.3.3 연속법과 잔류법
1.3.3.4 자분모양의 형성에 영향을 미치는 인자
1.3.4 관찰
1.3.5 결함의 분류
1.3.5.1 의사모양 확인
1.3.5.2 확인된 결함 자분 모양
1.3.6 자분모양의 기록
1.3.7 후처리
1.3.7.1 후처리의 필요성
1.3.7.2 후처리의 방법 시 유의 사항
1.4 자분탐상검사 장치
1.4.1 탐상기의 종류와 자화방법
1.4.1.1 극간법에 사용하는 자화 장치
1.4.1.2 통전법과 코일법에 사용하는 자화장치
1.4.2 자화기기
1.4.2.1 직접 접촉법에 의한 자화기기
1.4.2.2 비접촉법에 의한 자화기기
1.4.2.3 자분탐상장치의 선택
2. 침투탐상검사, PT(Penetrant Testing)
2.1 일반 사항
2.1.1 검사 절차
2.1.2 형광침투검사의 장점
2.1.3 형광침투검사의 단점
2.2 침투탐상검사의 원리
2.2.1 침투액 침투
2.2.1.1 표면장력(Surface Tension)
2.2.1.2 적심성(Wetting Ability)
2.2.1.3 모세관 현상(Capillary Action)
2.2.2 침투제 제거
2.2.3 현상제 적용
2.2.4 형광
2.3 침투탐상검사의 분류
2.4 침투탐상 방법에 따른 적용 절차
2.4.1 일반적인 검사 절차
2.4.1.1 전처리(Pre-cleaning)
2.4.1.2 침투처리(Penetrant Application)
2.4.1.3 세척처리(Removal of Excess Penetrant)
2.4.1.4 현상처리(Developer Application)
2.4.1.5 결함 관찰(Visual Examination)
2.4.1.6 후처리(Post-cleaning)
3. 방사선 투과검사, RT(Radiographic Testing)
3.1 일반 사항
3.1.1 방사선의 역사
3.1.2 방사선 투과검사의 원리
3.1.3 방사선 투과검사의 종류
3.1.4 방사선 투과검사의 적용과 특징
3.2 방사선 투과검사의 기초 이론
3.2.1 방사선의 정의
3.2.2 방사선의 종류
3.2.2.1 α선
3.2.2.2 β선
3.2.2.3 x선 및 γ선
3.2.3 방사선의 성질
3.2.3.1 방사선과 물질의 상호작용
3.2.3.2 전리 작용
3.2.3.3 형광 작용
3.2.3.4 사진 작용
3.2.4 투과 사진의 상질
3.2.4.1 선명도에 영향을 주는 요인
3.2.4.2 명암도에 영향을 주는 요인
3.2.5 투과 사진의 콘트라스트 125
3.2.5.1 필름 콘트라스트 γ
3.2.5.2 흡수 계수 μ
3.2.5.3 기하학적 보정 계수 σ
3.2.5.4 산란비 n
3.2.6 투과 사진의 관찰 조건
3.2.6.1 식별 한계 콘트라스트
3.2.6.2 투과 사진의 관찰 방법
3.2.6.3 투과검사와 화상 처리
3.2.6.4 투과 사진과 화상 처리
3.2.6.5 이미징 플레이트와 화상처리
3.3 방사선 투과검사 장치 및 기기
3.3.1 방사선 투과검사 장치
3.3.1.1 X선 투과검사 장치
3.3.1.2 γ선 투과검사 장치
3.3.2 방사선 투과검사 기기
3.3.2.1 X선 필름
3.3.2.2 증감지(스크린)
3.3.2.3 상질계
3.3.2.4 농도계와 관찰기
3.3.2.5 기타 기기
4. 초음파 탐상검사, UT(Ultrasonic Testing)
4.1 일반 사항
4.1.1 검사 절차
4.1.2 초음파 탐상 절차의 장점
4.1.3 초음파 탐상 절차의 단점
4.2 초음파 탐상검사의 기초 이론
4.2.1 음파의 성질
4.2.1.1 파장(Wavelength, λ)
4.2.1.2 음파의 속도(Velocity, v)
4.2.1.3 주파수(Frequency, f)
4.2.1.4 주기(Period, T)
4.2.1.5 음향 임피던스(Acoustic Impedence, Z)
4.2.1.6 음압 및 음향강도(Acoustic Pressure, P, Acoustic Intensity, I)
4.2.2 초음파의 종류
4.2.2.1 종파(Longitudinal wave, L-wave)
4.2.2.2 횡파(Transverse Wave, Shear Wave, S-wave)
4.2.2.3 표면파(Surface Wave, Rayleigh wave)
4.2.2.4 판파(Plate Wave, Lamb wave)
4.2.3 초음파의 발생과 수신
4.2.4 초음파의 거동
4.2.4.1 초음파의 굴절(Refraction) 및 진동 모드 변환(Mode Conversion)
4.2.4.2 초음파의 음장 특성
4.2.4.3 초음파의 감쇠(Attenuation)
4.3 초음파 탐상검사 장비
4.3.1 초음파탐상기(Ultrasonic Instrument)
4.3.2 탐촉자(Transducer)
4.3.3 접촉매질(Couplant)
4.3.4 초음파 탐상 장비의 교정
4.3.4.1 표준시험편(Standard Test Block)
4.3.4.1 대비시험편(Reference Block)
4.4 초음파 탐상검사의 분류
4.4.1 송수신 방식에 의한 분류
4.4.1.1 펄스반사법(Pulse Echo Technique)
4.4.1.2 투과법(Through Transmission Technique)
4.4.2 표시 방법에 의한 분류
4.4.2.1 A-Scan
4.4.2.2 B-Scan
4.4.2.3 C-Scan
5. 와전류 탐상검사, ET(Eddy Current Testing)
5.1 일반 사항
5.1.1 검사 절차
5.1.2 와전류 탐상검사의 장점
5.1.3 와전류 탐상검사의 단점
5.2 와전류 탐상검사의 기초 이론
5.2.1 와전류 발생
5.2.2 인덕턴스(L, Inductance)와 리액턴스(X, Reactance)
5.2.3 임피던스(Z, Impedance)
5.2.4 시험체에 따른 와전류 영향
5.2.4.1 시험체의 재료 특성
5.2.4.2 적용 방법에 따른 와전류
5.3 와전류 탐상시험 장비
5.3.1 와전류 탐상시험 장비의 구성
5.3.2 코일의 분류
5.3.3 결과의 표시 및 기록
5.3.4 표준 시험편
Chapter IV. 항공산업 비파괴검사 적용 실무
1. 자분탐상검사 실무
1.1. 사용 자재
1.2. 탐상 장비 및 보조 기구
1.2.1 고정식 자화장비(Stationary Bench Unit)
1.2.2 휴대용 요크장비(Portable Yoke Tester)
1.2.3 보조 기구
1.3 공정 관리
1.3.1 자분탐상액의 관리
1.3.1.1 자분용액 농도 및 오염도 점검 절차
1.3.2 장비 점검
1.3.2.1 블랙라이트(자외선등) 강도 체크
1.3.2.2 주위 밝기 및 백열등 강도 체크
1.3.2.3 내부 단락시험
1.3.2.4 금속 단락시험
1.3.2.5 암미터 정확도 시험
1.3.2.6 정하중 시험
1.3.3 시스템 성능 시험
1.4 전처리
1.4.1 전처리의 목적
1.4.2 전처리의 방법
1.5 검사 순서
1.5.1 제품 준비
1.5.2 자화 방법 선정 및 자화전류 결정
1.5.2.1 자화 방법 선정
1.5.2.2 자화 전류 결정
1.5.3 자분 적용
1.6 판독 및 평가
1.6.1 결함유형별 검사 결과 결함 지시
1.7 후처리
1.8 검사 결과 기록
2. 침투탐상검사 실무
2.1 사용 자재
2.2 검사 설비 및 장비
2.2.1 자외선등
2.2.2 건조기
2.2.3 환기 장치(배기 장치)
2.2.4 굴절계
2.2.5 형광 치수 비교기
2.2.6 자외선 강도 측정기
2.2.7 암실
2.2.8 시스템 성능 시험 시편
2.2.9 휴대용 침투검사 키트
2.3 공정 관리
2.3.1 침투 자재 점검
2.3.2 유화제(용액) 점검
2.3.3 자외선등/백광등 점검
2.3.4 시스템 성능 시험
2.4 전처리
2.5 공정 순서
2.5.1 수세성 침투검사 공정
2.5.2 용제제거성 침투검사 공정
2.5.3 친수성 후유화 침투검사 공정
2.6 관찰 및 판독
2.6.1 결함유형별 검사 결과 결함 지시
2.6.2 Wipe-off 법
2.7 후처리
2.8 검사 결과 기록
3. 방사선 투과검사 실무
3.1 일반 사항
3.2. 방사선 투과검사 적용 사례
3.2.1 수리온(KUH-1) 로터 블레이드
3.2.1.1 로터 블레이드 형상
3.2.1.2 검사 적용 장비
3.2.1.3 검사 방법 소개
3.2.1.4 결함 유형별 지시 형태 및 판정
3.2.2 T-50 초음속 훈련기 날개 구조물
3.2.2.1 날개 구조물 형상
3.2.2.2 검사 방법 소개
3.2.2.3 결함 유형별 지시 형태 및 판정
3.2.3 완제기 FOD 검사
3.2.3.1 FOD 검사의 필요성
3.2.3.2 검사 방법 소개
3.2.3.2 결함유형별 지시 형태
4. 초음파 탐상검사 실무
4.1 일반 사항
4.2 복합 재료의 초음파 검사
5. 와전류 탐상검사 실무
5.1 표면 균열 결함 및 부식 손상 검출
5.1.1 적용 장비: 균열 검출기(Flaw detector)
5.1.2 프로브
5.1.3 와전류 검사시 일반적 요구 사항
5.1.4 와전류 검사 적용 사례
5.2 와전류 전도도 검사
5.2.1 와전류와 전도도
5.2.2 전기전도도 측정
5.3 와전류 Coating Thickness 검사
5.3.1 두께 측정 장비
5.3.2 표준 시험편
5.3.3 측정 방법
Chapter V. 검사 지침서
1. 검사 지침 작성 및 적용
1.1 공정작업 지침서(Process Instruction, PI)
1.2 검사 기술 지침서(Technique Data Sheet, TDS)
부록 1
부록 2
참고문헌
